測量力對螺紋量規(guī)測量結(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)確對螺紋中徑的參數(shù)進(jìn)行掌握。在具體測量工作中，需要確保量針與牙側(cè)接觸的穩(wěn)固性，同時還有有效的控制好震動作用下可能帶來的不利影響，確保螺紋中徑測量示值的穩(wěn)定性和可靠性。在具體測量過程中，通常情況下都會在量具的測頭上加上必要的測量力，一旦測頭上有測量力產(chǎn)生，則牙型、三針及測球則會受到一定的壓力影響，從而導(dǎo)致在這三者的接觸點處會有彈性變形產(chǎn)生，在彈性變形影響下會導(dǎo)致測量結(jié)果發(fā)生變化。由于測量力會對測量結(jié)果帶來較大的影響，在測量時可能感覺誤差并不大，但卻不忽視由于誤差所給測量結(jié)果帶來的重要影響。

1 測量力對外螺紋的測量影響

在實際對螺紋中徑參數(shù)測量過程中，通常會采用機械接觸測量法和光學(xué)測量法等兩種測量方法。在這兩種測量方法應(yīng)用過程中機械接觸測量法應(yīng)用最為廣泛，其測量結(jié)果也更為精準(zhǔn)和可靠。機械接觸測量法是有效的將數(shù)學(xué)分析和實際測量有效的結(jié)合在一起，測量結(jié)果具有高度精密。在利用三針測量法對螺紋中徑參數(shù)進(jìn)行測量時，其是利用量針將其投放在被測零部件兩側(cè)的三個牙槽內(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)性的測量儀器，將量針中外之間的跨距進(jìn)行測量，并利用公式來對螺紋中徑的實際尺寸進(jìn)行換算。在利用三針測量法進(jìn)行測量時，需要在測量儀器的測頭部分進(jìn)行測量力的施加，從而確保量針和牙側(cè)之間接觸的穩(wěn)固性和可靠性。但這個測量力施加后，牙型和三針則會受到擠壓，從而導(dǎo)致變形，會對測量的結(jié)果帶來較大的影響。而且具體使用過程中，牙型、測針發(fā)生變形外，測量儀器的托架本身也會有變形產(chǎn)生，所以對測量結(jié)果產(chǎn)生的影響不可忽視。

在國外測量螺紋的標(biāo)準(zhǔn)中，也有很多關(guān)于三針測量法的標(biāo)準(zhǔn)，見表1，是美國推薦使用的測量標(biāo)準(zhǔn)：

而日本標(biāo)準(zhǔn)JIS B0261-1992中同樣有測力的規(guī)定，見表2。

這兩個表充分的說明了螺距和測量力之間呈正比的關(guān)系，螺距增大的同時，測量力也會增加。所以在對螺紋進(jìn)行測量的過程中，對于測力標(biāo)準(zhǔn)需要科學(xué)合理的進(jìn)行選擇，同時還要做好適當(dāng)?shù)男拚?，盡量的選擇推薦的測力，從而確保三針和牙槽側(cè)面接觸點能夠穩(wěn)固的接觸，有效的降低測量力所帶來的誤差影響。

2 測量力對內(nèi)螺紋的測量影響

內(nèi)螺紋是中徑測量更具復(fù)雜性，在機械接觸測量和光學(xué)測量兩種測量方法，光學(xué)測量法應(yīng)用較少，多應(yīng)用機械接觸測量法中的側(cè)規(guī)法和環(huán)規(guī)法一對內(nèi)螺紋進(jìn)行測量，在具體測量內(nèi)螺紋過程中還會利用到T形的雙球測桿。但在利用T形雙球測桿進(jìn)行測量時，由于T形雙球測量桿的受測力會出現(xiàn)較大的變形，一旦測桿受到的力較大時，測桿兩側(cè)球則會出現(xiàn)脫落的情況，所以在實際測量過程中需要對測桿的測力進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕档汀＿x擇推薦的標(biāo)準(zhǔn)測力，也要做好適當(dāng)?shù)男拚ぷ鳌?/p>

3 實驗數(shù)據(jù)

利用附帶有可調(diào)性的測力機構(gòu)的德國造萬能激光的測長機，采用三針測量法來測量螺紋量規(guī)，研究并分析測力對測量的結(jié)果所產(chǎn)生的影響。我們的實驗方式是，在測長機上對相同的量規(guī)，相同的牙進(jìn)行測量，僅僅只是改變測力的大小而進(jìn)行的。測長機測量的精度表示為（0.18+L/2000）μm，其中L表示為測量的長度，單位是mm。測力裝置的測量重復(fù)性是小于0.02N。實驗的數(shù)據(jù)：

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

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

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

由此可以看出，不同的測量力其測量結(jié)果也會存在較大的差異，如果利用測力相對較大的測量儀器進(jìn)行測量時，其測量結(jié)果誤差則會更大，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，測力對測量結(jié)果的影響更大，測力越大其所帶來的變形也會越大，所以在具體測量過程中可以采用較小的測力來進(jìn)行測量。對于螺距或是中徑較大的情況，則需要采用較大的測力，有效的對量規(guī)的重量起到一定的支撐作用。

結(jié)語

在具體對螺紋進(jìn)行測量時，測力的選擇及是否進(jìn)行修正，則需要根據(jù)測量螺紋的螺距大小來決定，對于螺紋螺距較小時，則需采用較小的測力，并不需要進(jìn)行修正，相反，螺距較大的螺紋進(jìn)行測量時，所選用的測力則要大一些，同時還要做好適當(dāng)?shù)男拚ぷ?，從而有效的確保測量的精準(zhǔn)性和可靠性。

[1]張紅巖，張國雄.大螺紋在線測試系統(tǒng)[J].機械工程學(xué)報，2008（12）.

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