任务一普通螺纹的测量.pdf

项目三 任务一：普通螺纹的测量 1 机械机械测量技术测量技术教案教案 课 题 任务一：普通螺纹的测量（理论知识）课 型 理实一体化 授课日期 年 月 日 授课时数 4 教学目标 1、了解普通螺纹配合的两个基本要求，了解螺纹的主要几何参数 2、掌握螺纹的几何参数对螺纹互换性的影响 3、掌握普通螺纹公差制的结构特点，了解螺纹的基本偏差 教学重点 1、螺纹的主要参数，及参数误差对互换性的影响 2、螺纹的标记 教学难点 螺纹的主要参数及参数误差对互换性的影响 学情分析 有的学生没有加工过螺纹，所以对于螺纹的相应的知识还是比较陌生，在进行螺纹的测量的时候有一定的难度。梯形螺纹学生没有接触过，但其测量方法和三角螺纹相似，有了前一节的内容作为基础，本次课学习起来难度不是很大。板书设计 任务一：普通螺纹的测量（理论知识）一、螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响 二、普通螺纹的基本牙型和主要参数 三、几何参数误差对螺纹互换性的影响 四、作用中径的意义及保证螺纹互换性的条件 五、普通螺纹的公差与配合 六、螺纹公差带与配合的选用 七、螺纹的检测 八、用螺纹工作量规进行综合检验 九、用三针测量螺纹中径 项目三 任务一：普通螺纹的测量 2 教学程序 教 学 内 容 及 教 学 双 边 活 动 教学手段与教学方法 复习复习 导入导入 新授新授 重 点分析 1、螺纹分成哪几类？任务一：普通螺纹的测量（理论知识）一、螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响（一）、螺纹的种类及使用要求：1、紧固螺纹（公制普通螺纹、英制螺纹）使用要求：可旋合性、连接可靠性。2、传动螺纹 这种螺纹结合要求有一定的保证间隙，以便传动及贮存润滑油。使用要求：传动的准确性，可靠性、耐磨性 3、紧密螺纹 使用要求：保持一定的密封性 二、普通螺纹的基本牙型和主要参数（一）普通螺纹的基本牙型 普通螺纹的基本牙型是截去原始三角形的顶部和底部所形成的螺纹牙型。所以又称为三角螺纹。（二）主要几何参数 1、大径 D 或 d 普通螺纹大径的基本尺寸为螺纹公称直径。与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱的直径。2、小径 D1 或 d1 与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱的直径。3、中径 D2 或 d2 在普通螺纹中，假想有一个圆柱，其母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方，这个假想圆柱称为中径圆柱，其直径即为中径。4、螺距 P 与导程 Ph 问答法 讲解分析法 图示法 讲授法 项目三 任务一：普通螺纹的测量 3 教学程序 教 学 内 容 及 教 学 双 边 活 动 教学手段与教学方法 难 点突破 螺距是指相邻两牙在中径线上对应两点的轴向距离。导程是指在同一螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。5、牙型角=60牙型半角/2=30和牙侧角 牙型角是在螺纹牙型上，两相邻牙侧间的夹角。牙型半角是指牙型角的一半。牙侧角是指在螺纹牙型上，牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角。6、螺纹升角 是指在中径圆柱上，螺纹线的切线与垂直螺纹轴线的平面的夹角 7、原始三角形高度 H、牙型高度 h=5/8H 原始三角形高度是由原始三角形顶点沿垂直轴线方向到其底边的距离。牙型高度是指在螺纹牙型上，牙顶到牙底在垂直于螺纹轴线方向上的距离。螺纹接触高度是指在两个相互配合螺纹的牙型上，牙侧重合部分在垂直于螺纹轴线方向上的距离。