Существуют различные типы гаек, среди которых гайки с мелким шагом являются распространенной категорией резьбовых соединений. Гайки с мелким шагом подходят для соединения-быстро вращающихся или движущихся компонентов. Благодаря небольшому углу спирали резьбы они обеспечивают превосходную защиту от-ослабления после затяжки и фиксации. Кроме того, мелкий шагорехишироко применяются для регулировки осевого зазора машинного оборудования, особенно для предварительной нагрузки подшипников шпинделя и обрезки осевого зазора на станках.
При использовании гаек с мелким шагом необходимо полностью учитывать их растягивающую нагрузку и механическую прочность. Неправильный выбор или не-стандартная эксплуатация сокращают срок службы гаек с мелким шагом и создают непредсказуемые риски для обслуживания оборудования. Знание полных параметров резьбы гаек с мелким шагом помогает избежать ошибок при сборке и помогает устранить неполадки.
1. Традиционные методы обнаружения резьбы с мелким шагом.
Измерение внутреннего угла резьбыУгол, входящий в состав резьбы, также известен как угол профиля резьбы. Его можно измерить, вычислив угол боковой поверхности, который относится к углу между боковой поверхностью резьбы и плоскостью, перпендикулярной оси резьбы. При измерении выбираются несколько точек отбора проб вдоль прямых отрезков с обеих сторон профиля резьбы, а для линейной подгонки точек отбора проб для расчета угла профиля резьбы используется метод наименьших квадратов.
Измерение шагаШаг определяется как осевое расстояние от любой точки одной резьбы до соответствующей точки соседней резьбы. Измерение необходимо проводить параллельно оси резьбы.
Измерение диаметра шага резьбыДелительный диаметр резьбы относится к перпендикулярному расстоянию от шаговой линии до оси резьбы. Линия шага представляет собой воображаемую образующую цилиндра, служащую критическим размером, контролирующим точность посадки резьбы.
2. Состав автоматической системы контроля резьбы
2.1 Аппаратная система
Система автоматической проверки параметров резьбы использует платформу-на базе ПК. Его аппаратное обеспечение состоит из системы освещения, ПЗС-камеры и системы оптического формирования изображений, карты получения изображений, блока обработки изображений, системы механического контроля, электрической системы управления и других компонентов.
Рабочий процесс проверки: после освещения системой освещения камера CCD и оптическая система фиксируют изображения резьбы крепежных изделий. Цифровые изображения передаются на компьютер через карту получения изображений. Компьютер обрабатывает цифровые изображения с помощью соответствующих алгоритмов для расчета основных параметров резьбы, включая угол профиля, шаг и диаметр делителя, сравнивает измеренные значения со стандартными размерами и рассчитывает размерные отклонения.
2.2 Система программного обеспечения
Программный комплекс автоматического измерения параметров резьбы в основном включает в себя модуль управления системой и модуль обработки изображений.
Модуль управления системой: выполняет общую инициализацию, включая настройку карты получения изображений и стандартных параметров резьбы; осуществляет захват изображений, хранение 8-битных изображений в оттенках серого и кэширование изображений в памяти.
Модуль обработки изображений: содержит несколько алгоритмов: алгоритмы предварительной обработки для снижения шума и улучшения кромок контура резьбы; алгоритмы обнаружения и выделения границ для идентификации контуров; алгоритмы калибровки системы измерения реальных размеров по цифровым изображениям; алгоритмы, предназначенные для расчета всех параметров потока.
3. Результаты проверки
Разработана автоматическая система контроля резьбы на основе машинного зрения-, предназначенная для измерения угла резьбы, шага, делительного диаметра и других параметров стандартных образцов резьбы. Все измеряемые параметры находятся в пределах допустимых допусков. Обладая высокой эффективностью и надежной стабильностью, машинный визуальный контроль применим к контролю качества массового производства.
4. Базовый профиль унифицированной винтовой резьбы
Форма контура резьбы в продольной плоскости, проходящей через ось резьбы, называется профилем резьбы. Угол между боковыми сторонами двух соседних зубьев резьбы является углом профиля резьбы. Метрическая общая соединительная резьба имеет треугольные профили со стандартным углом профиля 60 градусов.
5. Таблица стандартных характеристик метрической резьбы с мелким шагом и размеров сверл для нарезания резьбы
В первом столбце указаны характеристики метрической резьбы, за ней следует крупный шаг, диаметр сверла для грубого нарезания резьбы и два дополнительных мелких шага. Последующие столбцы соответствуют спецификациям дюймовой резьбы UNC, UNF, а также соответствующим диаметрам сверл. Метрическая резьба доминирует в отечественном производстве. Диаметр сверла для метрической резьбы равен размеру используемого сверла. В качестве примера возьмем M48: крупный шаг=5 мм, диаметр саморезного сверла=43 мм.
