1、中图仪器 1 常用螺纹量规测量仪器对比 螺纹是机械工业中常用的一类机械零件，它是机械零件连接与紧固、机械传动不可缺少的部分。 工业生产中螺纹工件常采用螺纹量规检验，其检验效率高但易磨损， 因此必须定期校准螺纹量规。螺纹的高质量和高性能不仅取决于先进的加工工艺，还依赖于精确的测量方法。 螺纹量规包括螺纹塞规和螺纹环规，其基本参数有：大径、中径、小径、螺距和牙型半角 ，而中径、螺距和牙型半角是影响螺纹互换性的主要参数。传统的螺纹量规测量方法分为接触式和非接触式两类。接触式测量包括采用测长机、螺纹综合测量仪和三坐标测量机等仪器测量的方法。非接触式测量主要指影像法，即在万能工具显微镜上测量。 本文主
2、要对比各螺纹量规测量方法，简要介绍其过程，对比其优缺点。 1、 测长机测测量螺纹规 测长机测量螺纹规主要是三针法，内外螺纹规测量方法有所不同 。 1.1. 外螺纹单一中径的测量 国标上对螺纹量规各项基本参数分别作了公差要求。为了保证其制造精度和使用上的要求，应采用单项测量来测量工作螺纹塞规的中径。目前我公司通过三针法在测长机上实现，测长机上带有专门测量螺纹的软件，输入测量螺纹的标准特征代号，通过螺距及牙型半角计算出三针直径大小，在测头上装夹上三针测针，移动测头使测针与螺纹的中径接触，调节仪器，通过软件自动计算出中径大小，来测量螺纹单一中径的大小。 1.2. 内螺纹单一中径的测量 用 T型红宝石
3、测头在测长机上测量内螺纹中径。在测长机上装夹上测量螺纹环规的装置，打开测量软件，根据软件提示 ，调节工作台在水平前后移动及绕水平轴旋转两个方向的调整，保证能够实现在量规的直径位置以及轴截面位置的测量，自动计算出中径大小。 利用测长机测量螺纹量规的单一中径，是一种单参数测量方法，其效率较高，但是由于单一中径是通过 螺距和牙型角计算出的，因此对于螺距和牙型角加工控制不严的产品，其单一中径存在较大不确定度。 图 1 SJ5100高精度光栅测长机 示意图 中图仪器 2 2、 万能工具显微镜测量螺纹规 2.1.外螺纹的各种五项基本参数 (牙型角、螺距、中径等 )全部都可在万能工具显微镜上测出。 将把要
4、测量的螺纹用顶尖顶上，先调节显微镜的焦距，显微镜立柱倾斜一个螺纹升角 ，使被测量齿形进入视野，通过调整使螺牙轮廓在轴平面上清晰，即可对各参数进行测量。这些参数包括中径、螺距、螺型角等。 1）中径测量：将目镜视场中米字线中心虚线与螺纹牙形 轮廓的影像压线，使 Y轴读数清零，再将显微镜的立柱沿纵行程移动，使目镜米字线中心虚线与螺纹直径对面的另一个牙形轮廓的影像相压，工作台横向不能移动，读出纵向读数，纵向不动，移动横向，是米字线中心虚线和牙型轮廓的影像相压，纵向读数清零，两次读数平均值即为螺纹中径值。 2）螺距测量：使米字线中心虚线与螺纹牙形轮廓影像相压，横坐标读数清零，工作台纵向不 能移动，然后移
5、动工作台，出相邻螺牙的横坐标值，读数就是螺距值。 3）牙型角测量：螺纹牙形轮廓两边求直线夹角角度即为牙型角读数。单次测量可测出多个参数，但是只能测量外螺纹，且对螺纹表面质量要求高。 3.三坐标测量螺纹规 利用三坐标测量机测量螺纹参数时，通过探针与螺纹牙侧面的接触，直接记录各点的坐标值并进行拟合， 即可确定探针的测量路径和测量位置，如图 3 所示。根据拟合的牙侧面坐标，计算出其余参数 。 三坐标测量机测量法自动化程度高，无需找到最佳直径的测针，测量精度高且效率高。但由于三坐标测量机的探针尺寸偏大，限制了对小尺寸螺纹以及内螺纹的测量，而且仪器成本高。 中图仪器 3 4.螺纹综合测量机测量螺纹规 螺纹综合测量机 主要是通过高精度气浮轴承系统驱动测针与被测螺纹接触扫描，采用进口高精度光栅测量系统记录接触扫描过程中水平和垂直方向的坐标变化记录，由计算机将二维记录数据进行合成，按螺纹参数的相关定义分析，计算获得螺纹的各种参数。单次测量可测出多个参数，测量精度高、速度快、范围广、可测量小螺纹和内螺纹，是目前最好的 螺纹测量方法。 图 4 SJ5200螺纹综合测量机 示意图
