Roscas de Parafuso: Introdução e Medição

Depois de ler este artigo, você aprenderá: - 1. Introdução às Roscas 2. Elementos 3. Erros 4. Inspeção.

Introdução às Roscas de Parafuso:

Roscas de parafuso são empregadas basicamente para dois propósitos:

(i) Fixar dois componentes com a ajuda de porcas, parafusos e pernos.

(ii) Para transmitir a energia, como no caso do parafuso de avanço da máquina do torno.

Há um grande número de diferentes formas padrão de roscas de parafuso em uso comum. Uma rosca de parafuso tem sete elementos individuais, cada um dos quais pode ser medido separadamente.

Qualquer erro em qualquer destes sete elementos pode causar a falha da rosca. Esses sete elementos estão ilustrados na figura 1.29.

Onde, p - Pitch

θ - ângulo de flanco

E - Diâmetro efetivo (PCD)

D - Diâmetro Maior

d - menor diâmetro

h - Profundidade da linha

S ₁ - Profundidade do Truncamento da altura do triângulo na crista,

S ₂ - Profundidade de Truncamento da Altura do Triângulo na Raiz,

r ₁ - raio da crista

r ₂ - raio da raiz

n - Número de partidas

Elementos de rosca do parafuso:

Um thread de parafuso paralelo é completamente definido quando os seguintes elementos são conhecidos:

1. Crest:

É a superfície mais alta que une os dois lados de um fio.

2. Raiz:

É a parte inferior do sulco da linha.

3. Diâmetro Principal (D):

É o maior diâmetro de uma rosca de parafuso ou um furo roscado.

4. Diâmetro Menor (d):

É o menor diâmetro de uma rosca de parafuso de um furo roscado.

5. Diâmetro de Passo (E):

É também conhecido como diâmetro efetivo do passo ou diâmetro do círculo de passo (PCD). É o diâmetro em que o espaço e a largura da linha são iguais à metade do passo do parafuso.

6. Passo (P):

É a distância entre um ponto em uma rosca e o ponto correspondente na próxima rosca, medido paralelamente ao eixo do parafuso.

7. chumbo (l):

É a distância através da qual um fio avança paralelo ao eixo do parafuso em uma freira de ou, é definido como a distância axial avançada pelo parafuso em uma revolução.

Para thread de início único. Chumbo = campo

Para rosca multi-partida, chumbo = passo x nº de arranques.

8. Profundidade (h):

É a distância medida normal ao eixo do parafuso entre a crista e a raiz do fio.

9. Rosca do Parafuso Paralelo:

Este termo refere-se a linhas cortadas em uma superfície cilíndrica.

10. roscas cônicas:

Este termo refere-se a linhas cortadas em uma superfície cônica, e não em uma superfície cilíndrica.

11. Ângulo de flanco (G):

É o ângulo entre o flanco individual e perpendicular ao eixo da rosca, medido no plano axial. Geralmente para rosca simétrica, é denominado como meio ângulo de rosca.

12. Ângulo Incluído:

É o ângulo de rosca entre os dois flancos, medido em um plano axial.

13. ângulo de chumbo:

É o ângulo feito pela hélice de rosca na linha de passo, com um plano perpendicular ao eixo.

14. Ângulo da hélice (a):

É o ângulo feito pela hélice de linha na linha de passo, com um plano perpendicular ao eixo.

Erros de Rosca:

Erros nas roscas podem surgir durante a fabricação ou armazenamento.

Esses erros podem estar em um ou mais dos seguintes elementos:

(i) diâmetro principal,

(ii) diâmetro menor,

(iii) diâmetro do passo,

(iv) Pitch,

(v) ângulo incluso,

(vi) forma de rosca,

(vii) ângulo do flanco da rosca, etc.

Entretanto, os erros no diâmetro efetivo, no passo e no ângulo da rosca são os mais significativos, pois esses elementos têm o maior efeito no ajuste dos fios de acoplamento. Os erros influenciam diretamente o funcionamento das roscas dos parafusos.

Os erros comuns e seus efeitos consequentes no desempenho do encadeamento são os seguintes:

(i) Erros nos Diâmetros Maior e Menor:

Este erro é devido à configuração incorreta da máquina. Erros no diâmetro maior e menor causarão.

(a) Interferência entre roscas de acoplamento, evitando o engate entre o parafuso de acoplamento e a porca.

