มาตรฐาน GB/T 3103.1-2002 ค่าความคลาดเคลื่อนของตัวยึด: สลักเกลียว สกรู สตัด น็อต

บทนำสู่ GB/T 3103.1-2002

มาตรฐาน GB/T 3103.1-2002 กำหนดค่าความคลาดเคลื่อนสำหรับชิ้นส่วนยึดต่างๆ รวมถึงสลักเกลียว สกรู สตัด และน็อต เพื่อให้มั่นใจถึงความสม่ำเสมอในการผลิตและการใช้งานในอุตสาหกรรมต่างๆ มาตรฐานนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับภาควิศวกรรมเครื่องกล ยานยนต์ การบินและอวกาศ และการก่อสร้าง ซึ่งความแม่นยำในการประกอบและความน่าเชื่อถือเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง มาตรฐานนี้แบ่งผลิตภัณฑ์ออกเป็นเกรด A, B และ C ตามระดับความคลาดเคลื่อน โดยเกรด A มีความคลาดเคลื่อนน้อยที่สุด และเกรด C มีความคลาดเคลื่อนน้อยที่สุด ทำให้ผู้ผลิตสามารถเลือกความแม่นยำที่เหมาะสมตามข้อกำหนดการใช้งานได้

เอกสารฉบับนี้ระบุถึงค่าความคลาดเคลื่อนของขนาดและรูปทรงเรขาคณิต โดยให้แนวทางสำหรับเกลียวภายนอกและภายใน ชิ้นส่วนที่ใช้ประแจขัน ความสูงของหัว และอื่นๆ การปฏิบัติตามข้อกำหนดเหล่านี้จะช่วยให้ชิ้นส่วนยึดสามารถใช้แทนกันได้และมีความน่าเชื่อถือในการใช้งาน มาตรฐานนี้อ้างอิงถึงมาตรฐานอื่นๆ เช่น GB/T 5276 สำหรับรหัสขนาด และ GB/T 1182 สำหรับหลักการกำหนดค่าความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิต

การทำความเข้าใจค่าความคลาดเคลื่อนเหล่านี้ช่วยในการควบคุมคุณภาพ ลดปัญหาในการประกอบ และยืดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ ตัวอย่างเช่น ค่าความคลาดเคลื่อนเชิงมิติช่วยให้มั่นใจได้ว่าสลักเกลียวจะเข้ากับน็อตได้อย่างเหมาะสมโดยไม่มีการขยับหรือการรบกวนมากเกินไป ในขณะที่ค่าความคลาดเคลื่อนเชิงเรขาคณิตควบคุมรูปร่าง การวางแนว และตำแหน่งเพื่อป้องกันการเยื้องศูนย์ มาตรฐานนี้ยังกล่าวถึงคุณลักษณะเฉพาะ เช่น การลบมุม การเซาะร่อง และพื้นผิวรับแรง ซึ่งมีความสำคัญต่อการกระจายแรงและความต้านทานการกัดกร่อนในตัวยึดเคลือบผิว

ในทางปฏิบัติ ผู้ผลิตใช้การกลึงที่แม่นยำ การขึ้นรูปเย็น หรือการตีขึ้นรูปด้วยความร้อน เพื่อให้ได้ค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ โดยวิธีการตรวจสอบจะใช้เกจ ไมโครมิเตอร์ และเครื่องวัดพิกัด การเบี่ยงเบนอาจนำไปสู่ความเสียหาย เช่น เกลียวเสียหาย หรือรอยแตกร้าวจากความล้า บทนำนี้เป็นการวางรากฐานสำหรับรายละเอียดในส่วนต่อไปเกี่ยวกับตัวยึดแต่ละประเภท

ขอบเขตครอบคลุมถึงตัวยึดแบบเมตริก ยกเว้นการออกแบบพิเศษ เว้นแต่จะระบุไว้ในมาตรฐานผลิตภัณฑ์ โดยจะบูรณาการเข้ากับมาตรฐานการชุบเพื่อปรับค่าความคลาดเคลื่อนหลังการเคลือบ วิศวกรต้องพิจารณาปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น อุณหภูมิและการสั่นสะเทือน ซึ่งอาจทำให้จำเป็นต้องใช้ค่าความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดกว่ามาตรฐานทั่วไป

