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螺纹环规中径值的测量方法浅谈
摘要：“螺纹量规”检测各类螺纹模式时无法彻底覆盖，为了解决此问题，依“三针法”与“双球法”的螺纹检定时的通用原理，采用测长机及附件，详细阐述“双球法”检定螺纹环规“单一中径”的测量“步骤”与“要点”。结果显示，此种检测手段具“测量精度高”、“操作便捷”及“可信度高”等特点，可满足“螺纹环规”常规应用要求，为螺纹环规“实际应用”提供了有力参考。
关健词：测长机；螺纹环规；中径；测量 0引言
“螺纹工件”于机器与仪器制造业内应用非常广泛，故此涉及“螺纹参数”的测量极多。常规检测主要针对“螺纹量规”的中径，一般皆选择“三针法”以及“校对规法”。可是对如“美制螺纹”或“管螺纹”等不常用的“螺纹量规”，或一些不具备“校对规”的螺纹环规，检测存有一定难度[1]。所以，针对上述状况，使用“PLM1000型测长机”，对螺纹量规的“中径”值展开检测校准，为确定“螺纹是否合格”提供参考。
1 所用仪器
高精度测长仪器“PLM1000型测长机”，为马尔公司研制的，其于传统“测长机”基础上，配置“玻璃光栅尺”，以非接触式“光电读数头”扫瞄系统读数，可实现测量不确定度U95=(0.15+L/1500)µm的高精度。凭借各类“测量附件”，能够对“螺纹量规”、“光面量规”、“块规”与各类“精密零件”所相应的尺寸测量。其技术指标如下：①测量范围：外尺寸(0～l000)mm；内尺寸(0.5～845)mm；②数字分辩率：0.0lµm；③测量重复性：≤0.05µm；④测量不确定度：U95=(0.15+L/1500) µm。
2 外螺纹“三针检测法”及“原理”
测量“外螺纹中径”相对精密的方法为“三针法”。测量时，将直径相等的三根量针或量柱，分别置入螺纹直径两边的“牙槽”内，接着以有两个平行测量面的“量仪”测出外尺寸M，依所测“M值”与被测螺纹的“螺距P”，牙型半角，与所用量针直径d针，计算出螺纹中径d2为：
依被测“螺纹规格”选择相应“标准”， 测量使用仪器的座砧式“三针”。
3 内螺纹“双球检测法”及原理
“内螺纹中径”较精密的测量方法为“双球法”。测量内螺纹中径时，以错位“半个螺距”手段，被测螺纹“牙槽”内前后三次置入测球，“双球测针”的移动距离以
仪器检测，加上测头“修正值”，得出被测螺纹的“单一中径”[2]。“外螺纹测量”的三针法与其原理相似。
依被测“螺纹规格”，选择相应标准，测量使用仪器自带的“双球测针”。
4 螺纹检测注意事项
螺纹量规中径“参数”使用仪器进行检测，需符合JJG888-95《圆柱螺纹量规检定规程》对“螺纹量规检测”常规要求的同时，还需关注“仪器”特殊要求，具体见下面几点：①处于恒温的被测件，需关注“室内温度”和“仪器温度”之间相差不大于≤0.50C，温度变化每小时＜0.30C[3]。②依检测的“螺纹规格”选取适宜的“测针型号”、“判定标准”与“测力大小”。③测针校准的重复性≤0.5µm。
5 检测“螺纹环规中径”实例
“螺纹环规”采取“双球法”进行检测，以检测1/2-20UNF-2A T为例，螺纹环规中径检测步骤及要点见下列：①开机后在环境条件达要求后开始检测。②用型号828gz的带弹力系统的“双球测针”。③程序内用“螺纹量规”的“内螺纹”检测项目，ANSI/ASME Bl.2为执行标准，输入“1/2 -20UNF-2A”螺纹环规规格，采取通规检测“Go ring gage，fixed”，用程序“计算功能”检测最佳测头“直径值0.729mm”，于附件组以相近的“双球测针0.725mm”安装。测力选项依“螺纹环规”规格选取，使用“0.lN”档。④将“调为水平”之后的工作台锁紧，依程序步骤以标准“光滑环规”校准“双球测针”两测头“中心距”，获取测针“修正值”，校准重复性需确保≤0.5µm之后再检测。⑤“螺纹环规”安装好之后，双球测针“测球”由一侧与“螺纹牙槽”进行接触，对“工作台”进行“调整”，在极值点处按“OK”，测得“第一点”数据[4]。⑥指示“高度方向”的“百分表”在测杆自动退出“牙槽”之后对零。⑦依照“百分表”的读数，将“工作台”降 “半个螺距”，令“双球测针”另一侧的“测球”与所对应的“螺纹牙槽”接触，亮绿灯时按“OK”，测得“第二点”数据。⑧依照“百分表”读数，将“工作台”再降“半个螺距”，令“双球测针”的首次用的“测球”与所对应的“螺纹牙槽”接触，亮绿灯时按“OK”，测得“第三点”数据。⑨程序依所选标准，就可以判定所得的“数据”是否于合格范围里[5]。⑩因检测的是“单一中径”，所以依程序换位置进行多次检测。
结论
于螺纹环规“中径值”的测量一般采取“三针法”，或于“工具显微镜”上测量。于螺纹“单一中径”概念没有明确时符合定义，但国家给出“中径”与“单一中径”定义标准后，测量“螺纹量规中径”要符合国家《螺纹术语》(GB/T14791-1993)“中径”定义标准，“螺纹中径”为假想的“圆柱直径”，圆柱母线经“牙型上沟槽”与“凸起宽度”相等处。假想圆柱称作“中径圆柱”[6]。“螺纹量规”是依螺纹制件“中径”合格性判断原则展开设计的，量规“通端”表现螺纹制件“最大实体中径”，量规“止端”表现螺纹制件“最小实体中径”。依国家《普通螺纹量规》(GB/ T3934—1983)标准要求，“螺纹量规”检定之时，不管对量规的“通端或止端”，皆务必检定其“中径”，对中径的检测，务必采取符合“国家标准定义”的“螺纹量规中径”检测模式。
参考文献
[1]安刚，螺纹环规中径值的测量方法[J]品牌与标准化，2010（6）：116-117。
[2]郑江，杨春风．螺纹测量[S]北京：中国计量出版社，1998.
[3] JJG888-95，圆柱螺纹量规检定规程[S].北京：中国计量出版社．1995.
[4]孙玉玖．螺纹的检定技术[C].第十一届国防系统量仪检修与工程测量技术交流会论文集
[5] 刘远模．螺纹环规单一中径的测量[J].计量技术，2005，6：17-20．
[6] 陈作英，螺纹量规检定中符合国标定义的中径测量方法[J]工具技术，2003，4（11）：118-120。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
本文来源：https://www.wddqxz.cn/7986f81384c24028915f804d2b160b4e767f817d.html
2022-04-12
