CN103983155A - 一种检测大螺距螺纹几何参数的辅助检具 - Google Patents

Abstract

本发明属于螺纹测量领域，具体地说是一种检测大螺距螺纹几何参数的辅助检具，该辅助检具的检具主体的一端开有定位孔，另一端的端面为接触面，外径千分尺的千分尺测微杆插设在定位孔内，接触面与采用三针法测量螺纹时其中的第二针、第三针抵接，第二针及第三针放入被测螺纹轴向截面一侧的相邻牙槽内，三针法测量螺纹的第一针放入被测螺纹轴向截面另一侧的牙槽内，并与外径千分尺的千分尺测砧抵接。本发明辅助检具解决了大螺距螺纹几何参数中径、大径的测量的问题，攻破了长度计量测试的一个难题，为提高机械行业产品质量提供了可靠的测量数据；本发明是与外径千分尺配套使用，具有很高的测量精度，扩大了外径千分的使用范围。

Description

一种检测大螺距螺纹几何参数的辅助检具

技术领域

本发明属于螺纹测量领域，具体地说是一种检测大螺距螺纹几何参数的辅助检具。

背景技术

螺纹连接在机器制造和仪器制造中应用很广泛。螺纹的基本概念是在圆柱面上，沿着螺旋线所形成的、具有相同剖面的连续凸起和沟槽叫做螺纹。螺旋线是指沿着圆柱表面运动的点的轨迹，该点的轴向位移成正比；加工螺纹时，刀具通过圆柱的轴线，并沿轴线作匀速运动。同时圆柱围绕其轴线均匀旋转，这时刀具切削出螺纹，螺纹的形状由刀具形状决定。所以说对加工内螺纹用的丝锥几何量的检测很重要。

螺纹的主要几何参数包括外径、中径、小径、螺距、牙型角等，对螺纹几何参数的测量是一项非常重要且较复杂的过程，螺纹几何参数是否合格直接影响到所加工的工件质量。螺纹连接时，螺栓和螺母通常只在牙型两侧面接触，内径和外径都有间隙，所以决定螺纹配合性质的主要参数是中径。

几何参数中的小径、螺距、牙型角采用在万能工具显微镜上测量，外径用外径千分尺量具测量，中径用三针配合外径千分尺量具测量，称三针法（又称三线法），三针法是精测外螺纹单一中径的基本方法，由于它操作简便，故在机械行业中应用很广泛。

螺纹按结合性质和对它使用要求的不同，主要分为紧固螺纹、普通螺纹及传动螺纹三类。因螺纹具有上述的使用性以及随着机械制造业的发展，对大螺距（螺距在3.5mm以上）的螺纹需求不断增加，如大螺距的螺纹广泛应用在风力发电、汽轮机、造船、矿山石油等行业。如图3所示，螺距P是相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离；但由于用三针法对单一中径进行测量大螺距的螺纹时，千分尺测微杆9的端面面积有限，不能满足与三针中的第二针13和第三针14完全接触（螺距越大、A与B之间的距离越大），所以无法对大螺距的螺纹中径进行测量，对螺纹外径的测量也存在此问题。

发明内容

为了解决大螺距螺纹中径、大径无法进行测量的问题，本发明的目的在于提供一种检测大螺距螺纹几何参数的辅助检具。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明辅助检具的检具主体的一端开有定位孔，另一端的端面为接触面，外径千分尺的千分尺测微杆插设在所述定位孔内，所述接触面与采用三针法测量螺纹时其中的第二针、第三针抵接，所述第二针及第三针放入被测螺纹轴向截面一侧的相邻牙槽内，三针法测量螺纹的第一针放入被测螺纹轴向截面另一侧的牙槽内，并与所述外径千分尺的千分尺测砧抵接。

其中：所述定位孔为盲孔，在定位孔轴向上方的检具主体上开有用于紧固所述千分尺测微杆的螺纹孔，该螺纹孔与所述定位孔相连通；所述检具主体两端之间的部分设有紧固部，该紧固部分为上部及下部，所述上部的径向截面为“八”字形，在上部的顶端开有与所述定位孔相连通的螺纹孔；所述下部的径向截面为半圆形；所述上部的顶端及下部的下端分别突出于检具主体两端之间的其余部分，即在所述紧固部的两侧均形成凹槽；所述接触面为垂直于定位孔轴向中心线的平面；所述第三针与接触面的第一接触点距第二针与接触面的第二接触点之间的距离等于或小于接触面的长度；所述接触面为圆形，其直径大于或等于所述第一接触点与第二接触点之间的距离。

