As conexões roscadas são estruturas de fixação amplamente utilizadas no setor industrial. Em modelos e produtos-de nível militar, mais de 80% das conexões estruturais são alcançadas por meio de encadeamento; consequentemente, a conformidade dessas roscas impacta diretamente tanto no desempenho de montagem quanto na segurança operacional do equipamento.
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Normas Domésticas para Inspeção de Roscas
A norma GB/T 197–1981, *Roscas de parafusos métricas de uso geral-Tolerâncias*, estabelece os critérios para determinar a conformidade do diâmetro primitivo de uma rosca. Especificamente, ele estipula que o *diâmetro primitivo real* de uma rosca não deve exceder o diâmetro primitivo do *perfil limite máximo de material*, enquanto o *diâmetro primitivo único* em qualquer ponto específico da rosca real não deve exceder o diâmetro primitivo do *perfil limite mínimo de material*.
Portanto, utilizar o diâmetro primitivo do perfil limite máximo do material como valor limite serve como a única base para determinar se uma rosca real é capaz de engate adequado. O medidor de rosca "Go" é projetado precisamente de acordo com este valor limite. Em outras palavras, empregar um medidor de rosca "Go" para inspecionar o diâmetro primitivo efetivo de uma rosca garante efetivamente sua montagem.
Atualmente, a grande maioria das inspeções de rosca em meu país é conduzida com base neste "princípio para determinar a conformidade do diâmetro primitivo"-especificamente, empregando o método tradicional de medição "Go/No{1}}Go". No entanto, durante as inspeções rotineiras de roscas, surgem frequentemente disputas em relação à aplicação e uso desses medidores.
Para resolver disputas decorrentes do uso de medidores em vários estados de desgaste,-onde as dimensões limites reais das roscas do medidor (refletindo a diferença entre condições novas e desgastadas) divergem,-A norma GB/T 3934–1983, *Roscas de parafuso métricas de uso geral-Medidores e calibradores* (equivalente à ISO 1502), estabelece categorias distintas: "Medidores de aceitação" e "Medidores de trabalho".
"Medidores de aceitação" referem-se aos medidores de rosca utilizados pelos departamentos de inspeção ou representantes dos usuários ao aceitar formalmente peças acabadas; Os "medidores de trabalho", por outro lado, são normalmente empregados para fins de inspeção de roscas durante o processo de produção real. O princípio orientador para a aplicação dessas duas categorias de medidores é o seguinte: para "Medidores de trabalho", um medidor "Go" novo ou relativamente novo é emparelhado com um medidor "No-Go" antigo (ou um que se aproxima do seu limite de desgaste); por outro lado, para "Medidores de aceitação", um medidor "Go" antigo (ou um que se aproxima do limite de desgaste) é combinado com um medidor "Não-Go" novo ou relativamente novo. 02
Métodos comuns de inspeção
Na medição dos parâmetros da rosca, com base no tipo de equipamento de medição utilizado, os métodos de medição da rosca podem ser amplamente classificados nas seguintes categorias:
(1) Método de inspeção do medidor Go/No{1}}de rosca
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O método tradicional de inspeção de medidor Go/No{0}}Go, baseado no Princípio de Taylor, só pode satisfazer os requisitos mínimos para inspeção de thread. As vantagens desse método são que ele é rápido, econômico e prático. Para empresas com recursos avançados de fabricação,-especificamente aquelas que utilizam ferramentas qualificadas-de formação de roscas e equipamentos especializados-de processamento de roscas (como machos, matrizes, máquinas laminadoras de roscas e máquinas de perfuração de roscas),-a qualidade das roscas pode ser controlada de forma eficaz.
A principal desvantagem deste método de inspeção é que ele fornece apenas uma avaliação qualitativa sobre se o diâmetro primitivo da rosca é aceitável; apenas indica se o diâmetro primitivo está dentro da faixa definida pelo diâmetro primitivo mínimo e pelo diâmetro primitivo máximo funcional, mas não pode determinar o valor numérico específico das dimensões da rosca. Além disso, parâmetros como erros de ângulo de flanco, erros de passo e vários erros de forma não podem ser quantificados ou controlados individualmente usando este método.
(2) Micrômetro de Rosca
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O micrômetro de rosca é um tipo especializado de micrômetro de parafuso. Ele apresenta um cabeçote de medição exclusivo projetado para se adaptar precisamente ao perfil da rosca: um ponto de contato é uma bigorna em forma de V-que se encaixa nas cristas da rosca, enquanto o outro é uma ponta cônica do fuso que se encaixa nas raízes da rosca. O micrômetro vem com um conjunto de cabeçotes de medição intercambiáveis, onde cada par específico de cabeçotes é projetado para medir roscas dentro de uma faixa de passo específica.