ประโยชน์หลัก ได้แก่ การผลิตที่เป็นมาตรฐาน ประสิทธิภาพด้านต้นทุนในการผลิตจำนวนมาก และความเข้ากันได้ทั่วโลกกับมาตรฐาน ISO ที่เทียบเท่ากัน บริบททางประวัติศาสตร์: การแก้ไขในปี 2002 นี้ได้ปรับปรุงเวอร์ชันก่อนหน้าให้สอดคล้องกับแนวปฏิบัติสากล ซึ่งช่วยเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันของอุตสาหกรรมตัวยึดของจีน

เพื่อให้ใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ผู้ใช้ควรตรวจสอบกับมาตรฐานวัสดุ (เช่น GB/T 699 สำหรับเหล็ก) และเกรดประสิทธิภาพ (เช่น 8.8 สำหรับสลักเกลียวความแข็งแรงสูง) การใช้งานทั่วไปมีตั้งแต่การประกอบเครื่องจักรไปจนถึงการยึดโครงสร้างในสะพาน

มาตรฐานนี้ส่งเสริมความปลอดภัยโดยลดความเสี่ยงจากความไม่เหมาะสมของการประกอบ การฝึกอบรมเรื่องการกำหนดค่าความคลาดเคลื่อนมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับนักออกแบบและผู้ตรวจสอบ การปรับปรุงในอนาคตอาจรวมถึงการผลิตขั้นสูง เช่น กระบวนการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ (additive manufacturing)

• ระดับคุณภาพของผลิตภัณฑ์: A (ละเอียดมาก), B (ปานกลาง), C (หยาบมาก)
• อ้างอิง: GB/T 5276, GB/T 1182, GB/T 16671
• ใช้ได้กับ: สลักเกลียว สกรู น็อต และแกนเกลียว

โดยรวมแล้ว มาตรฐาน GB/T 3103.1-2002 เป็นรากฐานสำคัญสำหรับการประกันคุณภาพของชิ้นส่วนยึด โดยระบุค่าความคลาดเคลื่อนที่สมดุลระหว่างความแม่นยำและความสามารถในการผลิต

ค่าความคลาดเคลื่อนสำหรับสลักเกลียว สกรู และแกนเกลียว – ค่าความคลาดเคลื่อนเชิงมิติ

ค่าความคลาดเคลื่อนเชิงมิติสำหรับสลักเกลียว สกรู และแกนเกลียวในมาตรฐาน GB/T 3103.1-2002 ช่วยให้มั่นใจได้ว่าขนาดของชิ้นส่วนต่างๆ เช่น แกนเกลียว และหัวสลักเกลียวมีความแม่นยำ ค่าความคลาดเคลื่อนเหล่านี้แบ่งตามเกรดของผลิตภัณฑ์: เกรด A สำหรับความแม่นยำสูง เกรด B สำหรับมาตรฐาน และเกรด C สำหรับการใช้งานทั่วไป ชิ้นส่วนแกนและชิ้นส่วนรับแรงมีค่าความคลาดเคลื่อนที่แคบในเกรด A และ B ในขณะที่ชิ้นส่วนอื่นๆ มีค่าความคลาดเคลื่อนที่แตกต่างกันไปตั้งแต่แคบไปจนถึงกว้าง

ค่าความคลาดเคลื่อนของเกลียวภายนอกคือ 6g สำหรับเกรด A และ B และ 8g สำหรับเกรด C โดยมีค่า 6g สำหรับเกรดประสิทธิภาพสูง 8.8 ขึ้นไปในเกรด C เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถขันน็อตได้อย่างพอดี ขนาดสำหรับการใช้ประแจ เช่น ความกว้างระหว่างหน้าตัด จะใช้ h13/h14 สำหรับเกรด A และ h14/h15/h16/h17 สำหรับเกรด B/C ตามขนาด

