CN216898590U - 一种精密测量螺纹孔深度的量规 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械制造中的精密测量技术，具体涉及一种精密测量螺纹孔深度的量规。该量规包括测量部和校对部；所述测量部包括测头、微分筒和刻线筒；所述测头从下到上依次包括螺纹塞规和导柱；所述微分筒由底部向上开有贯穿的通孔，通孔由下到上依次形成沉槽、微分筒定位孔、消气孔和微分筒螺纹孔；装配时，微分筒定位孔、消气孔和微分筒螺纹孔容纳导柱，沉槽容纳螺纹塞规；所述微分筒的圆周壁上沿轴向开有容纳槽，用于容纳刻线筒；所述刻线筒上沿轴向设有主刻度，所述微分筒的上端沿周向设有微分刻度，所述主刻度的刻线间距与微分刻度总长所代表的距离相等。本实用新型要的目的是提供一种结构简单、测量运用方便、快速检测判定的量规。

Description

一种精密测量螺纹孔深度的量规

技术领域

本实用新型涉及机械制造中的精密测量技术，具体涉及一种精密测量螺纹孔深度的量规。

背景技术

不同领域，螺纹孔的精度要求各有不同，常规情况下，螺纹孔深度要求都不高，一般其深度的公差为1～3个螺距，常用的测量方式：一种是螺纹塞规借助游标卡尺测量：先用卡尺测量螺纹塞规总长，然后螺纹塞规旋入被测螺纹孔中拧紧，再用深度卡尺测量螺纹塞规露出被测工件的长度，两个长度之差即等于螺纹孔的深度。这种方式测量时间长，测量也不准确，且对操作者的技能要求也较高。另一种是螺纹塞规带深度指摸规测量：带深度指摸规螺纹塞规旋入被测螺纹孔中并拧紧，观测位置是否在合格区域。这种测量螺纹深度的方式较前一种更可靠些，但缺点是不能读出值，只能判断合格与否。以上测量方式，对于深度公差要求不高的还能满足要求。但是，随着科学的发展，在某些特殊领域，对螺纹孔深度却有了很高的要求，其深度公差甚至远小于一个螺距。此时，常规的螺纹深度测量方式就完全不能满足要求了。在需要测量这种高要求的螺纹时，只能购买进口的高精度螺纹测量机来解决。不仅价格昂贵，测量还极其缓慢。

CN105157533A公开了一种螺纹孔深度检测工具，包括外筒、百分表和螺纹通规，外筒中间位置开有长条形的通槽，外筒上端部为圆柱形支撑台，下端部为具有环形槽，所述的百分表下端部检测针头插入外筒上端的圆柱形支撑台并穿过支撑台，百分表下端部检测针头在支撑台内滑动设置，所述的螺纹通规穿过环形槽，螺纹通规位于通槽位置部分上设有调节手轮，所述的环形槽内固定有塞块，塞块套于螺纹通规上，螺纹通规与塞块滑动设置。该工具的要借助百分表，市场上可购买的百分表最大量程才10mm，而公称尺寸M5以上的螺纹深度至少10mm以上，用此种方式测量只能单独定制百分表，而单独定制大量程百分表，价格昂贵且测量精度也会大幅度降低。

CN214702074U公开了一种CV外环柄部螺纹孔深度测量检具，测量杆下端部为有外螺纹的圆柱，中部为直径小于下端部的圆柱；中部和下端部为测量部，同一中心轴；上端部为操作部；通止规为有两个边板和一个横板的U型插板，U型插板的两个边板之间形成宽度稍大于测量杆中部的直径的插槽；边板的高度稍大于测量杆测量部长度与所测CV外环柄部螺纹孔深度的最小极差，横板在与边板相接部位的高度稍小于或等于测量杆测量部长度与所测CV外环柄部螺纹孔深度的最大极差。该检具采用指模深度通止规原理，缺点是不能读值。

实用新型内容

本实用新型要的目的是提供一种结构简单、测量运用方便、快速检测判定的量规。

本实用新型的技术方案是一种精密测量螺纹孔深度的量规，包括测量部和校对部；所述测量部包括测头、微分筒和刻线筒；

所述测头从下到上依次设有螺纹塞规和导柱；

所述微分筒由底部向上开有贯穿的通孔，通孔由下到上依次形成沉槽、微分筒定位孔、消气孔和微分筒螺纹孔；所述导柱与微分筒定位孔、消气孔和微分筒螺纹孔配合，所述螺纹塞规与沉槽配合；

