1、螺纹检测体系及螺纹件的检测 美国 ASME B1.2 ，ASME B1.3 中国 紧固螺纹检测体系标准的 制定工 作 中国 螺纹检测方法标准 美国 ASME B1.2 规定了适用于UN和UNR螺纹的量 规的 通用 要求、种类规格、牙形、公 差等 技术 要求 以及量规的用途和使用规则 。 附录A 极限量规、卡规、指示规 的校准 和 检验。 附录B 60螺纹的三针法中径 测量 。 量规种类 螺纹极限量规 （通、止规） 环规、塞规、 卡规 螺纹指示规 光滑极限量规（通、止规） 环规、塞规、 卡规 光滑指示规 工作规、校对规、标准规 中径合格性判定原则 螺纹连接是一种多要素的连 接， 要保 证其 互换
2、性和连接强度，应遵循 泰勒 原则 。 实际螺纹的作用中径不能超 出最 大实 体牙 型的中径。 实际螺纹上任何局部位置的 单一 中径 不能 超出最小实体牙型的中径。 中径合格性判定原则 对于外螺纹 d 2max d 2作用 d 2实际单一 d 2min d 2 实际单一 d 2作用 对于内螺纹 D 2max D 2实际单一 D 2作用 D 2min D 2作用 D 2 实际单一 中径合格性判定原则 最大实体牙型中径= 外螺纹中 径的 最大 极限 尺寸或内螺纹中径的最小极 限尺 寸 用以控制作用中径，保证配 合互 换性 最小实体牙型中径= 内螺纹中 径的 最大 极限 尺寸或外螺纹中径的最小极 限尺
3、 寸 用以控制实际单一中径，保 证螺 纹连 接强 度 局部实际尺寸 Actual Local Size(D a ,d a ) 在实际要素的任意正截面上，两对应点之间测得 的距离。 体外作用尺寸 External Function Size(D fe ,d fe ) 在被测要素的给定长度上， 与实 际内 表面 ( 孔) 体外相接的最大理想面、或 与实 际外 表 面( 轴) 体外 相接 的最 小理想 面的 直径 或宽 度。 对于关联要素，该理想面的 中心 要素 必须 与基准保持图样给定的方向 或位 置关 系。 体外作用尺寸 External Function Size(D fe ,d fe ) 体
4、内作用尺寸 Internal Function Size(D fi ,d fi ) 在被测要素的给定长度上, 与实 际内表 面( 孔) 体内相接的最小理想面、或 与实 际外 表面 ( 轴) 体内相接的最大理想面的直 径或 宽度 。 对于关联要素，该理想面的 中心 要素 必须 与基准保持图样给定的方向 或位 置关 系 体内作用尺寸 Internal Function Size(D fi ,d fi ) 最大实体状态、尺寸和边界 最大实体状态 Maximum Material Condition (MMC) 实际要素在给定长度上处处位于尺寸 极限之 内并具 有实体 最大时的状态 最大实体尺寸 Ma
5、ximum Material Size(MMS) (DM,dM) 实际要素在最大实体状态下的极限尺 寸 对于外表面为最大极限尺寸，对于内 表面为 最小极 限尺寸 最大实体边界 Maximum Material Boundary (MMB) 尺寸为最大实体尺寸的边界 最小实体状态、尺寸和边界 最小实体状态 Least Material Condition (LMC) 实际要素在给定长度上处处位于尺寸 极限之 内并具 有实体 最小时的状态 最小实体尺寸 Least Material Size(LMS) (DL,dL) 实际要素在最小实体状态下的极限尺 寸 对于外表面为最小极限尺寸，对于内 表面为
6、最大极 限尺寸 最小实体边界 Least Material Boundary (LMB) 尺寸为最小实体尺寸的边界 包容要求（泰勒原则） 包容要求是孔、轴的中心要 素的 形状 公差 与其相应的轮廓要素（孔、 轴） 的尺 寸公 差之间相互有关的精度要求 。 采用包容要求的尺寸，其对 应的 实际 轮廓 应遵守最大实体边界，即其 体外 作用 尺寸 不得超出最大实体尺寸，且 其局 部实 际尺 寸不得超出最小实体尺寸。 对于孔 D fe D M =D min且 D a d L =d min 环、塞规的通规 通规模拟被检螺纹的最大实 体牙 型， 检验 被检螺纹的作用中径和底径 是否 超过 其最 大实体牙型
7、的中径和底径。 通规检验被检螺纹时完全旋 入通 过， 则被 检螺纹的作用中径和底径没 超过 其最 大实 体牙型的中径和底径。 环、塞规的止规 止规检验被检螺纹的单一中 径是 否超 过其 最小实体牙型的中径？ 止规检验被检螺纹时不能旋 入或 部分 旋入 的长度没超过规定的允许旋 入长 度， 则被 检螺纹上任何部位的单一中 径都 没超 过其 最小实体牙型的中径？ 环、塞规的止规 止规检验被检螺纹时不能旋 入或 部分 旋入 的长度没超过规定的允许旋 入长 度， 则被 检螺纹的作用中径没超过其 最小 实体 牙型 的中径。任何部位单一中径 是否 都不 超过 其最小实体牙型的中径？不 确定 ！ ！ 止规检
