測(cè)量力對(duì)螺紋量規(guī)測(cè)量結(jié)果影響分析

王琦

（哈爾濱量具刃具集團(tuán)有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱 150040）

螺紋之間配合的是否良好與螺紋的中徑具有十分密切的關(guān)系，所以需要準(zhǔn)確對(duì)螺紋中徑的參數(shù)進(jìn)行掌握。在具體測(cè)量工作中，需要確保量針與牙側(cè)接觸的穩(wěn)固性，同時(shí)還有有效的控制好震動(dòng)作用下可能帶來(lái)的不利影響，確保螺紋中徑測(cè)量示值的穩(wěn)定性和可靠性。在具體測(cè)量過(guò)程中，通常情況下都會(huì)在量具的測(cè)頭上加上必要的測(cè)量力，一旦測(cè)頭上有測(cè)量力產(chǎn)生，則牙型、三針及測(cè)球則會(huì)受到一定的壓力影響，從而導(dǎo)致在這三者的接觸點(diǎn)處會(huì)有彈性變形產(chǎn)生，在彈性變形影響下會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果發(fā)生變化。由于測(cè)量力會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果帶來(lái)較大的影響，在測(cè)量時(shí)可能感覺(jué)誤差并不大，但卻不忽視由于誤差所給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)的重要影響。

1 測(cè)量力對(duì)外螺紋的測(cè)量影響

在實(shí)際對(duì)螺紋中徑參數(shù)測(cè)量過(guò)程中，通常會(huì)采用機(jī)械接觸測(cè)量法和光學(xué)測(cè)量法等兩種測(cè)量方法。在這兩種測(cè)量方法應(yīng)用過(guò)程中機(jī)械接觸測(cè)量法應(yīng)用最為廣泛，其測(cè)量結(jié)果也更為精準(zhǔn)和可靠。機(jī)械接觸測(cè)量法是有效的將數(shù)學(xué)分析和實(shí)際測(cè)量有效的結(jié)合在一起，測(cè)量結(jié)果具有高度精密。在利用三針測(cè)量法對(duì)螺紋中徑參數(shù)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，其是利用量針將其投放在被測(cè)零部件兩側(cè)的三個(gè)牙槽內(nèi)，量針與剛性圓柱體具有較好的適應(yīng)性，選擇與此具有較好適應(yīng)性的測(cè)量?jī)x器，將量針中外之間的跨距進(jìn)行測(cè)量，并利用公式來(lái)對(duì)螺紋中徑的實(shí)際尺寸進(jìn)行換算。在利用三針測(cè)量法進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需要在測(cè)量?jī)x器的測(cè)頭部分進(jìn)行測(cè)量力的施加，從而確保量針和牙側(cè)之間接觸的穩(wěn)固性和可靠性。但這個(gè)測(cè)量力施加后，牙型和三針則會(huì)受到擠壓，從而導(dǎo)致變形，會(huì)對(duì)測(cè)量的結(jié)果帶來(lái)較大的影響。而且具體使用過(guò)程中，牙型、測(cè)針發(fā)生變形外，測(cè)量?jī)x器的托架本身也會(huì)有變形產(chǎn)生，所以對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生的影響不可忽視。

在國(guó)外測(cè)量螺紋的標(biāo)準(zhǔn)中，也有很多關(guān)于三針測(cè)量法的標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)表1，是美國(guó)推薦使用的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：

而日本標(biāo)準(zhǔn)JIS B0261-1992中同樣有測(cè)力的規(guī)定，見(jiàn)表2。

這兩個(gè)表充分的說(shuō)明了螺距和測(cè)量力之間呈正比的關(guān)系，螺距增大的同時(shí)，測(cè)量力也會(huì)增加。所以在對(duì)螺紋進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，對(duì)于測(cè)力標(biāo)準(zhǔn)需要科學(xué)合理的進(jìn)行選擇，同時(shí)還要做好適當(dāng)?shù)男拚M量的選擇推薦的測(cè)力，從而確保三針和牙槽側(cè)面接觸點(diǎn)能夠穩(wěn)固的接觸，有效的降低測(cè)量力所帶來(lái)的誤差影響。

