חיבורי הברגה נמצאים בשימוש נרחב במבני הידוק במגזר התעשייתי. בדגמים ומוצרים בדרגה-צבאית, למעלה מ-80% מהחיבורים המבניים מושגים באמצעות הברגה; כתוצאה מכך, ההתאמה של חוטים אלה משפיעה ישירות הן על ביצועי ההרכבה והן על בטיחות התפעול של הציוד.
01
תקנים מקומיים לבדיקת חוטים
תקן GB/T 197–1981, *חוטי בורג למטרות כלליות-טולרנסים*, קובע את הקריטריונים לקביעת ההתאמה של קוטר הגובה של הברגה. באופן ספציפי, הוא קובע כי *קוטר המרחק האפקטיבי* של הברגה לא יעלה על קוטר המרחק של *פרופיל הגבלת החומר המקסימלי*, בעוד ש*קוטר המרחק הבודד* בכל נקודה ספציפית בהברגה בפועל לא יעלה על קוטר המרחק של *פרופיל הגבלת החומר המינימלי*.
לכן, ניצול קוטר הגובה של פרופיל גבול החומר המקסימלי כערך הגבול משמש כבסיס הבלעדי לקביעה אם הברגה בפועל מסוגלת להתחבר כראוי. מד ההברגה "Go" מתוכנן בדיוק בהתאם לערך גבול זה. במילים אחרות, שימוש במד הברגה "Go" כדי לבדוק את קוטר הגובה האפקטיבי של הברגה מבטיחה למעשה את יכולת ההרכבה שלו.
נכון לעכשיו, הרוב המכריע של בדיקות ההברגה במדינה שלי מבוצעות על בסיס "עקרון לקביעת התאמה של קוטר הגובה" הזה-במיוחד, על ידי שימוש בשיטת מדידת "Go/No-Go" המסורתית. עם זאת, במהלך בדיקות חוט שגרתיות, מתעוררות לעתים קרובות מחלוקות לגבי היישום והשימוש במדדים אלה.
כדי לפתור מחלוקות הנובעות משימוש במדדים במצבי בלאי משתנים-כאשר ממדי הגבול בפועל של חוטי המדד (המשקפים את ההבדל בין תנאים חדשים לתנאים שחוקים) מתפצלים-Standard GB/T 3934–1983, *General Purpose Metric Screw Threads{{4} 1502), קובע קטגוריות שונות: "מדדי קבלה" ו"מדדי עבודה".
"מדדי קבלה" מתייחסים למדדי הברגה המשמשים על ידי מחלקות בדיקה או נציגי משתמשים בעת קבלת חלקי עבודה מוגמרים באופן רשמי; "מדדי עבודה", לעומת זאת, משמשים בדרך כלל למטרות בדיקת חוט במהלך תהליך הייצור בפועל. העיקרון המנחה ליישום של שתי קטגוריות מדדים אלה הוא כדלקמן: עבור "מדדי עבודה", מד "Go" חדש או חדש יחסית מצורף למד "No-Go" ישן (או אחד שמתקרב למגבלת הבלאי שלו); לעומת זאת, עבור "מדדי קבלה", מד "Go" ישן (או אחד שמתקרב למגבלת הבלאי שלו) משויך למד "No-Go" חדש או חדש יחסית. 02
שיטות בדיקה נפוצות
במדידת פרמטרי חוט, בהתבסס על סוג ציוד המדידה בו נעשה שימוש, ניתן לסווג באופן נרחב את שיטות מדידת החוטים לקטגוריות הבאות:
(1) Thread Go/No-Go Gauge Inspection Method
[תְמוּנָה]
שיטת הבדיקה המסורתית Go/No-Go Gauge, המבוססת על עיקרון טיילור, יכולה לעמוד רק בדרישות המינימום לבדיקת חוט. היתרונות של שיטה זו הם היותה מהירה, חסכונית ופרקטית. עבור ארגונים עם יכולות ייצור מתקדמות-במיוחד אלה המשתמשים בכלים מוסמכים-ליצירת חוטים וציוד מיוחד לעיבוד חוטים-(כגון ברזים, קוביות, מכונות לגלגול חוטים ומכונות רודפי חוטים)-ניתן לשלוט ביעילות על איכות החוטים.