所述微分筒的圆周壁上沿轴向开有容纳槽，用于容纳刻线筒；

所述刻线筒上沿轴向设有主刻度，所述微分筒的上端沿周向设有微分刻度，所述主刻度的刻线间距与微分刻度总长所表示的距离相等。

具体的，所述微分筒螺纹孔内表面的内螺纹与导柱外表面的外螺纹形成螺纹副；所述导柱的外螺纹的螺距与主刻度的刻线间距相等。

优选的，所述微分筒螺纹孔与导柱的配合满足IT公差等级中的H7/f6或H8/f7。

其中，所述测量部还包括棘轮手柄，所述棘轮手柄的下端设有连接螺柱。

进一步的，所述导柱的顶部设有与连接螺柱配合的内螺孔，所述刻线筒的顶部设有供连接螺柱通过的过孔。

特别的，所述刻线筒和导柱之间设有垫片。

其中，所述容纳槽与刻线筒间隙配合。

具体的，所述容纳槽的深度d1大于刻线筒的深度d2。

其中，所述校对部包括校对螺纹环规和限位片；所述校对螺纹环规与螺纹塞规下部配合；所述限位片对校对螺纹环规进行限位。

优选的，所述微分筒的外表面设有网纹；所述微分筒上设置微分刻度区域的外表面为锥面。

有益效果：常规螺纹孔测量时，螺纹规是否旋转到位，完全是靠手感旋转的力度来控制，测量者不同，扭转的力矩差异很大（力大的，会说深度超差；力小的会说深度不够），这就直接影响了深度的准确性。利用棘轮手柄恒定了测量力，测量准确度得到有效控制。将主刻度上微小的直线长度变化通过螺纹放大数十倍到圆周周长长度上进行读数，进一步提高了测量准确性。本实用新型的量规结构简单、测量快捷方便；制造成本远低于同类型其它检测高端设备，测量精度却并不低于高端设备的测量等级。

附图说明

图1为本实用新型量规的剖面图；

图2为本实用新型量规的外观图；

图3为测量剖面图；

图4为测量读值示意图；

图5为测头剖面图；

图6为微分筒剖面图；

图7为微分筒外观图；

图8为刻线筒剖面图；

图9为刻线筒外观图；

图10为调整垫片剖面图；

图11为校对部剖面图；

图中标记：

1-测头，11-螺纹塞规，12-导柱，13-内螺孔；

2-微分筒，21-沉槽，22-微分筒定位孔，23-容纳槽，24-微分筒螺纹孔，25-消气孔；

3-刻线筒，31-过孔；

4-垫片；

5-棘轮手柄，51-连接螺柱；

6-校对螺纹环规；

7-限位片；

8-被测螺纹孔。

具体实施方式

实施例 本实用新型量规的组装与使用

如图1～11所示，包括测量部和校对部；所述测量部包括测头1、微分筒2和刻线筒3；所述测头1从下到上依次包括螺纹塞规11和导柱12；所述微分筒2由底部向上开有贯穿的通孔，通孔由下到上依次形成沉槽21、微分筒定位孔22、消气孔25和微分筒螺纹孔24；导柱12与微分筒定位孔22、消气孔25和微分筒螺纹孔24配合，螺纹塞规11与沉槽21配合；所述微分筒2的圆周壁上沿轴向开有容纳槽23，用于容纳刻线筒3；所述刻线筒3上沿轴向设有主刻度，所述微分筒2的上端沿周向设有微分刻度，所述主刻度的刻线间距与微分刻度总长所表示的距离相等。所述微分筒螺纹孔24内表面的内螺纹与导柱12外表面的外螺纹形成螺纹副，微分筒螺纹孔24与导柱12的配合满足IT公差等级中的H7/f6或H8/f7；所述导柱12的外螺纹的螺距与主刻度的刻线间距相等。

作为优选的实施方式，如图1、图3和图5所示，所述测量部还包括棘轮手柄5，所述棘轮手柄5的下端设有连接螺柱51。所述导柱12的顶部设有与连接螺柱51配合的内螺孔13，所述刻线筒3的顶部设有供连接螺柱51通过的过孔31。

