Díra je vystružená, na výkresu stojí Ø 20 H7. Na ponku teď leží mezní válečkový kalibr, vnitřní mikrometr a dutinoměr s číselníkovým úchylkoměrem. Všechny tři kontrolují díry, ale ne všechny jsou pro H7 dost přesné a dva z nich měří jen ve dvou bodech. Neokrouhlou díru tak můžete snadno přehlédnout. Zde se dozvíte, které měřidlo se kdy hodí.
Jak úzká je H7 doopravdy
H7 znamená u díry vždy dolní mezní úchylku nula. Dolní mezní rozměr je tedy roven jmenovitému rozměru, směrem nahoru je volný základní stupeň přesnosti IT7. U Ø 20 H7 smí díra ležet mezi 20,000 mm a 20,021 mm. Jak určit mezní rozměry pro libovolné uložení, ukazuje návod k výpočtu Výpočet uložení ISO. Tady jde o to, jak prokázat, že je díra v toleranci.
Zlaté pravidlo měřicí techniky
21 µm je méně než tloušťka vlasu. Měřidlo by mělo mít rozlišení alespoň desetkrát jemnější, než je šířka tolerance. Přesně vzato rozhoduje nejistota měření, jako první vodítko slouží krok digitálního údaje nebo hodnota dílku stupnice.
- V poměr tolerance k rozlišení
- T tolerance díry v µm
- u rozlišení nebo nejistota měření měřidla v µm
Od V = 10 je měřidlo vhodné, mezi 5 a 10 jen podmíněně, pod 5 ne. Jsou to orientační hodnoty, přednost mají požadavky plánu kontroly a výkresu. Pro Ø 20 H7 vychází tento přehled.
| Měřidlo | Rozlišení v µm | V při 21 µm | Hodnocení |
|---|---|---|---|
| Vnitřní mikrometr s měřicími čelistmi | 10 | 2,1 | nevhodné |
| Dutinoměr s číselníkovým úchylkoměrem | 10 | 2,1 | nevhodné |
| Tříbodový vnitřní mikrometr s hodnotou dílku 5 µm | 5 | 4,2 | nevhodné |
| Tříbodový vnitřní mikrometr s digitálním krokem 1 µm | 1 | 21 | vhodné |
| Dutinoměr s jemným úchylkoměrem | 1 | 21 | vhodné |
| Mezní válečkový kalibr 20 H7 | – | – | vhodné, ale bez naměřené hodnoty |
U větších děr je H7 širší. Ø 80 H7 má už toleranci 30 µm, tam tříbodový vnitřní mikrometr s 5 µm dosáhne V = 6 a je podmíněně použitelný. Do průměru 30 mm potřebujete pro H7 rozlišení 1 µm, od 18 mm stačí i 2 µm. Nebo použijete kalibr.
Mezní válečkový kalibr – rychle a jednoznačně
Mezní válečkový kalibr má dva kontrolní válce. Dobrá strana má dolní mezní rozměr, zde 20,000 mm, a musí do díry vklouznout bez použití síly. Zmetková strana má horní mezní rozměr, zde 20,021 mm. Je kratší, označená červeně a smí nanejvýš lehce zachytit na vstupu díry, ale nesmí projít dovnitř.
- Silná stránka: Dobrá strana je dlouhý válec. Chová se jako pozdější hřídel a zachytí i tvarové úchylky, které díru zužují, například neokrouhlost nebo kuželovitost.
- Slabina: Nezískáte naměřenou hodnotu. Zda díra leží na 20,002 mm, nebo na 20,019 mm, vám kalibr neřekne. Opotřebovávající se výstružník poznáte až ve chvíli, kdy dobrá strana už do díry nejde.
Pro sériovou výrobu je kalibr první volbou. Chcete-li korigovat, potřebujete měřidlo s odečtem hodnoty.
Dva body, nebo tři body?
Vnitřní mikrometr s měřicími čelistmi a dutinoměr se dotýkají díry ve dvou protilehlých bodech. Tříbodový vnitřní mikrometr má tři měřicí doteky rozmístěné po 120° a sám se vystředí. To rozhoduje o tom, které tvarové úchylky uvidíte.
