螺纹环规的中径测量及其不确定度评定

1 引 言

    在机器和仪器制造业中, 螺纹工件应用极为广泛, 因此螺纹参数的测量较多。常规的检测主要是针对螺纹量规的中径进行检测, 采用的方法多为三针法和校对规法。但对于一些不常用的螺纹量规, 如美制螺纹或管螺纹, 或不具备校对规的螺纹环规, 检测则较困难。现针对这种情况, 我所结合现有的仪器, 用马尔测长机对螺纹量规的中径尺寸进行检测校准, 为判定螺纹合格与否提供参考。

2 仪器简介

    马尔公司生产的 PLM1000 型测长机 ( 见图 1)是高精度测长仪器, 它在传统测长机基础上, 配以玻璃光栅尺, 采用非接触式光电读数头扫瞄系统读数,从而可达到测量不确定度 U₉₅=( 0.15+L/1500) μm 的高精度。借助各种测量附件, 可对光面量规、螺纹量规、块规及各种精密零件的相应尺寸测量。其技术指标如下:

    1.测量范围: 外尺寸(0～1000)mm内尺寸(0.5～845)mm

    2.数字分辩率: 0.01μm

    3.测量重复性: ≤0.05μm

    4.测量不确定度: U₉₅=( 0.15+L/1500) μm

3 外螺纹检测方法及原理

    三针法是测量外螺纹中径比较精密的一种方法, 测量时先将三针放在被测螺纹的牙槽中, 然后用量仪测出尺寸 M。所测螺纹中径 d₂是:

式中: M———从量仪上得到的测得值;

    d_针- 量针直径。

    根据被测螺纹的规格, 采用相应的标准, 选取仪器自带的座砧式三针进行测量( 见图 2) 。

4 内螺纹检测方法及原理

    双球法是测量内螺纹中径比较精密的一种方法。测量时采用错位半个螺距的方法, 先后三次将测球放在被测螺纹的牙槽中, 然后用仪器测出双球测针移动距离, 加上所用测头的修正值, 即得被测螺纹的单一中径。其原理类似外螺纹测量的三针法。

    根据被测螺纹的规格, 采用相应的标准, 选取仪器自带的双球测针进行测量( 见图 3) 。

5 螺纹检测注意事项

    用仪器检测螺纹量规中径参数, 除了要满足JJG888- 95《圆柱螺纹量规检定规程》对螺纹量规检测的常规要求外, 还要注意该仪器的特殊要求。

    1.被测件在恒温的同时, 要注意室内温度与仪器温度相差不大于 0.5℃, 每小时温度变化不大于 0.3℃。

    2.根据被测螺纹的规格选用合适的判定标准、测针型号及测力大小。

    3.测针校准重复性不大于 0.5μm。