החיסרון העיקרי של שיטת בדיקה זו הוא שהיא מספקת רק הערכה איכותית של האם קוטר גובה הברגה מקובל; הוא רק מציין אם קוטר הגובה נופל בטווח המוגדר על ידי קוטר הקצה הבודד המינימלי וקוטר הגובה הפונקציונלי המרבי, אך הוא אינו יכול לקבוע את הערך המספרי הספציפי של ממדי ההברגה. יתר על כן, לא ניתן לכמת או לשלוט בנפרד בפרמטרים כמו שגיאות זווית צד, שגיאות גובה ושגיאות צורה שונות באמצעות שיטה זו.
(2) מיקרומטר חוט
[תְמוּנָה]
מיקרומטר הברגה הוא סוג מיוחד של מיקרומטר בורג. הוא כולל ראש מדידה ייחודי שנועד להתאים במדויק לפרופיל החוט: נקודת מגע אחת היא סדן בצורת V - המשתלב עם פסי החוט, בעוד שהשני הוא קצה ציר חרוטי שמתאים לשורשי החוט. המיקרומטר מגיע עם קבוצה של ראשי מדידה מתחלפים, כאשר כל זוג ראשים ספציפי נועד למדוד חוטים בטווח גובה מסוים.
על פי המפרט הטכני של מיקרומטר החוט, השגיאה המשולבת המקסימלית שלו היא ±0.028 מ"מ. עם זאת, בשל שגיאות זווית אינהרנטית במגעי המדידה-ובהתחשב בכך שזוויות הגובה והצד של ההברגה החיצונית הנמדדת עשויות להכיל גם שגיאות משמעותיות-אי הוודאות במדידה עבור קוטר הגובה יכולה להגיע עד ל-0.10 מ"מ בעת שימוש בשיטת המדידה המוחלטת. כתוצאה מכך, שיטה זו משמשת בדרך כלל למדידת קוטרי הגובה של חוטים חיצוניים על חלקי עבודה שבהם דיוק גבוה אינו דרישה קריטית.
(3) שיטת שלוש-תיל
[תְמוּנָה]
שיטת שלושת-החוטים משתמשת בקבוצה של שלושה חוטי מדידה-שנבחרו במיוחד כדי לקבל קוטר מדויק וזהה-כדי למדוד את קוטר גובה החוט בעקיפין. על ידי הצבת שלושה חוטי מדידה לתוך חריצי ההברגה משני צידי הסליל, ושימוש במיקרומטר מנוף למדידת הקוטר החיצוני הכולל, ניתן לחשב את קוטר הקצה הבודד של ההברגה בהתבסס על הקשר הפונקציונלי בין קוטר השיפוע, קוטר החוט, זווית פרופיל ההברגה והפסיעה. כדי לפשט את תהליך החישוב, יש לבחור חוטי מדידה בקטרים מתאימים.
(4) סוג-מכשיר מדידת חוטים מקיף
[תְמוּנָה]
[תְמוּנָה]
[תְמוּנָה]
מכשיר מדידת חוטים מקיף-בדיוק גבוה זה משתמש בשיטה מבוססת-מגע. בהשוואה לטכניקות מדידה מסורתיות וללא-מגע, היא מציעה יתרונות משמעותיים והיתכנות מעשית. הוא מתהדר בדיוק גבוה, קלות שימוש ופונקציונליות רבת עוצמה, מה שהופך אותו לכלי בעל ערך רב למטרולוגיה של חוטים.