8、旋合长度 L 指两个相互配合的螺纹沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度，称为螺纹旋合长度。三、几何参数误差对螺纹互换性的影响 1、螺纹大、小径误差对互换性的影响 一般使 Dd，D1d1。若 D1 大 d 小使 h 减小，故要给一定的公差。2、螺距误差对互换性的影响 螺距误差使内、外螺纹的结合发生干涉，影响旋合性，并且使螺纹旋合长度内的实际接触牙数减少，影响螺纹连接的可靠性。螺距误差包括两个部分，一部分是与旋合长度无关的局部误差，另 图示法 讲解分析法 推导法 讲解分析法 图示法 项目三 任务一：普通螺纹的测量 4 教学程序 教 学 内 容 及 教 学 双 边 活 动 教学手段与教学方法 一部分是与旋合长度有关的累积误差。螺距的累积误差对互换性的影响比较大。3、牙侧角误差对互换性的影响 牙侧角误差会使内、外螺纹在结合时发生干涉，影响螺纹结合的可旋合性，使螺纹结合接触面积减小，磨损加快，从而降低连接的可靠性。4、螺纹中径误差对互换的影响 当外螺纹的大于内螺纹的中径时，会影响旋合性；反之，若外螺纹中径过小，内螺纹中径过大，则配合太松，牙侧不能良好地接触，连接可靠性会受到影响。为了保证螺纹的旋合性，应该限制外螺纹的最大中径和内螺纹的最小中径；为了保证螺纹连接的可靠性，则必须限制外螺纹的最小中径和内螺纹的最大中径。四、作用中径的意义及保证螺纹互换性的条件 1、作用中径的意义 作用中径是指在规定的旋合长度内，恰好包容实际螺纹的一个假想螺纹中径。外螺纹的作用中径：d2作用=d2单一+fp+f侧 内螺纹的作用中径：D2作用=D2单一+Fp+F侧 保证内、外螺纹的旋合性，必须满足如下要求：D2作用d2作用 2、保证螺纹互换性的条件 要实现螺纹结合的互换性，必须同时满足可旋合性和连接可靠性两个基本要求。满足的条件：外螺纹：d2作用d2max 且 d2单一dmin 内螺纹：D2作用Dmin 且 D2单一D2max 讲解分析法 推导法 图示法 推导法 项目三 任务一：普通螺纹的测量 5 教学程序 教 学 内 容 及 教 学 双 边 活 动 教学手段与教学方法 五、普通螺纹的公差与配合（一）、螺纹精度等级 螺纹精度是衡量螺纹质量的综合指标，分精密、中等和粗糙三级。螺纹精度等级由螺纹公差带与旋合长度组成。螺纹公差带由公差带的大小和位置组成。（二）、螺纹的旋合长度 螺纹的连接精度不仅与螺纹的公差带的大小有关,而且还与螺纹的旋合长度有关。旋合长度分为三组：短旋合长度（S）、中等旋合长度（N）和长旋合长度（L）。见表 42。（三）、螺纹公差带 螺纹公差带是牙型公差带，以基本牙型的轮廓为零线，沿着螺纹牙型 的牙侧、牙顶和牙底分布，并有垂直于螺纹轴线方向计量大、中、小径的偏差和公差。公差带由其相对于基本牙型的位置因素和大小因素组成。1、螺纹公差带的大小和公差等级 内螺纹，D1、D2规定了五个公差等级：4、5、6、7、8 外螺纹，d 规定了三个公差等级：4、6、8 d2规定了七个公差等级：3、4、5、6、7、8、9 例举法 讲解分析法 例举法 项目三 任务一：普通螺纹的测量 6 教学程序 教 学 内 容 及 教 学 双 边 活 动 教学手段与教学方法 2、螺纹公差带的位置和基本偏差 对于外螺纹，其上偏差（es）为基本偏差；对于内螺纹，其下偏差（EI）为基本偏差。国标规定：对于内螺纹，规定二种基本偏差 G、H 对于外螺纹，规定四种基本偏差 e、f、g、h 见表 48。3、螺纹公差代号及其在图样上的标记 普通螺纹在图样上的标记包括：螺纹特征代号、尺寸代号、螺纹公差带代号和其他有必要作说明的个别信息。示例：螺纹特征代号：用字母“M”表示；尺寸代号：细牙普通螺纹用公称直径螺距表示，粗牙螺纹可以省略标注螺距；螺纹公差带代号：包括中径公差带代号（前）和顶径公差带代号（后）；螺纹旋合长度代号：在一般情况下，不标注螺纹旋合长度，表示为中等旋合长度，若是短旋合长度或长旋合长度则必需要标注；螺纹旋向：左旋用 LH，右旋可省略。