三種螺紋測量方法的比較.doc

三種螺紋測量方法的比較本文介紹了幾種螺紋參量的測量方法：綜合測量法(量規(guī)測量法)、三針測量法和儀器測量法等，并對這幾種測量法進行了比較。綜合測量法(量規(guī)測量法)測量螺紋效率高，三針測量法適合測量外螺紋中徑，儀器測量法則可以一次測出多個參數(shù)。一、綜合測量法(量規(guī)測量法)螺紋的檢驗可用綜合測量，也可單項測量。螺紋量規(guī)檢驗螺紋屬綜合測量。螺紋量規(guī)的形狀和被測螺紋量規(guī)的形狀相反，通規(guī)與止規(guī)配對使用。目前工廠使用的螺紋量規(guī)一般按圖1所示的傳遞系統(tǒng)傳遞。由圖1可看出，內(nèi)、外螺紋制件均可通過一種合格的螺紋量規(guī)以旋合法檢驗，其基本要點是：1)螺紋基本尺寸集中控制在外螺紋量規(guī)上，這是因為外尺寸簡單，易達到足夠的準確度。2)螺紋量規(guī)(塞規(guī)或環(huán)規(guī))與制件旋合，是一種理想的螺旋副，這時檢驗制件的塞規(guī)或環(huán)規(guī)就是一種傳遞尺寸的理想標準，它滿足量學上的一個基本準則，即量規(guī)僅用基準尺寸與被檢制件進行比較，通過的量規(guī)(1_r、1Y 、T)是全牙形，它控制被檢制件的全部尺寸，不通過量規(guī)(TZ、zZ、Z)，則是截短牙形，它只控制被檢制件的實際螺紋中徑尺寸。圖1 螺紋量規(guī)的傳遞系統(tǒng)螺紋與制件旋合，可出現(xiàn)四種典型情況：1)量規(guī)與制件半角相等，但其中有一個偏斜，只要中徑不一樣，它們能旋合，但牙面是點接觸。2)螺距不同，但只要內(nèi)螺紋中徑gp-螺紋中徑足夠大，同樣也可能出現(xiàn)點接觸。3)中徑一樣大，半角不同，這時不能旋合。4)半角不同，但中徑有足夠差別，它們也可旋合。因此，只要采用通端和止端的兩種量規(guī)，就可對螺紋制件的全部尺寸(螺紋內(nèi)徑、中徑、外徑、螺距、牙型角)進行綜合檢查。1.1 檢驗內(nèi)螺紋的量規(guī)1)通端工作塞規(guī)用以控制被檢內(nèi)螺紋的大徑最小極限尺寸和作用中徑的最小極限尺寸，其牙型完整，螺紋長度與被檢螺紋長度一樣，一般89扣，合格標志為順利通過被檢內(nèi)螺紋。2)止端工作塞規(guī)控制被檢內(nèi)螺紋的實際中徑，為消除牙型誤差，制成截斷牙型，為減少螺距誤1 1差影響，其扣數(shù)為23 扣，合格標志是不能通過，但可以部分旋入，多于4扣的內(nèi)螺紋旋入量不得多于2扣；少于4扣的，兩端旋入量不得多于2扣。3)通端驗收塞規(guī)的檢驗作用與螺紋通端工作塞規(guī)相同，一般是選取部分磨損的，但螺距和半角誤差較小的通端塞規(guī)，驗收人員用以驗收螺紋制件，其中徑尺寸因磨損而稍小，可減少被通端工作塞規(guī)檢驗為合格而被驗收塞規(guī)驗成不合格的矛盾。驗收塞規(guī)無止端。12 檢驗外螺紋的量規(guī)1)通端工作環(huán)規(guī)綜合控制被檢外螺紋內(nèi)徑最小極限尺寸和作用中徑的最大極限尺寸，完整牙型，螺紋長度與被檢外螺紋旋合長度相當，89扣，合格標志是能通過被檢螺紋。2)止端螺紋環(huán)規(guī)只控制被檢外螺紋的實際中徑的最小極限尺寸。截短牙型，扣為2 13扣，合格標志是不能通過，但允許部分旋入。多于4扣的外螺紋，旋入量不得多于3 扣；少于4扣的旋入量不得多于2扣。3)通端驗收環(huán)規(guī)的作用與通端工作環(huán)規(guī)相同，一般也是從部分磨損后的工作環(huán)規(guī)中選取。二、 螺紋的單項測量21 外螺紋中徑的三針測量法把三根直徑相同的圓柱形量針放入被測螺紋的溝槽里(圖2)，其中兩根同側(cè)，另一根放在對面與兩根針相鄰溝槽的中間槽內(nèi)，用量具或儀器以相對接觸或絕對接觸測出量針外廓最大距離 值，再用公式算出被測螺紋中徑。三針放于被測螺紋溝槽內(nèi)(圖2)，則其中， 量針外廓最大距離，單位mm; d2被測螺紋中徑，單位mm；P 螺距，單位mm；a2 牙型半角，單位(。)；dD 三針直徑，單位mm；圖2 外螺紋中徑的三針測量法測量中如何選取三針呢?量針的大小與所測螺紋的螺距及半角有關(guān)。量針應放于溝槽內(nèi)接觸點間距離為螺紋中徑處，這樣三針為最佳三針，即dD (cos a/2) - P/2 = 0 從而 dD = P / 2cos( a/2 )求得最佳三針直徑。三、 儀器測量法31 外螺紋的工具顯微鏡測量法外螺紋的各種幾何參數(shù)(牙型角、螺距、中徑等)全部都可在萬能工具顯微鏡上測出，并且有很多方法。