(b) Redução no contato do flanco, se o erro for na outra direção. Isso pode levar a um enfraquecimento excessivo dos fios e muita frouxidão entre as peças de acoplamento.

(ii) Erros no diâmetro efetivo do passo:

Da mesma forma, o erro no diâmetro efetivo do passo pode oferecer interferência entre os fios de acoplamento ou a folga entre eles. Esse erro reduz a força da montagem.

(iii) Erros no Pitch:

Erros no pitch podem ser um ou mais dos seguintes:

(a) Erro Progressivo:

O erro progressivo é um erro uniforme no pitch, mas dá um pitch maior ou menor do que o nominal, conforme ilustrado na figura 1.30 (a), (b) e (c). Fig. (A) Mostra o erro de pitch progressivo 'σp' sobre um determinado comprimento de engate de rosca. A Fig. (B) mostra o erro progressivo de pitch 'σp' igualmente distribuído em cada extremidade do engate da rosca.

(b) Erro periódico:

Erros periódicos variam em sua magnitude de thread para thread e recorrentes em intervalos regulares. Isso é mostrado na Figura 1.30 (d).

(c) Erro Errático:

Erro errático varia em sua magnitude e ocorre em intervalos irregulares. Isso é mostrado na Figura 1.30 (e).

Erros de inclinação geralmente são causados ​​durante o processo de corte ou acabamento. Isso também é causado quando o tratamento térmico é necessário. O tratamento térmico pode distorcer o tom dos fios.

(iv) Erros no ângulo da rosca:

Esses erros podem ocorrer em um ou nos dois ângulos de flanco de um encadeamento. Eles podem causar interferência ou afrouxamento entre as partes de montagem.

Inspeção de Roscas de Parafuso:

Existem dois métodos utilizados para a inspeção das roscas dos parafusos:

(i) Medição de loja.

(ii) Medição direta.

(i) Medição de loja:

Medidores de rosca são geralmente usados ​​na oficina de produção para a medição de roscas de parafuso.

Alguns medidores de roscas usados ​​são:

a) Aparafusar o anel

(b) Parafuso do bujão e

(c) Calibrador de rosca.

a) Indicador do Parafuso de Anel:

O medidor de parafuso de anel tem um princípio semelhante a um medidor de anel simples, exceto pelo fato de que as roscas dos parafusos são cortadas na superfície interna do calibre do parafuso de anel.

Indicador de parafuso de anel usado para verificar roscas de parafuso fora de objetos cilíndricos como parafusos e eixos. Eles podem ser os tipos 'Go' e 'Not-Go'.

b) Manômetro do Parafuso da Tomada:

O calibre do parafuso do plugue tem linhas cortadas em sua superfície externa. Eles são usados ​​para verificar os fios cortados dentro de um buraco. Eles também estão disponíveis nos tipos 'Go' e 'Not-Go'. Isso é mostrado na figura. 1, 31.

(c) Medidor de Pinça de Rosca:

Medidor de calibre de rosca é parecido com um calibre de pressão, exceto que calibre de calibre de rosca tem roscas nas garras de medição. Existem duas mandíbulas, uma é 'Go' e outra é 'not-Go'. O calibre da rosca é mostrado na Fig. 1.32.

ii) Medição direta:

Uma vez que o método de medição das roscas dos parafusos simplesmente aceita ou rejeita as roscas produzidas, elas não fornecem a quantidade de erro envolvida nas roscas. Portanto, o método direto de medição é útil quando a magnitude dos parâmetros de rosca e a quantidade de erro envolvida é necessária para determinar.

Diferentes métodos de medição direta de roscas são discutidos abaixo:

a) Medição do diâmetro principal:

O maior diâmetro da rosca pode ser medido por um micrômetro ou calibre de nêutrons. Para maior precisão e conveniência, o diâmetro maior é medido por um micrômetro de bancada. O diagrama de linhas do micrômetro de bancada é mostrado na figura. 1, 33.

O instrumento consiste em um indicador fiducial, medindo bigorna e uma cabeça micrométrica (tambor). Cabeça do micrômetro fornecida com uma escala vernier que pode ler até 0, 0002mm.

O uso do indicador fiducial permitirá que os elementos da rosca sejam medidos dentro de 0, 0025 mm. O instrumento está precisando nivelar por meio do parafuso ajustável fornecido na base, antes da medição.