De acordo com as especificações técnicas do micrômetro de rosca, seu erro máximo combinado é de ±0,028 mm. No entanto, devido a erros angulares inerentes aos contatos de medição-e considerando que os ângulos de inclinação e flanco da rosca externa que está sendo medida também podem conter erros significativos-a incerteza de medição para o diâmetro primitivo pode chegar a 0,10 mm ao usar o método de medição absoluto. Conseqüentemente, este método é normalmente empregado para medir os diâmetros primitivos de roscas externas em peças de trabalho onde a alta precisão não é um requisito crítico.
(3) Método de três-fios
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O método de três-fios utiliza um conjunto de três fios de medição-selecionados especificamente para ter um diâmetro preciso e idêntico-para medir indiretamente o diâmetro primitivo da rosca. Ao colocar três fios de medição nas ranhuras da rosca em ambos os lados da hélice e usar um micrômetro de alavanca para medir o diâmetro externo geral, o diâmetro de passo único da rosca pode ser calculado com base na relação funcional entre o diâmetro de passo, o diâmetro do fio, o ângulo do perfil da rosca e o passo. Para simplificar o processo de cálculo, devem ser selecionados fios de medição com diâmetros apropriados.
(4) Instrumento de medição de rosca abrangente tipo-de calibre
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Esse instrumento de medição de threads abrangente-de alta precisão emprega um método-baseado em contato. Em comparação com técnicas de medição tradicionais e sem{3}}contato, ela oferece vantagens significativas e viabilidade prática. Possui alta precisão, facilidade de uso e funcionalidade poderosa, tornando-o uma ferramenta inestimável para metrologia de roscas.
(5) Método de imagem óptica
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Equipamentos de inspeção comuns que utilizam o método de imagem óptica para medição de roscas incluem projetores de perfil e microscópios de ferramentas universais. Um projetor de perfil mede vários parâmetros de rosca-como o diâmetro externo geral-projetando uma silhueta ampliada da peça de trabalho e empregando alinhamento visual e tradução de coordenadas. No entanto, devido à sua dependência do alinhamento visual dos limites-combinado com limitações inerentes na medição do diâmetro primitivo-a precisão do método de projeção é geralmente bastante limitada.
O microscópio universal utiliza um sistema óptico para projetar o perfil da rosca no campo de visão da ocular. Ao empregar escalas de grade para tradução precisa, pode ser usado para verificar vários parâmetros de rosca; notavelmente, a capacidade de inclinar a lente resolve efetivamente o problema do ângulo da hélice da rosca, permitindo assim maior precisão de medição das roscas.
(6) Método de triangulação a laser
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A triangulação a laser atraiu ampla atenção como outro método de teste não{0}destrutivo. Baseia-se principalmente nos princípios da triangulação óptica tradicional; ao capturar um conjunto de dados de pontos de coordenadas que representam o perfil da seção transversal-axial da superfície do encadeamento, ele permite o cálculo subsequente de vários parâmetros do encadeamento.
Esse método de medição apresenta operação sem{0}}contato, alta precisão e facilidade de controle, além de ser aplicável à medição em alta-velocidade de dimensões em micro{2}}escala. No entanto, o método é suscetível a fatores ambientais-como a temperatura-e as características da superfície do objeto que está sendo medido; conseqüentemente, esses fatores de influência devem ser cuidadosamente levados em consideração durante as etapas subsequentes de processamento de dados e imagens.
(7) Medição via Máquina de Medição por Coordenadas (CMM)
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Máquinas de medição por coordenadas (CMMs) são amplamente utilizadas em setores como fabricação de máquinas, automotivo, aeroespacial, defesa e fabricação de moldes. Eles são empregados para medir uma ampla gama de componentes e recursos, incluindo carcaças, estruturas, engrenagens, cames, rodas sem-fim, parafusos sem-fim, lâminas, curvas e superfícies com contornos complexos. Numerosos métodos foram desenvolvidos para medir parâmetros de rosca por meio do retrofit de Máquinas de Medição por Coordenadas (CMMs).
No entanto, o CMM é um dispositivo de uso geral-amplamente utilizado; normalmente não possui sondas projetadas especificamente para medição de threads, exigindo o uso de cabeças de sondagem-personalizadas para threads de-tamanho pequeno. Além disso, o desenvolvimento de software é limitado pela plataforma de software inerente do CMM, dificultando a implementação de um sistema de controle personalizado-que segue o contorno, adaptado à morfologia geométrica específica das roscas. Além disso, o custo associado aos CMMs é significativamente maior do que o de equipamentos especializados de-medição de threads.
(8) Caneta-Instrumento de medição de perfil de rosca de digitalização
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O instrumento de medição de perfil de rosca de varredura-com caneta opera escaneando continuamente as superfícies de contorno superior e inferior da seção transversal-axial de uma rosca. Com base nos dados de contorno resultantes, ele calcula vários parâmetros da rosca, como diâmetro primitivo, diâmetro maior, diâmetro menor, passo, meio-ângulo de flanco e conicidade.