Typickým případem je tenkostěnný kroužek, který se upne do tříčelisťového sklíčidla a vysoustruží. Čelisti ho na třech místech mírně promáčknou. Po uvolnění odpruží zpět a díra má místo kružnice tři ploché oblouky. Takový tvar se nazývá tvar konstantní šířky, protože mezi dvěma protilehlými body je všude stejně široký.
Příklad
Kroužek s Ø 20 H7 má po uvolnění tvar konstantní šířky. Nejmenší a největší vzdálenost od středu se liší o 12 µm, to je úchylka kruhovitosti.
Dvoubodovým měřením naměříte po celém obvodu 20,010 mm, téměř přesně střed tolerance.
Tříbodový vnitřní mikrometr ukazuje v různých úhlových polohách hodnoty mezi 19,998 mm a 20,022 mm. Rozpětí je dvakrát větší než úchylka kruhovitosti.
20,022 mm − 19,998 mm = 0,024 mm = 2 · 12 µm
Tříbodové hodnoty nejsou průměry, zviditelňují tvarovou úchylku. Důležitá je nejmenší hodnota. Kružnice 19,998 mm je největší, která se do této díry vejde, a leží pod dolním mezním rozměrem. Mezní kalibr to potvrdí, jeho dobrá strana 20,000 mm do díry nejde. Hřídel 20,000 mm by se tedy zasekl, přestože dvoubodové měření řeklo „dobrý“.
Naopak dvoubodové měření ukáže oválnou díru zřetelně, když změříte ještě jednou pootočeně o 90°. Tříbodové měření čistý ovál prakticky neukáže. Lícované díry proto měřte v několika směrech a hloubkách a v případě pochybností obě metody kombinujte.
Dutinoměr s číselníkovým úchylkoměrem
Dutinoměr pouze porovnává. Nastavíte ho na nulu v nastavovacím kroužku a v díře jím kývete. V bodě obratu ručky odečtete úchylku od nastaveného rozměru. S jemným úchylkoměrem je vhodný pro H7 a dosáhne hluboko do děr. S číselníkovým úchylkoměrem s dělením 0,01 mm je pro malé díry H7 příliš hrubý.
Které měřidlo kdy?
| Situace | Dobrá volba |
|---|---|
| Série, mnoho stejných děr | Mezní válečkový kalibr, k tomu namátkové kontroly s naměřenou hodnotou |
| Jednotlivý kus, rozměr se má korigovat | Tříbodový vnitřní mikrometr s 1 µm |
| Tenkostěnné díly upnuté v tříčelisťovém sklíčidle | Tříbodové měření a mezní válečkový kalibr |
| Díly upnuté ve svěráku, podezření na ovál | Dvoubodové měření ve dvou směrech |
| Hluboké nebo velké díry | Dutinoměr s jemným úchylkoměrem |
Typické chyby
- Měřeno za tepla: Skříň z hliníku vyjde ze stroje s teplotou 35 °C. U Ø 20 mm je díra pak zhruba o 7 µm větší než při 20 °C, to je třetina tolerance. Nejdřív nechte díl vychladnout, pak kontrolujte.
- Kalibr zatlačený silou: Se silou často projde dobrá strana i do příliš malé díry. Výsledek je chybný a kalibr se opotřebovává.
- Měřeno jen na jednom místě: Naměřená hodnota na začátku díry neříká nic o jejím středu. Díra může být nálevkovitá nebo soudkovitá.
- Měřidlo nenastaveno: Tříbodové měřicí hlavy a dutinoměry před každou sérií měření zkontrolujte v nastavovacím kroužku.
Časté dotazy
Proč je zmetková strana kratší?
Dobrá strana kontroluje díru jako celek, tak jak do ní později zapadne hřídel. Zmetková strana má naopak kontrolovat jednotlivá místa, která by mohla být příliš velká. Ideální by k tomu byl dotyk jen ve dvou bodech. Krátký válec se tomu blíží víc než dlouhý a strany od sebe hned rozeznáte.
Kde v aplikaci najdu měřidla a jejich použití?
V Gesellu v modulu Měření a kontrola. Tam jsou měřidla s obrázkem, správným použitím a typickými chybami. Ověříte, zda se měřidlo hodí k toleranci, a uvidíte, které tvarové úchylky odhalí dvoubodové a tříbodové měření.