O instrumento é primeiro ajustado para um dado por meio de medidores de deslizamento (padrão) de diâmetro conhecido, então a leitura da cabeça do micrômetro é anotada. O padrão é então substituído pelas roscas dos parafusos, cujo diâmetro maior é medido, e a segunda leitura da cabeça do micrômetro é anotada. Isso é mostrado na figura. 1, 34.

Fig. 1.34. Medição do diâmetro maior

Deixei,

A leitura da cabeça do micrômetro na norma = R ₁

A leitura da cabeça do micrômetro na rosca = R ₂

O diâmetro do padrão = S

Então, o diâmetro maior do fio é dado por:

b) Medição de menor diâmetro:

O micrômetro de bancada é um meio mais preciso e conveniente para medição de menor diâmetro. O princípio de operação é o mesmo que para medição de diâmetro maior, mas prismas em formato de v de ângulo de 45 ° são usados, os quais são fixados nas raízes dos fios.

A primeira leitura do micrômetro é feita com 'padrão' e a segunda leitura do micrômetro é feita com a 'rosca', cujo menor diâmetro deve ser determinado.

O menor diâmetro é dado por:

c) Medição da medula ou diâmetro efetivo:

Passo ou diâmetro efetivo pode ser medido por:

(i) Método de dois fios.

(ii) método de três fios.

(iii) micrômetro de rosca.

(i) Método de dois / três fios:

Basicamente, os princípios de ambos os métodos são os mesmos. O método de dois fios é usado quando um micrômetro flutuante está disponível para a medição. Quando um micrômetro comum é usado para a medição, um método de três fios deve ser usado.

Neste método de medição, dois ou três fios redondos de diâmetros iguais, com um alto grau de precisão, são colocados nas ranhuras de rosca, como mostrado na Fig. 1.36 (a) e (b). O micrômetro de leitura D sobre os fios é obtido. O diâmetro efetivo D _e da rosca pode agora ser calculado a partir da geometria da montagem.

Aqui,

D é obtido pela leitura do micrômetro

D é conhecido por nós (diâmetro do fio)

P é conhecido por nós (passo da rosca)

Assim, D _e (diâmetro efetivo) pode ser facilmente calculado.

Limitações do método de dois / três fios:

O método descrito acima fornecerá resultados precisos somente quando:

(a) O ângulo da rosca (2φ) está correto.

(b) O passo da rosca (p) não tem erro.

(c) O arame toca na parte reta do flanco.

ii) micrómetro de rosca:

O micrômetro de rosca é projetado para medir o diâmetro do passo das roscas até 0, 01 mm de precisão.

É semelhante a um micrômetro externo, mas segue as diferenças:

(i) O fuso móvel é apontado e

(ii) O final da bigorna é o mesmo que a rosca a ser medida.

A leitura é lida de maneira similar como no caso de micrômetro externo. Diferentes pares de pernilongo intercambiáveis ​​e pontos de fuso são fornecidos com o micrômetro.

(d) Medição do Pitch:

A medição do passo da rosca pode ser feita por dois métodos:

i) Método de projecção do perfil óptico e

(ii) máquina de medição de passo.

(i) No método de projeção óptica, o perfil de uma rosca é projetado por meio de um projetor de perfil. A projeção do perfil é mostrada na figura 1.37.

Agora, a partir da geometria da Fig., Podemos calcular o passo da rosca seguindo a seguinte fórmula:

(ii) Um método relativamente preciso, simples e conveniente de medir o passo de uma rosca é por meio de uma máquina de medição de passo.

O parafuso a ser medido é mantido entre os centros, e a máquina é equipada com estilos de tal tamanho, que entram em contato com os flancos de rosca aproximadamente na linha de inclinação, quando ela se encontra no canal de roscas.

Os estilos são movidos ao longo do fio, espaço por espaço, a quantidade de movimento entre cada espaço sendo medido do micrômetro e isso causa o movimento da carruagem ao longo do leito paralelamente ao eixo da rosca. O passo da rosca é indicado pelo micrômetro.

e) Medição do ângulo da rosca:

O método de projeção óptica também é usado para verificar o ângulo da rosca. Neste método, uma imagem da rosca é projetada por meio de um projetor de perfil. Para melhor precisão dos resultados, é necessário projetar ao longo da direção da rosca, ou seja, ao longo do ângulo da hélice.