六、螺纹公差带与配合的选用 1、螺纹公差带的选用 精密级：用于精密螺纹 中等级：用于一般用途螺纹 粗糙级：用于制造螺纹有困难的场合 见表 410、411 讲解分析法 举例分析法 讲解分析法 例举法 项目三 任务一：普通螺纹的测量 7 教学程序 教 学 内 容 及 教 学 双 边 活 动 教学手段与教学方法 2、螺纹配合的选用 为了保证足够的接触高度，螺纹结合最好组成 H/h、H/g 或 G/h 的配合。七、螺纹的检测 螺纹的检测方法分综合测量和单项测量两大类。1、综合测量是指同时检验螺纹的多个参数，采用螺纹工作量规检验内、外螺纹的合格性。特点：不能测出参数的具体数值，但检验效率较高，适用于批量生产的中等精度的螺纹。2、单项测量是指用量具或量仪测量螺纹各个参数的实际值。特点：可以对各项误差进行分析，找出产生原因，从而指导生产。八、用螺纹工作量规进行综合检验 螺纹工作量规有两种：按螺纹的最大实体牙型做成的通端螺纹量规，检验螺纹的旋合性；按螺纹中径的最小实体尺寸做成的止端螺纹量规，控制螺纹连接可靠性。1、用螺纹工作量规检验外螺纹（1）光滑极限卡规（2）通端螺纹工作环规（T）（3）止端螺纹工作环规（Z）2、用螺纹工作量规检验内螺纹（1）光滑极限塞规（2）通端螺纹工作塞规（T）（3）止端螺纹工作塞规（Z）九、用三针测量螺纹中径 三针法是将三根直径相同的量针，放在螺纹牙型沟槽中间，使用接触式量仪和测微量具，测出三根量针外素线之间的跨距 M。讲解分析法 解释说明 重点突出 项目三 任务一：普通螺纹的测量 8 机械测量技术机械测量技术教案教案 课 题 任务一：普通螺纹的测量（实践操作）课 型 讲授 授课日期 年 月 日 授课时数 4 教学目标 1、了解螺纹千分尺的主要结构组成，并会选择测头和校零 2、能正确使用螺纹千分尺测量工件 3、通过测量，能正确判断零件是否合格 教学重点 螺纹千分尺、公法线千分尺的使用 教学难点 正确选用螺纹千分尺并校零，用公法线千分尺测梯形螺纹 学情分析 因学生实习的是钳工，还没有接触到车工，更没有加工过螺纹，所以对于螺纹的相应的知识还是比较陌生，在进行螺纹的测量的时候有一定的难度。板书设计 任务一：普通螺纹的测量（实践操作）一、综合测量 二、单项测量 外螺纹的主要测量参数有螺距，大径和中径。1、螺距的测量 对一般精度要求的螺纹，螺距常用钢直尺和螺距规进行测量。2、大径的测量 外螺纹的大径公差比较大，一般用游标卡尺或千分尺测量。3、中径的测量（1）用螺纹千分尺测量（2）用三针测量 三、螺纹千分尺的使用方法 四、测量任务 项目三 任务一：普通螺纹的测量 9 教学程序 教 学 内 容 及 教 学 双 边 活 动 教学手段与教学方法 复习复习引入引入 新授新授 1、螺纹的分类及使用要求？2、螺纹的主要参数有哪些？任务一：普通螺纹的测量（实践操作）一、综合测量 在实际生产中，主要用螺纹极限量规控制螺纹零件的极限轮廓和极限尺寸，以保证螺纹的互换性。在成批大量生产中均采用综合测量。螺纹极限量规分为工作量规，验收量规和校正量规三种：1、工作量规 生产中加工者使用的量规称为工作量规。它包括测量内螺纹的螺纹塞规和光滑塞规；测量外螺纹的螺纹环规和光滑卡规。光滑塞规和光滑卡规用来检验内外螺纹的顶径尺寸。螺纹塞规和螺纹环规与光滑塞规和光滑卡规一样都有通端和止端。通端工作塞规（T）通端工作塞规首先用来检验内螺纹的作用中经，其次是控制内螺纹大径的最小极限尺寸。因此，应有完整的牙型和标准的旋合长度（8 个牙），合格的内螺纹应被通端工作塞规顺利旋入。这样，就保证了内螺纹的作用中径和大径不小于它的最小极限尺寸，即 D 2 作用 D 2 min。止端工作塞规（Z）止端工作塞规用来检验内螺纹单一中径一个参数。为了减少牙型半角和螺距累积误差的影响，止端牙型应做成截断的不完整牙形（减少牙型半角误差的影响）即缩短旋合长度到 2 2.5 牙（减少螺距累积误差的影响）。