本发明的优点与积极效果为：

1．本发明辅助检具解决了检测大螺距螺纹中径和大径几何参数的辅助检具，解决了对大螺距螺纹中径和大径几何参数从前用三针法配合外径千分尺没有办法测量的问题，攻破了长度计量测试的一个难题，为提高机械行业产品质量提供了可靠的测量数据。

2．本发明是与外径千分尺配套使用，具有很高的测量精度，扩大了外径千分尺的使用范围。

3．螺纹的测量在机械行业经常用到，外径千分尺和三针是常用到的量具，所以本发明辅助检具有广泛的使用价值。

附图说明

图1为本发明的结构剖视图；

图2为图1的B—B剖面图；

图3为本发明的工作状态示意图；

其中：1为检具主体，2为定位孔，3为螺纹孔，4为接触面，5为紧固部，6为上部，7为下部，8为凹槽，9为千分尺测微杆，10为紧固螺钉，11为被测螺纹，12为第一针，13为第二针，14为第三针，15为千分尺测砧，A为第一接触点，B为第二接触点。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1、图2所示，本发明辅助检具类似一个轴套，检具主体1的一端开有定位孔2，另一端的端面为接触面4。

定位孔2为盲孔，该盲孔的尺寸与外径千分尺的千分尺测微杆9外圆尺寸相同；在定位孔2轴向上方的检具主体1上开有用于紧固千分尺测微杆9的螺纹孔3，该螺纹孔3与定位孔2相连通。本实施例是在检具主体1两端之间的部分设有紧固部5，该紧固部5分为上部6及下部7，为了达到更好的紧固效果，上部6的径向截面为“八”字形，在上部6的顶端开有与定位孔2相连通的螺纹孔3；下部7的径向截面为半圆形，上部6的顶端及下部7的下端分别突出于检具主体1两端之间的其余部分，可增加螺纹孔3下方对应的定位孔2的孔壁强度，这样即在紧固部5的两侧均形成凹槽8，还便于辅助检具整体的拿放。

外径千分尺的千分尺测微杆9插设在定位孔2内，接触面4与采用三针法测量螺纹时其中的第二针13、第三针14抵接，第二针13及第三针14放入被测螺纹11轴向截面一侧的相邻牙槽内，三针法测量螺纹的第一针12放入被测螺纹11轴向截面另一侧的牙槽（该牙槽位于容置第二针及第三针牙槽之间）内，并与外径千分尺的千分尺测砧15抵接。接触面4为垂直于定位孔2轴向中心线的平面，第三针14与接触面4的第一接触点A距第二针13与接触面4的第二接触点B之间的距离等于或小于接触面4的长度。本实施例的接触面4为圆形，其直径大于第一接触点A与第二接触点B之间的距离。

本发明的工作原理为：

以规格为M72×6-6H工作螺纹塞规为例,当检测螺距为6mm的螺纹塞规时，把辅助检具套在规格为（50～75）mm的外径千分尺的千分尺测微杆9上、并用紧固螺钉10紧因；三针中的第二针13及第三针14分别放入螺纹塞规一侧相邻的牙槽内，并与接角面4抵接，三针中的第一针12放入螺纹塞规另一侧牙槽内，并与外径千分尺的千分尺测砧15抵接。然后，对螺纹塞规中径参数进行测量，测量方法与普通螺纹单一中径的三针量法相同，具体为：

1.对螺纹单一中径的测量：

将三根公称直径d₀相同的圆柱形测针放在被测螺纹11的牙槽内，然后用接触面4和外径千分尺的千分尺测砧10分别与三针接触，测出M（接触面4与千分尺测砧15端面之间的距离）值，就可计算出被测螺纹11的单一中径d₂值来。通过计算得出如下公式：

$M=d_2+d_0(1+\frac{1}{\sin \frac{\mathrm{\α}}{2}})+\frac{P}{2}\mathrm{ctg}\frac{\mathrm{\α}}{2}$