ความกว้างแนวทแยง e ขั้นต่ำ คำนวณได้เป็น 1.13 s ขั้นต่ำสำหรับรูปหกเหลี่ยม (1.12 สำหรับแบบมีปีกโดยไม่ต้องตัดแต่ง) ความสูงของหัว k ใช้ js14 สำหรับ A, js15 สำหรับ B, js16/js17 สำหรับ C ความสูงของการขัน kw ขั้นต่ำ คือ 0.7 k ขั้นต่ำ โดยใช้สูตรเฉพาะในการคำนวณ

การใช้ประแจภายใน เช่น ประแจหกเหลี่ยม กำหนดค่า e min = 1.14 s min สำหรับ A โดยมีค่าความคลาดเคลื่อน เช่น EF8 ถึง D12 สำหรับ s ความกว้างของร่อง n ใช้ C13/C14 สำหรับ A ความลึก t มีค่าต่ำสุดที่กำหนดไว้สำหรับ A โดยจำกัดด้วยความหนาของผนัง

ร่องไขว้เป็นไปตามมาตรฐาน GB/T 944.1 ยกเว้นความลึกในการเจาะ คุณสมบัติคล้ายทอร์กซ์เป็นไปตามมาตรฐาน GB/T 6188 เส้นผ่านศูนย์กลางหัว dk: h13 สำหรับแบบมีร่อง h14 สำหรับแบบอื่นๆ พร้อมการควบคุมแบบรวมสำหรับแบบหัวจม

ความสูงของหัวที่ไม่ใช่หกเหลี่ยม: h13/h14 สำหรับ A, ไม่ระบุสำหรับ B/C เส้นผ่านศูนย์กลางหน้าสัมผัส dw และความสูงของมุมลบคม c มีค่าต่ำสุด/สูงสุดตามขนาดเกลียว เช่น c ต่ำสุด 0.1-0.3 มม.

ก้านที่ไม่เป็นเกลียว ds: h15 สำหรับ A, h14 สำหรับ B, ±IT15 สำหรับ C ความยาวระบุ l: js15 สำหรับ A, js17 สำหรับ B, js17/±IT17 สำหรับ C ความยาวเกลียว b: เพิ่มขึ้นทีละขั้นตามที่กำหนด เช่น +2P/-P สำหรับสลักเกลียว A/B

ค่าความคลาดเคลื่อนเหล่านี้ช่วยให้การประกอบมีความน่าเชื่อถือ ป้องกันปัญหาต่างๆ เช่น การเสียดสีหรือการหลวม ในสภาพแวดล้อมที่มีการสั่นสะเทือนสูง ค่าความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดมากขึ้นจะช่วยลดความเสี่ยงจากความล้า ผู้ผลิตจะปรับเทียบเครื่องมือเพื่อให้ได้ค่าเหล่านี้ โดยมีการตรวจสอบเพื่อให้มั่นใจว่าเป็นไปตามมาตรฐาน

1. เลือกเกรดตามปริมาณงานที่สมัคร
2. ตรวจสอบค่าความคลาดเคลื่อนหลังการชุบโลหะ
3. ใช้เครื่องมือวัดที่เหมาะสมสำหรับเกลียว

การบูรณาการกับซอฟต์แวร์ออกแบบช่วยในการวิเคราะห์การสะสมความคลาดเคลื่อน และเพิ่มประสิทธิภาพการประกอบชิ้นส่วน

ค่าความคลาดเคลื่อนสำหรับสลักเกลียว สกรู และแกนเกลียว – ค่าความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิต

ค่าความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิตควบคุมรูปทรง การวางแนว ตำแหน่ง และการเบี่ยงเบนของสลักเกลียว สกรู และแกนเกลียว ตามมาตรฐาน GB/T 1182 และ GB/T 16671 ค่าเหล่านี้ใช้ได้โดยไม่ต้องใช้กระบวนการพิเศษใดๆ โดยใช้ข้อกำหนดวัสดุสูงสุด แกนเกลียวทำหน้าที่เป็นจุดอ้างอิง โดย MD คือแกนเส้นผ่านศูนย์กลางหลัก