表格
| Метрический размер | Крупный шаг (мм) | Грубое сверло (мм) | Мелкий шаг 1 (мм) | Мелкий шаг 2 (мм) | Размер UNC/резьбы на дюйм | UNC Сверло (мм) | Размер UNF/резьбы на дюйм | UNF Сверло (мм) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| M1 | 0.25 | 0.75 | - | - | #1-64 | 1.55 | #0-80 | 1.30 |
| M2 | 0.40 | 1.60 | - | - | #2-56 | 1.83 | #1-72 | 1.60 |
| M2.5 | 0.45 | 2.05 | - | - | #3-48 | 2.10 | #2-64 | 1.90 |
| M3 | 0.50 | 2.50 | - | - | #4-40 | 2.35 | #3-56 | 2.10 |
| M4 | 0.70 | 3.30 | - | - | #5-40 | 2.65 | #4-48 | 2.40 |
| M5 | 0.80 | 4.20 | - | - | #6-32 | 2.85 | #5-44 | 2.70 |
| M6 | 1.00 | 5.00 | - | - | #8-32 | 3.50 | #6-40 | 3.00 |
| M7 | 1.00 | 6.00 | - | - | #10-24 | 3.90 | #8-36 | 3.50 |
| M8 | 1.25 | 6.80 | 1.00 | - | #12-24 | 4.50 | #10-32 | 4.10 |
| M9 | 1.25 | 7.80 | 1.00 | - | 1/4"-20 | 5.20 | #12-28 | 4.70 |
| M10 | 1.50 | 8.50 | 1.25 | 1.00 | 5/16"-18 | 6.60 | 1/4"-28 | 5.50 |
| M12 | 1.75 | 10.20 | 1.50 | 1.25 | 3/8"-16 | 8.00 | 5/16"-24 | 6.90 |
| M14 | 2.00 | 12.00 | 1.50 | - | 7/16"-14 | 9.40 | 3/8"-24 | 8.50 |
| M16 | 2.00 | 14.00 | 1.50 | - | 1/2"-13 | 10.80 | 7/16"-20 | 9.90 |
| M18 | 2.50 | 15.50 | 1.50 | - | 9/16"-12 | 12.20 | 1/2"-20 | 11.50 |
| M20 | 2.50 | 17.50 | 1.50 | - | 5/8"-11 | 13.50 | 9/16"-18 | 12.90 |
| M22 | 2.50 | 19.50 | 2.00 | - | 3/4"-10 | 16.50 | 5/8"-18 | 14.50 |
| M24 | 3.00 | 21.00 | 2.00 | 1.50 | 7/8"-9 | 19.50 | 3/4"-16 | 17.50 |
| M27 | 3.00 | 24.00 | 2.00 | 1.50 | 1"-8 | 22.25 | 7/8"-14 | 20.25 |
| M30 | 3.50 | 26.50 | 2.00 | - | 1 1/8"-7 | 25.00 | 1"-12 | 23.25 |
| M33 | 3.50 | 29.50 | 2.00 | 1.50 | 1 1/4"-7 | 28.25 | 1 1/8"-12 | 26.50 |
| M36 | 4.00 | 32.00 | - | - | 1 3/8"-6 | 30.75 | 1 1/4"-12 | 29.50 |
| M42 | 4.50 | 37.50 | - | - | 1 1/2"-6 | 34.00 | 1 3/8"-12 | 32.50 |
| M48 | 5.00 | 43.00 | - | - | 1 3/4"-5 | 39.50 | 1 1/2"-12 | 36.00 |
| - | - | - | - | - | 2"-4.5 | 45.00 | - | - |
6. Различие между резьбой с крупным шагом и резьбой с мелким шагом.
Определение резьбы с крупным шагом: Для фиксированного номинального диаметра резьба с крупным шагом соответствует максимально допустимому стандартному шагу. Резьба с меньшим шагом при том же номинальном диаметре считается резьбой с мелким шагом.
Пример: номинальный диаметр M12 поддерживает шаг резьбы 1,75 мм, 1,5 мм и 1,25 мм. М12×1,75 — резьба с крупным шагом, значение шага которой при маркировке можно не указывать. M12×1,5 и M12×1,25 — это резьба с мелким шагом, на которой необходимо полностью маркировать шаг. Все вышеперечисленные правила применяются к метрическим резьбам общего назначения.
Преимущества резьбы с мелким шагом: малый угол спирали обеспечивает надежную само-фиксацию и защиту от-отвинчивания, подходит для деталей с тонкими-стенками, точной регулировки и условий работы,-подверженных вибрации. Недостаток: мелкий профиль резьбы приводит к более низкой прочности на сдвиг по сравнению с резьбой с крупным шагом. Резьба с крупным шагом отличается универсальной совместимостью, легкостью механической обработки и разборки, что делает ее лучшим выбором для большинства общего оборудования.
