CN105222692A - 一种mj内螺纹滚压强化塑变量检测工具及检测方法 - Google Patents

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张志刚
翟甲友
胡阿林
鱼增学
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Abstract

本发明公开了一种MJ内螺纹滚压强化塑变量检测工具及检测方法。所述检测工具包括外径千分尺,该外径千分尺的两个测量头中的一个测量头为平端测量头,该外径千分尺的另一个测量头为锥形测头;所述锥形测头通过定位段装在外径千分尺的安装孔内,该锥形测头的测量端具有锥形面,该锥形面的顶尖处为球面;所述锥形面的球面在测量时与零部件的内螺纹牙底接触,所述平端测量头的测量端在测量时与零部件的外壁接触;所述锥形面的高度h’大于待测内螺纹牙型高度h,该锥形测头的顶尖处的球面半径小于待测内螺纹牙底半径。本发明满足生产上需对金属零件MJ内螺纹滚压强化塑变量检测的要求,并提高生产效率。

Description

一种MJ内螺纹滚压强化塑变量检测工具及检测方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种MJ内螺纹滚压强化塑变量检测工具及检测方法,属于金属零件滚压强化塑变量检测技术领域。
背景技术
[0002] 机械零部件在交变载荷作用下往往容易发生疲劳断裂失效,而发生断裂失效前通常难以预料,从而造成意想不到的灾害及损失,因此,抗疲劳制造是该类零件制造中的一项关键制造技术。金属零件的螺纹部位是该类零件最容易发生疲劳失效位置之一,高强度及超高强度金属材料零件的MJ (加强)内螺纹设计即是为提高带内螺纹零件的抗疲劳性能而出现的,但从材料、设计上考虑提高零件的抗疲劳性能仍然不够,为显著提高其疲劳寿命,在工艺上通常采用螺纹滚压强化进行,而衡量螺纹滚压强化对零件抗疲劳性能的影响效果,需要确定螺纹滚压强化后的塑性变形量(简称塑变量),这就需要一种工具及方法对其进行检测。MJ内螺纹与其他普通内螺纹不同之处在于,其螺纹牙底半径很小并且受控,需要专用工具才能对其滚压强化后的塑变量进行检测。目前为止,大多企业中仍没有一种在线、有效及快速检测MJ内螺纹滚压强化塑变量的方法,严重影响该类零件的生产效率及产品质量。
发明内容
[0003] 本发明旨在提供一种MJ内螺纹滚压强化塑变量检测工具及检测方法,该工具测量出MJ内螺纹滚压强化前后螺纹牙底处壁厚的变化量,从而间接的计算出MJ内螺纹滚压强化在直径上的塑变量。该工具及使用方法简单,满足生产上需对金属零件MJ内螺纹滚压强化塑变量检测的要求,并提高生产效率。
[0004] 为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:
一种MJ内螺纹滚压强化塑变量检测工具,包括外径千分尺,该外径千分尺的两个测量头中的一个测量头为平端测量头,其特征在于,该外径千分尺的另一个测量头为锥形测头;所述锥形测头通过定位段装在外径千分尺的安装孔内,该锥形测头的测量端具有与所述平端测量头相对设置的锥形面,该锥形面的顶尖处为球面;所述锥形面的球面在测量时与零部件的内螺纹牙底接触,所述平端测量头的测量端在测量时与零部件的外壁接触,使该锥形面的球面与平端测量头的测量端之间形成零部件壁厚测量区域;所述锥形面的高度h’大于待测内螺纹牙型高度h,该锥形测头的顶尖处的球面半径小于待测内螺纹牙底半径。
[0005]由此,将锥形测头与常规外径千分尺的测量端替换,常规外径千分尺的测砧即为本发明的平端测量头,测量时,通过调整测微螺杆带动锥形测头相对平端测量头移动,从而在平端测量头与锥形测头之间形成适用于测量具有内螺纹的零部件的壁厚。
[0006] 根据本发明的实施例,还可以对本发明作进一步的优化,以下为优化后形成的技术方案:
优选地,所述锥形测头的定位段与锥形面为圆弧过渡。
[0007] 实践经验发现,优选所述锥形测头的顶尖处的球面半径为0.08mm-0.09mm。
[0008] 优选地,所述锥形面的锥角α为40° -60°。
[0009] 为了保证良好的定位,所述定位段包括置于安装孔内的定位圆,以及设置在定位圆与锥形面锥底之间的定位端面。
[0010] 基于同一个发明构思,本发明还提供了一种利用上述的MJ内螺纹滚压强化塑变量检测工具测量零部件壁厚的方法,包括如下步骤:
51、用标准块对检测工具进行校准;
52、在MJ内螺纹滚压强化前,调节外径千分尺,将锥形面的球面在测量时与零部件的内螺纹牙底接触,所述平端测量头的测量端在测量时与零部件的外壁接触,从外径千分尺的标尺中读出MJ内螺纹滚压强化前的最小壁厚δ 1,并标记此时平端测头与外圆接触的位置;
53、对MJ内螺纹进行滚压强化后,调节外径千分尺,将锥形面的球面在测量时与零部件的内螺纹牙底接触,所述平端测量头的测量端在测量时与零部件的外壁接触,从外径千分尺的标尺中读出MJ内螺纹滚压强化后的最小壁厚δ 2,其中平端测量头的测量端与外壁接触处为MJ内螺纹滚压强化前测量时的标记位置;
54、获得MJ内螺纹滚压强化后在直径上的塑变量为Λ =2* ( δ 1- δ 2)。
[0011]与现有技术相比,本发明的有益效果是:在外径千分尺的基础上,增加了一锥形测头,在使用过程中,将该锥形测头安装在外径千分尺的外侧安装孔中,形成一具有能测量MJ内螺纹牙底处壁厚的检测工具,通过对MJ内螺纹滚压强化前、后螺纹牙底处壁厚的测量,即可计算出其塑变量。本发明结构简单、使用方便、工作效率高。
[0012]
以下结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。
附图说明
[0013] 图1是MJ内螺纹滚压强化塑变量检测工具的测头简图;
图2是外径千分尺结构简图;
图3是MJ内螺纹滚压强化塑变量检测工具的应用简图;
图4是图3中I的放大图。
[0014] 在图中
I一锥形面高度h' ;2—锥形面角度α ;3—球面半径Rl; 4—锥形测头过渡圆弧半径R2 ;5一定位外圆长度L ; 6一定位外圆直径Φ ;7一定位端面;8一安装孔;9一平端测头;10—被测内螺纹牙型高度h; 11-零部件;12-外径千分尺。
具体实施方式
[0015] 一种金属零件MJ内螺纹滚压强化塑变量检测工具及工艺,在外径千分尺的基础上,增加了一锥形测头;所述锥形测头测量端有一锥形面、球面及圆弧面,锥形面与球面相切过渡;所述锥形面角度α =50°,锥形面高度h'大于被测螺纹牙型高h,即h' >h,以避免检测工具圆弧面与被测螺纹牙型顶部干涉;所述球面的半径Rl=0.09 O -0.01,小于被测螺纹牙底半径;所述锥形测头有一定位外圆及定位端面,定位外圆直径及长度分别与安装孔直径及深度匹配。测量过程中,先将锥形测头安装在外径千分尺的外侧安装孔中,形成一具有能测量内螺纹牙底处壁厚的检测工具,将被测内螺纹处壁厚置于检测工具锥形测头与平端测头之间,并使锥形测头靠近被测内螺纹牙底,平端测头靠近外圆,旋转外径千分尺的棘轮,使锥形测头和平端测头分别紧密接触内螺纹牙底及外圆面,测出螺纹牙底处的壁厚;分别测出MJ内螺纹滚压前、后螺纹牙底处的壁厚,从而可计算出其塑变量。
[0016] 具体实施方法为:
1、卸下外径千分尺上外测安装孔原有的测头,并将锥形测头安装在该安装孔中,组成能测量MJ内螺纹牙底处壁厚的检测工具;
2、用标准块对检测工具进行校准;
3、在MJ内螺纹滚压强化前,将被测内螺纹处壁厚置于检测工具锥形测头与平端测头之间,并使锥形测头靠近被测内螺纹牙底,平端测头靠近外圆;
4、旋转外径千分尺的棘轮,使锥形测头和平端测头分别紧密接触内螺纹牙底及外圆面,从外径千分尺的标尺中读出此处的最小壁厚δ 1,并标记此时平端测头与外圆接触的位置;
5、对MJ内螺纹进行滚压强化后,重复进行步骤4,测量位置为标记处,测出此时的最小壁厚为δ 2 ;
6、MJ内螺纹滚压强化后在直径上的塑变量:Λ =2 ( δ 1- δ 2)。
[0017] 上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明,而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (6)