ค่าความคลาดเคลื่อนของตำแหน่งชิ้นส่วนสำหรับขัน: 2IT13 สำหรับ A ในรูปส่วนใหญ่ โดยจะแตกต่างกันไปตามเกรดและคุณลักษณะ เช่น หกเหลี่ยมหรือร่อง จุดอ้างอิงอยู่ใกล้กับหัวชิ้นส่วน ไม่รวมส่วนเปลี่ยนผ่าน

ตำแหน่งและการไล่ระดับอื่นๆ: 2IT13 สำหรับ A ในส่วนหัว, IT13 สำหรับส่วนปลาย ความตรง: 0.002l + 0.05 มม. สำหรับ d≤8 มม. ใน A/B, เพิ่มเป็นสองเท่าสำหรับ C

ค่าความคลาดเคลื่อนรวมแสดงไว้ในตารางแยกตามขนาดเกลียว เช่น 0.04 มม. สำหรับขนาด 1.6-2 มม. ในเกรด A/B รูปทรงหน้าสัมผัส: 0.005d สำหรับทุกเกรด

สิ่งเหล่านี้ช่วยให้โครงสร้างอยู่ในแนวเดียวกัน ลดความเค้นที่กระจุกตัว ตัวอย่างเช่น ความไม่ตรงจะทำให้เกิดแรงดัดงอ นำไปสู่ความเสียหาย

การตรวจสอบใช้เครื่องวัดพิกัดสามมิติ (CMM) หรือเกจวัดเชิงฟังก์ชัน การใช้งานในเครื่องจักรที่มีความแม่นยำสูงต้องการเกรด A เพื่อให้มีการขยับตัวน้อยที่สุด

• การเลือกจุดอ้างอิงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความแม่นยำในการวัด
• การเบี่ยงเบนของเกลียวส่งผลต่อการซีลในข้อต่อเกลียว
• ความตรงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับสลักเกลียวยาวในเครื่องยนต์

การควบคุมทางเรขาคณิตช่วยเสริมการควบคุมเชิงมิติ ทำให้มั่นใจได้ถึงคุณภาพโดยรวม ความเบี่ยงเบนจะส่งผลกระทบต่อการส่งแรงบิดและอายุการใช้งาน

ค่าความคลาดเคลื่อนสำหรับน็อต – ค่าความคลาดเคลื่อนเชิงมิติ

ค่าความคลาดเคลื่อนเชิงมิติของน็อตในมาตรฐาน GB/T 3103.1-2002 ครอบคลุมถึงเกลียวภายใน การขัน ความสูง และหน้าตัด เกรด A/B/C มีระดับความแน่น/หลวมที่แตกต่างกันสำหรับชิ้นส่วนแบริ่ง/ชิ้นส่วนอื่นๆ

เกลียวภายใน: 6H สำหรับ A/B, 7H สำหรับ C. เส้นผ่านศูนย์กลางเกลียวเล็กสุดถูกควบคุมที่ความสูงเฉพาะ ขนาดแรงบิด: h13/h14 สำหรับ A, h14-h17 สำหรับ B/C ขึ้นอยู่กับขนาด ระบุค่าความเฉียงขั้นต่ำ

ความสูง (ม.): h14-h16 สำหรับ A/B โดย D, h17 สำหรับ C ความสูงในการขัน (ม.): สูตรเช่น 0.65 ม. สูงสุดสำหรับน็อตบาง

แบริ่ง dw ขั้นต่ำ: s ขั้นต่ำ – IT16 หรือ 0.95 s ขั้นต่ำ มุมลบคม c: ขั้นต่ำ/สูงสุดตามเกลียว เส้นผ่านศูนย์กลางหลัก da สูงสุด: 1.15D ถึง 1.08D สำหรับ A/B