2 測(cè)量力對(duì)內(nèi)螺紋的測(cè)量影響

內(nèi)螺紋是中徑測(cè)量更具復(fù)雜性，在機(jī)械接觸測(cè)量和光學(xué)測(cè)量?jī)煞N測(cè)量方法，光學(xué)測(cè)量法應(yīng)用較少，多應(yīng)用機(jī)械接觸測(cè)量法中的側(cè)規(guī)法和環(huán)規(guī)法一對(duì)內(nèi)螺紋進(jìn)行測(cè)量，在具體測(cè)量?jī)?nèi)螺紋過(guò)程中還會(huì)利用到T形的雙球測(cè)桿。但在利用T形雙球測(cè)桿進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于T形雙球測(cè)量桿的受測(cè)力會(huì)出現(xiàn)較大的變形，一旦測(cè)桿受到的力較大時(shí)，測(cè)桿兩側(cè)球則會(huì)出現(xiàn)脫落的情況，所以在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中需要對(duì)測(cè)桿的測(cè)力進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕档汀＿x擇推薦的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力，也要做好適當(dāng)?shù)男拚ぷ鳌?/p>

3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

利用附帶有可調(diào)性的測(cè)力機(jī)構(gòu)的德國(guó)造萬(wàn)能激光的測(cè)長(zhǎng)機(jī)，采用三針測(cè)量法來(lái)測(cè)量螺紋量規(guī)，研究并分析測(cè)力對(duì)測(cè)量的結(jié)果所產(chǎn)生的影響。我們的實(shí)驗(yàn)方式是，在測(cè)長(zhǎng)機(jī)上對(duì)相同的量規(guī)，相同的牙進(jìn)行測(cè)量，僅僅只是改變測(cè)力的大小而進(jìn)行的。測(cè)長(zhǎng)機(jī)測(cè)量的精度表示為（0.18+L/2000）μm，其中L表示為測(cè)量的長(zhǎng)度，單位是mm。測(cè)力裝置的測(cè)量重復(fù)性是小于0.02N。實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)：

（1）公稱(chēng)標(biāo)注：M3-6H；螺距P=0.5mm，選用三針d0=0.29mm。

（2）公稱(chēng)標(biāo)注：M10-6H；螺距P=1.5mm，選用三針d0=0.895mm。

（3）公稱(chēng)標(biāo)注：M22-6H；螺距P=2.5mm，選用三針d0=1.35mm。

由此可以看出，不同的測(cè)量力其測(cè)量結(jié)果也會(huì)存在較大的差異，如果利用測(cè)力相對(duì)較大的測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量時(shí)，其測(cè)量結(jié)果誤差則會(huì)更大，所以為了確保其能夠于公差的要求適應(yīng)，則需要及時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?/p>

表2

在這組數(shù)據(jù)中，我們可以看出，在螺距或是中徑較小時(shí)，測(cè)力對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響更大，測(cè)力越大其所帶來(lái)的變形也會(huì)越大，所以在具體測(cè)量過(guò)程中可以采用較小的測(cè)力來(lái)進(jìn)行測(cè)量。對(duì)于螺距或是中徑較大的情況，則需要采用較大的測(cè)力，有效的對(duì)量規(guī)的重量起到一定的支撐作用。

結(jié)語(yǔ)

在具體對(duì)螺紋進(jìn)行測(cè)量時(shí)，測(cè)力的選擇及是否進(jìn)行修正，則需要根據(jù)測(cè)量螺紋的螺距大小來(lái)決定，對(duì)于螺紋螺距較小時(shí)，則需采用較小的測(cè)力，并不需要進(jìn)行修正，相反，螺距較大的螺紋進(jìn)行測(cè)量時(shí)，所選用的測(cè)力則要大一些，同時(shí)還要做好適當(dāng)?shù)男拚ぷ鳎瑥亩行У拇_保測(cè)量的精準(zhǔn)性和可靠性。

[1]張紅巖，張國(guó)雄.大螺紋在線測(cè)試系統(tǒng)[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2008（12）.

[2]顧楊丹.圓錐螺紋量規(guī)中徑測(cè)量方法探討[J].上海標(biāo)準(zhǔn)化，2012（08）.