合格的内螺纹不应通过止端工作塞规，但允许旋入一部分，这些没有完全旋入止端工作塞规的内螺纹，说明它的单一中径没有大于中径的最大极限尺寸，即 D 2 单一 D 2max。通端工作环规（T）通端工作环规用来检验外螺纹作用中径，其次是控制外螺纹小径的最大极限尺寸。因此，通端应有完整的牙型和标准的旋合长度。合格的外螺纹应被通端工作环规顺利旋入，这样就保证了外螺纹的作用中径和小径不大于它的最大极限尺寸，即 d2 作用 d 2max。复习引出新课题 讲解分析法 例举法 项目三 任务一：普通螺纹的测量 10 教学程序 教 学 内 容 及 教 学 双 边 活 动 教学手段与教学方法 2、验收量规和校对量规 验收量规和校对量规是工厂检验人员或用户验收人员使用的检验螺纹的螺纹量规。二、单项测量 外螺纹的主要测量参数有螺距，大径和中径。1、螺距的测量 对一般精度要求的螺纹，螺距常用钢直尺和螺距规进行测量。2、大径的测量 外螺纹的大径公差比较大，一般用游标卡尺或千分尺测量。3、中径的测量（1）用螺纹千分尺测量 螺纹千分尺的构造基本上与外径千分尺相似，刻线原理和读数方法与千分尺相同，只是在两个测头处，将其外形制成能与螺纹牙型相吻合的外形，一端呈 V 型和牙厚相吻合，一端呈圆锥形和牙型沟槽相吻合。螺纹千分尺有一套可换测量头，每对测量头只能用来测量一定螺距范围的螺纹，不同的螺距应采用不同的测量头。测头是根据标准牙型角和基本螺距制造的，测量所得是螺纹的单一中径，它不包括螺纹螺距和牙型角误差的补偿值。当被测量的螺纹存在螺距误差和牙型半角误差时，测量头与被测螺纹就不能很好地吻合，测出的单一中径数值误差较大，一般在 0.05 0.20mm 之间。因此，螺纹千分尺只能用于低精度螺纹或工序间的检验。注意：每更换一次测头之后，必须调整砧座的位置，使千分尺对准零位。（2）用三针测量 三针测量外螺纹中径是一种比较精密的测量方法。测量原理 这是一种间接测量螺纹中径的方法，测量时，将三根精度很高、直径相同的量针（或称量线）分别放入被测螺纹的沟槽内，用接触式仪器如千分尺、机械比较仪、测长仪等测量出辅助尺寸 M，再根据被测螺纹的螺距 P、牙型半角/2 和量针直径 dm，计算出中径 d2。对于公制普通螺纹，/2=30，则：d2=M-3dm+0.866P （41）式中:d2螺纹中径 mm；M测得辅助尺寸 mm；dm钢针直径 mm；P螺纹的公称尺寸 mm 讲解分析法 讲解分析法 例举法 项目三 任务一：普通螺纹的测量 11 教学程序 教 学 内 容 及 教 学 双 边 活 动 教学手段与教学方法 为了减少螺纹牙型半角误差对测量结果的影响，应选择合适的量针直径，该量针与螺纹牙型的切点恰好位于螺纹中径处，如图 4-9 所示。此时所选择的量针直径为最佳量针直径：dm=0.577P 在实际工作中，应选用最佳值，如果没有所需的最佳量针直径，可选择与最佳量针直径相近的三针来测量。三、螺纹千分尺的使用方法 1、测量前，应按被测螺纹的螺距和牙形角选用相应规格的测头。2、测头和测头孔就擦干净。3、测头装好后，要调整零位。调零偏差应不大于0.005mm。4、测量时，就使测头中心线和螺纹中心线位于同一平面内。应使 V形测头、锥形测头同时与螺纹牙侧接触好（无缝隙）。5、使用一般 V 形测量和锥形测头时，测得值为螺纹作用中径；使用短 V 形测头和锥形测头时，测得值为螺纹实际中径。本项目采用的测头是短 V 形测头和锥形测头。四、测量任务 任务一：普通螺纹中径的测量螺纹千分尺 1、测量训练目标(1)了解螺纹量规、螺纹千分尺和大型工具显微镜的基本结构、原理和作用。(2)掌握螺纹量规、螺纹千分尺和大型工具显微镜的正确使用方法。(3)学会正确、规范地使用螺纹量规、螺纹千分尺和大型工具显微镜对螺纹进行测量，并判定被测件是否合格。2、测量训练器具 螺纹量规；螺纹千分尺；大型工具显微镜；零件盘一只；被测件；全棉布数块；汽油或无水酒精；防锈油。3、测量训练内容、步骤和要求。（1）螺纹的综合测量（2）外螺纹的单项测量中径测量 讲解分析法 解释说明 重点突出 教学 后记