น็อตชนิดพิเศษมีค่าความคลาดเคลื่อนที่กำหนดไว้สำหรับ de, m, n, w

สิ่งเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าน็อตจะรับน้ำหนักได้โดยไม่เสียรูปทรง ในน็อตล็อค ค่าความคลาดเคลื่อนจะช่วยรักษาแรงบิดที่เกิดขึ้น

1. ควรเลือกเกรดของน็อตให้เหมาะสมกับสลักเกลียวเพื่อให้ใช้งานร่วมกันได้
2. พิจารณาผลกระทบของสารเคลือบต่อเกลียว
3. ใช้สำหรับงานที่ต้องการความทนทานต่อแรงสั่นสะเทือน

ค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้วัสดุ ลดน้ำหนักในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ

ค่าความคลาดเคลื่อนสำหรับน็อต – ค่าความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิต

ค่าความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิตสำหรับน็อตตามมาตรฐาน GB/T 1182/16671 ใช้แกนเส้นผ่านศูนย์กลางของเกลียวเป็นจุดอ้างอิง โดยมีข้อกำหนดวัสดุสูงสุด

รูปแบบ/ตำแหน่งการขัน: 2IT13 สำหรับรูปทรง A ตำแหน่งอื่นๆ: 2IT14 สำหรับหน้าแปลน เป็นต้น

ค่าความคลาดเคลื่อนรวม: แสดงเป็นตารางแยกตามขนาด เช่น 0.04 มม. สำหรับขนาด D เล็ก

ระบบควบคุมช่วยให้มั่นใจได้ว่าชิ้นส่วนตั้งฉากกัน ลดการรับน้ำหนักที่ไม่สม่ำเสมอ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับน็อตแรงบิดสูง

• ตำแหน่งมีผลต่อความพอดีของประแจ
• การเบี่ยงเบนของแกนหมุนส่งผลกระทบต่อการสัมผัสของแบริ่ง
• รูปทรงช่วยป้องกันการโยกเยก

ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือในสภาวะการรับน้ำหนักแบบไดนามิก

ค่าความคลาดเคลื่อนสำหรับสกรูเกลียวปล่อย

ค่าความคลาดเคลื่อนของสกรูเกลียวปล่อยนั้นเน้นที่การขึ้นรูปเกลียว โดยมีข้อกำหนดด้านมิติ/รูปทรงเรขาคณิตที่คล้ายคลึงกัน แต่ปรับให้เหมาะสมกับฟังก์ชันการตอกเกลียว เกลียวมีรูปทรงเฉพาะสำหรับการเจาะทะลุวัสดุ

ขนาด: เกลียวภายนอกต่อเกรด โดยเกรด C จะหลวมกว่า หัวและก้านเป็นไปตามรูปแบบของสลักเกลียว แต่ต้องคำนึงถึงการตอกเกลียวด้วย

หลักเรขาคณิต: กำหนดตำแหน่ง/ระยะการเคลื่อนตัวเพื่อให้การตอกตรงและป้องกันการแตกหัก

การใช้งานกับแผ่นโลหะ/พลาสติกต้องการค่าความคลาดเคลื่อนที่แม่นยำสำหรับการยึดติดของรู เกรดของวัสดุจึงมีความสมดุลระหว่างความง่ายในการใส่และแรงยึดเกาะ

การตรวจสอบประกอบด้วยการทดสอบแรงบิด ค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้จะช่วยป้องกันการสึกหรอหรือการหลวมในวัสดุที่อ่อนนุ่ม

• ค่าความคลาดเคลื่อนของเกลียวเพื่อประสิทธิภาพในการขึ้นรูป
• ค่าความคลาดเคลื่อนของหัวอ่านเพื่อให้เข้ากันได้กับไดร์เวอร์
• ความยาวสำหรับความลึกในการเจาะ

มาตรฐานนี้รับประกันความอเนกประสงค์ในการใช้งานกับวัสดุต่างๆ เช่น ไม้และโลหะ