(5) שיטת הדמיה אופטית
[תְמוּנָה]
ציוד בדיקה נפוץ המשתמש בשיטת ההדמיה האופטית למדידת חוט כולל מקרני פרופיל ומיקרוסקופים לכלים אוניברסליים. מקרן פרופיל מודד פרמטרים שונים של חוט-כגון הקוטר החיצוני הכולל-על ידי הקרנת צללית מוגדלת של חלק העבודה ושימוש ביישור ויזואלי ותרגום קואורדינטות. עם זאת, בשל ההסתמכות על יישור גבולות חזותי-בשילוב עם מגבלות מובנות במדידת קוטר הגובה-, הדיוק של שיטת ההקרנה הוא בדרך כלל מוגבל למדי.
מיקרוסקופ הכלים האוניברסלי משתמש במערכת אופטית כדי להקרין את פרופיל החוט לתוך שדה הראייה של העינית. על ידי שימוש בסולמות סורג לתרגום מדויק, ניתן להשתמש בו כדי לאמת פרמטרים שונים של חוט; במיוחד, היכולת להטות את העדשה מטפלת ביעילות בסוגיית זווית הסליל של החוט, ובכך מאפשרת דיוק מדידה גבוה יותר עבור חוטים.
(6) שיטת טריאנגולציה בלייזר
[תְמוּנָה]
טריאנגולציה בלייזר זכתה לתשומת לב נרחבת כעוד שיטת בדיקה לא-הרסנית. הוא מבוסס בעיקרו על עקרונות הטריאנגולציה האופטית המסורתית; על ידי לכידת מערך נתונים של נקודות קואורדינטות המייצגות את פרופיל החתך הצירי- של משטח החוט, זה מאפשר חישוב שלאחר מכן של פרמטרים שונים של חוט.
שיטת מדידה זו כוללת פעולה ללא-מגע, דיוק גבוה וקלות שליטה, והיא חלה גם על מדידת-מהירות גבוהה של מימדים מיקרו-בקנה מידה. עם זאת, השיטה רגישה לגורמים סביבתיים-כגון טמפרטורה-ומאפייני פני השטח של האובייקט הנמדד; כתוצאה מכך, גורמים משפיעים אלה חייבים להילקח בחשבון בקפידה במהלך שלבי הנתונים ועיבוד התמונה הבאים.
(7) מדידה באמצעות מכונת מדידת קואורדינטות (CMM)
[תְמוּנָה]
מכונות מדידת קואורדינטות (CMMs) נמצאות בשימוש נרחב בתעשיות כגון ייצור מכונות, רכב, תעופה וחלל, הגנה וייצור תבניות. הם משמשים למדידת מגוון רחב של רכיבים ותכונות, כולל מארזים, מסגרות, גלגלי שיניים, מצלמות, גלגלי תולעת, ברגי תולעת, להבים, עקומות ומשטחים מורכבים עם קווי מתאר. פותחו שיטות רבות למדידת פרמטרי חוט על ידי התאמה של מכונות מדידת קואורדינטות (CMMs).
עם זאת, ה-CMM הוא מכשיר בשימוש נרחב-לכללי; בדרך כלל חסרים לו בדיקות שתוכננו במיוחד למדידת חוט, מה שמחייב שימוש בראשי בדיקה-מותאמים אישית עבור חוטים קטנים בגודל-. יתר על כן, פיתוח תוכנה מוגבל על ידי פלטפורמת התוכנה המובנית של ה-CMM, מה שמקשה על יישום קו מתאר מותאם אישית-לאחר מערכת בקרה המותאמת למורפולוגיה הגיאומטרית הספציפית של חוטים. יתרה מכך, העלות הקשורה ל-CMMs גבוהה משמעותית מזו של ציוד מדידה- מיוחד של חוטים.
(8) סטיילוס-מכשיר מדידת פרופיל חוט סריקה
[תְמוּנָה]
מכשיר מדידת פרופיל החוט הסורק-פועל על ידי סריקה מתמשכת של משטחי המתאר העליונים והתחתונים של החתך הצירי-של החוט. בהתבסס על נתוני המתאר המתקבלים, לאחר מכן הוא מחשב פרמטרים שונים של הברגה, כגון קוטר הגובה, קוטר עיקרי, קוטר מינורי, פסיעה, זווית חצי צד- ומתח.