311 影像法先用焦棒把顯微鏡的焦距調(diào)準，將要測螺紋裝上，按照光圈表選擇光圈，再將立柱傾斜螺旋角 ，然后移動顯微鏡和測件，使被測量齒形進入視野，通過調(diào)整使齒形輪廓在軸平面上清晰，即可對各參數(shù)進行測量。這些參數(shù)包括中徑、螺距、螺型角等。1)中徑測量：將目鏡視場中米字線中心虛線與調(diào)整清楚的螺紋牙形輪廓的影像壓線，記下橫向讀數(shù)，再將顯微鏡的立柱沿橫向行程移動，使目鏡米字線中心虛線與螺紋直徑對面的另一個牙形輪廓的影像相壓，工作臺縱向不能移動，讀出橫向第二次讀數(shù)，兩次讀數(shù)之差即為螺紋中徑值。為消除安裝時螺紋制件軸線不垂直于導軌所產(chǎn)生的誤差，可在同一牙廓多次測量取其平均值，在另一側(cè)測量，取平均值，進行計算。2)螺距測量：同樣將顯微鏡立柱傾斜一個螺紋升角，使顯微鏡目鏡米字線中心虛線與螺紋牙形輪廓影像相壓，記下縱坐標讀數(shù)，然后移動工作臺，讀出相鄰同名齒的縱坐標值，兩數(shù)差就是螺距值。為消除螺紋軸線和測量方法不平行所引起的系統(tǒng)誤差，在測量時，左右牙廓各讀一次取其平均值。3)螺型角測量：螺紋安裝方法同前。目鏡中米字線與螺紋牙輪廓用光隙法壓線，其角度直接在角度目鏡中讀出，測量時左右牙要測，螺紋軸線兩側(cè)也要測，然后對相對的同一螺旋面上所測得兩個半角分別取代數(shù)和，即可求出被測左、右螺形半角值。312 軸切法(量刀法)軸切法就是用量刀在螺紋定義截面軸線平面上進行測量。它的測量數(shù)值能比較正確地反映羅紋量規(guī)幾何尺寸的實際情況。在用軸切法測量螺紋幾何參數(shù)時，首先要選用量刀，由于顯微鏡是光學儀器，其視場中心的成像比邊緣好，所以用與刃口03mm刻線的量刀，但螺距較大的，由于螺旋角的影響，能使03mm刻線被螺旋面蓋沒，因此只能使用09mm刻線的量刀來滿足要求。一般03mm量刀距離的測刀大致上測05 3mm的螺紋，09 mill刻線距離的測刀大致上測3 6mm螺距的螺紋。在安裝量刀前，應安排好使用條件，即在儀器中央顯微鏡上換上3物鏡，因為3物鏡是和目鏡內(nèi)分劃板上所刻a、b、C-d平行虛線相適應的，所以量刀刻線能aa、bb、Cc、dd相密合。換上3物鏡后，再在物鏡滾花圈上裝上半鍍銀反光鏡，其作用是從下面上來的投射光通過它的反射落到量刀的表面，進入物鏡，使量刀刻線在視場內(nèi)成像。然后裝上墊板和彈簧壓板，最后安裝量刀。對刀前旋轉(zhuǎn)中央立柱，使其沿螺紋螺旋角方向傾斜一個被測螺紋的螺旋角，調(diào)整焦距使量刀口物象清晰，對刀，使刃口和螺紋輪廓密合無光。完成對刀后，必須把中央立柱放回“O”位。這時，就可測量螺紋中徑、螺距、牙型角，方法與影像法相同，不同的是其壓線壓的是量刀上的03mm或09mm刻線。使用量刀的壓線方法，由使用的量刀是03mm還是09mm來決定的。如果是03mm的，利用米字線分劃板上距中心虛線的第一條虛線壓量刀上的刻線；如果是09mm的，則用距中心的最外一條虛線壓量刀上的刻線。測完后的數(shù)據(jù)處理與影像法一樣。其余還有光學靈敏杠桿接觸法、干涉法、套像法、組合量塊比較法測量外螺紋等等。32 內(nèi)螺紋中徑的儀器測量法儀器測量法測量內(nèi)螺紋中徑的測量原理與三針法測量外螺紋中徑相似。可在臥式光學比較儀或臥式測長儀上測量。通常都配有測鉤，根據(jù)內(nèi)螺紋的螺距，按三針測量法測量外螺紋的原理來選擇最佳直徑的測球，即可測量內(nèi)螺紋的中徑。用測鉤測量屬比較測量。測量前，先用螺紋側(cè)塊和塊規(guī)組成的標準尺寸調(diào)整好儀器雙鉤，然后再進行測量。側(cè)塊帶有標準螺紋角。兩個側(cè)塊相距尺寸 用塊規(guī)控制，另外在一個側(cè)塊下墊P2尺寸的塊規(guī)(圖3)，此時 E 的尺寸應為： 其中，d2螺紋中徑； P螺距； 口2螺紋半角； n、6 測塊常數(shù)；螺紋中徑:內(nèi)螺紋螺距和牙型角一般用模印和澆鑄法進行，這種方法的首要條件是選擇適當?shù)牟牧?，適當?shù)臐茶T夾具，測量方法相當于測量外螺紋。圖3 內(nèi)螺紋中徑的儀器測量法四、 結(jié)束語總之，經(jīng)過對幾種方法的比較發(fā)現(xiàn)：螺紋量規(guī)測量螺紋效率高，生產(chǎn)工人用工作量規(guī)進行批量生產(chǎn)很方便，檢測部門控制好量規(guī)就能保證生產(chǎn)質(zhì)量。三針測量外螺紋中徑，精度較高，根據(jù)三針的精度可控制在小于4rn或8個 以內(nèi)，如果精度要求高，要對測力