8、验被检螺纹时完全旋 入通 过或 部分 旋入的长度超过规定的允许 旋入 长度 ，则 被检螺纹通过部分的单一中 径超 过其 最小 实体牙型的中径。 环、塞规的止规 美国 ASME B1.3 规定了三个检测体系Systems 21, 22, and 23. 适用于UN, UNR, UNJ, M, and MJ 螺纹的 验收 验收时必须要检什么参 数和 用什么 器具检 国内外概况 中国主要采用来源于欧洲的米制螺纹标准。因当 初认识局限，米制紧固螺纹标准没有规定除直径 以外的其他螺纹要素公差-没有规定螺距、牙侧 角、圆度、圆柱度、跳动等单项要素公差。 在随后的长期生产实践中，欧洲人摸索出许多重 要的米制
9、螺纹生产和使用经验。但这些宝贵经验 （技术要求）没有补充到以后 修订的螺纹标准中， 而是以生产工艺形式保留下来（隐藏起来）。这 给欧洲以外的发展中国家正确理解和使用米制螺 纹国际标准带来很大困难。 国内外概况 完全按照米制螺纹标准要求 ，不 一定 能够 生产出具备使用性能的螺纹 。目 前， 中国 大量使用的米制紧固螺纹（M ）、 米制 梯形 螺纹（Tr ）、管螺纹（R 、G）国 际标 准都 存在这个严重问题。它们都 是世 界机 械工 业的主导螺纹，直接关系到 中国 机械 工业 由制造大国向制造强国升级 的成 败。 国内外概况 美国的螺纹加工和检测技术 世界 领先 。美 国非常重视螺纹标准的实用
10、 性和 先进 性。 美国螺纹标准不但规定螺纹 的单 项要 素公 差，而且建立了紧固螺纹检 测体 系标 准 （ASME B1.3-2007；其 他国 家还 没有 螺纹 检测体系标准）。美国的螺 纹量 规种 类也 是最多的。美国的紧固螺纹 检测 体系 和量 规种类对中国提升自己的米 制螺 纹加 工和 检测水平具有重大的指导意 义。 国内外概况 所有螺纹标准都来自国外。国内广大技术人员对 螺纹标准认识普遍不深入，存在许多技术误区。 很多人认为用螺纹通、止量规（中国主流螺纹检 验手段）检验合格的螺纹，其牙型应该处于螺纹 公差带范围内。实际上，许多螺纹牙型处于螺纹 公差带以外、不具备使用性能的产品，可以
11、顺利 通过螺纹通、止量规检验。特别在低价竞争条件 下，许多人钻标准没有规定的空子来降低生产成 本，大量伪劣螺纹产品混入市场。国人缺少有效 方法改变困境，中国的螺纹检测手段太少，也不 了解发达国家的螺纹检测体系。 任务来源 为尽快建立我国螺纹检测标 准体 系， 解决 螺纹检 测技 术长 期与螺 纹标 准不 配套 难题， 迅速提高中国螺纹产品的质 量水 平， 根据 国家标准化管理委员会“关 于下 达2016 年 第批国家标准制修订计划 项目 汇总 表” （计划编号：-），由上海市计量 测试技术研究院负责对紧 固螺 纹检 测体 系国 家标 准进 行制订 。计 划2018年完 成。 标准制订过 程 2
12、016年3 月，完成 紧固 螺纹 检测 体系 （草案），上报国标委申请 立项 。 2016年7 月，紧固 螺纹 检测 体系 立项申 请通过国标委评审，上网公 示。 2016年8 月，完成 紧固 螺纹 检测 体系 （征求意见稿）。 2016年8 月至今， 反复 征求 意见 ，修 改紧 固螺纹检测体系（征求意 见稿 ）。 标准主要内 容 本标准修改采用美标B1.3-2007。本标准 规定了 由 检测参数、检测方式和技术要求组成的三个紧固 螺纹检测体系, 适用于紧固螺纹产品的螺纹验收。 与美标B1.3-2007 相比，增加了第3 章术语和定义、 第5 章抽样、附录A，将B1.3-2007 第3 章S
13、CREW THREAD GAGES AND MEASURING EQUIPMENT 和第5 章GAGING REQUIREMENTS 合并修改为第6 章检测，将 B1.3-2007正文中表1 和表2 修改 为附录A的表A.1 和表A.2. Setting gage 中径校准 单一中径、作用中径 精确数学模型 测力修正 量针（球）最佳直径 圆柱螺纹作用中径的估算 圆柱螺纹作用中径的估算 在没有大、小径干涉的情况 下， 作用 中径 主要受中径、螺距（导程） 误差 、牙 侧角 误差、中径圆柱圆度、中径 圆柱 锥度 、牙 侧形貌误差等影响。由于导 程误 差、 牙侧 角误差与中径圆柱圆度和锥 度的 影响
14、 可能 会相互补偿，所以作用中径 的估 算不 总是 很准确的。估算作用中径时 一般 只计 及单 一中径、螺距误差和牙侧角 误差 的影 响 圆柱螺纹作用中径的估算 由螺距误差和牙侧角误差引 起的 作用 中径 当量的综合算式如： ： ： 2 2 1 1 = = 、 2 1 2 + = tg tg P f 2 2 1 1 、 2 1 2 1 2 2 1 1 2 2 ) ( ) ( 2 + + + + = tg tg P tg tg tg tg tg tg h f圆柱螺纹作用中径的估算 ： ： 2 2 1 1 、 2 1 2 1 2 2 2 1 1 1 2 ) ( 2 ) ( 2 + + + + = tg tg P tg tg tg tg h tg tg h f圆柱螺纹作用中径的估算 ： 式中： 牙侧角名义值； 牙侧角实际值； 牙顶高、牙根高； 旋合长度范围内最大累积螺距误差。 外螺纹作用中径按下式估算： 2 2 1 1 、 2 1 2 1 2 2 1 1 1 2 2 ) ( 2 ) ( 2 + + + + = tg tg P tg tg tg tg h tg tg h f 2 1 、 、 2 1 2 1 h h 、 P + = f d d f max 2 2