对普通螺纹α=60°，故有d₂=M-3d₀+0.866P=M-A，A=3d₀-0.866P可作为计算常数，其值可列表，以便查用。

P和α/2为被测螺纹11的基本螺距和牙型半角，本例中P=6mm、α/2=30°；d₀为测针的基本直径。

以上测量的前提条件，就是测针是在中径线上与螺牙的侧面接触，左右两接触点之前的距离等于半个螺距P/2，所以测得的值是单一中径。单一中径的定义是“一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过牙型上沟槽宽度等于基本螺距一半的地方”，也可以说，单一中径就是为三针量法而定义的，它与泛批的“中径”概念不一样。中径定义是“一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过上沟槽和凸起宽度相等的地方“，它适用于没有误差的理由想螺纹（这时和单一中径值相同），也适用于有误差的实际螺纹（和单一中径值一般不同）。

要使测针在中径线上与螺牙的侧面接触，那测针直径和被测螺纹11的基本螺距要保持一定关系，由图3可得出：

本实施例中：

A=3d₀-0.866P=3×3.462-0.866×6=5.190，d2=M-A=M-5.190，测得的d₂值与精度为H6的理论中径公差值比较,判定该螺纹塞规的中径是否合格。

2．测量规格为M72×6-6H工作螺纹塞规大径时，把辅助检具的接触面4与螺纹塞规两个牙顶相接触，另一侧千分尺测砧15与螺纹塞规的一个牙顶相接触，测得的值便是此螺纹塞规的大径值，该值与理论大径公差值进行比较，判定该螺纹塞规的大径是否合格，以上就是三针法测量大螺距螺纹中径及大径的测量过程。

螺纹塞规其余参数可在万能工具显微镜上进行测量,所有几何参数测量结果合格后,螺纹塞规可用于生产之中。

本发明辅助检具解决了大螺距螺纹几何参数中径、大径的测量的问题，如可测量丝锥、螺纹塞规、螺纹部件，攻破了长度计量测试的一个难题，为提高机械行业产品质量提供了可靠的测量数据。

Claims (7)

1.一种检测大螺距螺纹几何参数的辅助检具，其特征在于：该辅助检具的检具主体（1）的一端开有定位孔（2），另一端的端面为接触面（4），外径千分尺的千分尺测微杆（9）插设在所述定位孔（2）内，所述接触面（4）与采用三针法测量螺纹时其中的第二针（13）、第三针（14）抵接，所述第二针（13）及第三针（14）放入被测螺纹（11）轴向截面一侧的相邻牙槽内，三针法测量螺纹的第一针（12）放入被测螺纹（11）轴向截面另一侧的牙槽内，并与所述外径千分尺的千分尺测砧（15）抵接。

2.按权利要求1所述检测大螺距螺纹几何参数的辅助检具，其特征在于：所述定位孔（2）为盲孔，在定位孔（2）轴向上方的检具主体（1）上开有用于紧固所述千分尺测微杆（9）的螺纹孔（3），该螺纹孔（3）与所述定位孔（2）相连通。

3.按权利要求1所述检测大螺距螺纹几何参数的辅助检具，其特征在于：所述检具主体（1）两端之间的部分设有紧固部（5），该紧固部（5）分为上部（6）及下部（7），所述上部（6）的径向截面为“八”字形，在上部（6）的顶端开有与所述定位孔（2）相连通的螺纹孔（3）；所述下部（7）的径向截面为半圆形。

4.按权利要求3所述检测大螺距螺纹几何参数的辅助检具，其特征在于：所述上部（6）的顶端及下部（7）的下端分别突出于检具主体（1）两端之间的其余部分，即在所述紧固部（5）的两侧均形成凹槽（8）。

5.按权利要求1所述检测大螺距螺纹几何参数的辅助检具，其特征在于：所述接触面（4）为垂直于定位孔（2）轴向中心线的平面。

6.按权利要求1或5所述检测大螺距螺纹几何参数的辅助检具，其特征在于：所述第三针（14）与接触面（4）的第一接触点（A）距第二针（13）与接触面（4）的第二接触点（B）之间的距离等于或小于接触面（4）的长度。

7.按权利要求6所述检测大螺距螺纹几何参数的辅助检具，其特征在于：所述接触面（4）为圆形，其直径大于或等于所述第一接触点（A）与第二接触点（B）之间的距离。