1.一种MJ内螺纹滚压强化塑变量检测工具,包括外径千分尺,该外径千分尺的两个测量头中的一个测量头为平端测量头(9),其特征在于,该外径千分尺的另一个测量头为锥形测头;所述锥形测头通过定位段装在外径千分尺的安装孔(8)内,该锥形测头的测量端具有与所述平端测量头(9)相对设置的锥形面,该锥形面的顶尖处为球面;所述锥形面的球面在测量时与零部件的内螺纹牙底接触,所述平端测量头(9)的测量端在测量时与零部件的外壁接触,使该锥形面的球面与平端测量头(9)的测量端之间形成零部件壁厚测量区域;所述锥形面的高度h’大于待测内螺纹牙型高度h,该锥形测头的顶尖处的球面半径小于待测内螺纹牙底半径。
2.根据权利要求1所述的MJ内螺纹滚压强化塑变量检测工具,其特征在于,所述锥形测头的定位段与锥形面为圆弧过渡。
3.根据权利要求1所述的MJ内螺纹滚压强化塑变量检测工具,其特征在于,所述锥形测头的顶尖处的球面半径为0.08mm-0.09mm。
4.根据权利要求1所述的MJ内螺纹滚压强化塑变量检测工具,其特征在于,所述锥形面的锥角α为40° -60°。
5.根据权利要求1所述的MJ内螺纹滚压强化塑变量检测工具,其特征在于,所述定位段包括置于安装孔(8)内的定位圆,以及设置在定位圆与锥形面锥底之间的定位端面(7)。
6.一种利用权利要求1-5之一的MJ内螺纹滚压强化塑变量检测工具测量零部件壁厚的方法,其特征在于,包括如下步骤: S1、用标准块对检测工具进行校准; S2、在MJ内螺纹滚压强化前,调节外径千分尺,将锥形面的球面在测量时与零部件的内螺纹牙底接触,所述平端测量头(9)的测量端在测量时与零部件的外壁接触,从外径千分尺的标尺中读出MJ内螺纹滚压强化前的最小壁厚δ 1,并标记此时平端测头与外圆接触的位置; S3、对MJ内螺纹进行滚压强化后,调节外径千分尺,将锥形面的球面在测量时与零部件的内螺纹牙底接触,所述平端测量头(9)的测量端在测量时与零部件的外壁接触,从外径千分尺的标尺中读出MJ内螺纹滚压强化后的最小壁厚δ 2,其中平端测量头(9)的测量端与外壁接触处为MJ内螺纹滚压强化前测量时的标记位置; S4、获得MJ内螺纹滚压强化后在直径上的塑变量为Λ =2* ( δ 1- δ 2)。
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