如图1所示，另一优选的实施方式，所述刻线筒3和导柱12之间设有垫片4。

作为优选的实施方式，所述容纳槽23与刻线筒3间隙配合。所述容纳槽23的深度d1大于刻线筒3的深度d2。

作为优选的实施方式，如图11所示，所述校对部包括校对螺纹环规6和限位片7；所述校对螺纹环规6与螺纹塞规11配合；所述限位片7对校对螺纹环规6进行限位。

作为优选的实施方式，所述微分筒2的外表面设有网纹；所述微分筒2上设置微分刻度区域的外表面为锥面。

在量规制造过程中，棘轮手柄的目的是用于旋入螺纹孔时恒定测量力的作用，在精密测量中，测量力的控制是重要控制环节，其扭力可根据具体使用要求对应选择标准部件即可。

测头的螺纹塞规采用常规样式，按被测零件螺纹孔的螺纹塞规标准制造。测头的导柱、导柱外螺纹与螺纹塞规的同轴度要求可根据形位公差等级给定，最终保证装配后无卡滞、方便测量，且导柱与导柱外螺纹的公称尺寸相等；制造时，导柱外圆与外螺纹外径一次性磨削，以保证最好的同轴度要求。导柱的外螺纹与微分筒螺纹孔的内螺纹为配合螺纹副，导柱顶端的内螺孔由标准件棘轮手柄上的连接螺柱决定尺寸。测头上端面和下端面皆与螺纹塞规有垂直度要求，该要求根据被测产品公差等级对应给出量规的形位公差等级。

微分筒的上端外表面为锥面，设有均匀刻线的微分刻度，锥面刻线数量的多少直接决定该量规的精度，但考虑到人的视觉因素，刻线间距最小不得小于0.5mm，通常选间距为1mm左右（不是定值，具体间距由外径周长均分决定）。在临近刻线附近，微分筒外表面设有网纹便于使用。微分筒定位孔与微分筒螺纹孔的同轴度要求可根据形位公差等级给定，最终保证装配后无卡滞、方便测量。刻线筒容纳槽的深度在保证测量最大深度时不干涉即可。微分筒的下端面与微分筒定位孔、微分筒螺纹孔有垂直度要求，该要求根据被测产品公差等级对应给出量规的形位公差等级。沉槽起到容纳螺纹塞规的作用。

刻线筒外径与容纳槽大径为一间隙配合尺寸，为保证读数的准确性，在不干涉的前提下应尽可能缩小该间隙。刻线筒外径沿周向分布刻线及对应数值，过孔孔径能通过棘轮手柄上的螺柱即可。刻线筒内径大于微分筒上的刻线筒容纳槽小径即可，且装配后无干涉现象。刻线筒内径深度浅于容纳槽深度即可。

垫片过孔的孔径等于刻线筒过孔。垫片外径小于等于测头外螺纹小径即可。垫片厚度是一个调配尺寸环，是量规首次校对后最后确定的一个封闭尺寸链。

校对环规螺纹是按螺纹塞规的通端校对环规设计，区别于普通螺纹环规。

螺纹塞规第一牙起头位置到测头上端面的距离d5与螺纹塞规上第一牙起头到螺纹塞规下端面距离d3、校对螺纹环规厚度d4构成一个尺寸链预算值，在保证最大测量深度的前提下，调整垫片的厚度使得校对时对“0”。在测量螺纹孔时，起始基准点是螺纹塞规第一牙的牙尖处，真实深度是从d5的下尺寸界线开始计算（也就是第一牙牙尖处），而用螺纹环规校对时，是测头的下端面作基准面进行校对，也就是测量起点与校对起点间误差为螺纹塞规上第一牙起头到测头下端面距离d3。因此，校对螺纹环规厚度d4应包含d3。所述螺纹塞规第一牙起头位置到测头上端面的距离d5需控制为定值，设定定值目的是在本量具调试、校对时更方便快捷。

特别提示：导柱外螺纹的螺距可以不等于螺纹塞规螺距，但该螺距务必与刻线筒刻线间距相等，微分筒旋转一圈即一个螺距，刻线筒上刻线也正好跳过一格，此时微分筒上的刻线数量即是将一个螺距细分为多少份：比如，该螺距为1.5，微分筒刻线分30份，则每格精度为1.5÷30=0.05；如螺距为1，微分筒刻线分20份，则每格精度1÷20=0.05，它们精度等级相同；如微分筒刻线分50份，当螺距为1.5时，每格精度1.5÷50=0.03；螺距为1时，每格精度1÷50=0.02。由此可见，微分筒刻线越多、螺距越小则精度就越高。但螺距越小，测量时轴向进给变慢，会影响测量效率。

刻线筒上的刻线间距等于导柱外螺纹的螺距，当然也等于刻线筒内螺纹螺距，其值不一定是整数，但刻线上所刻数字则为公制真实尺寸，比如，当螺距为1.25时，则第4格为5mm，第8格为10mm；如果取螺距为1.75时，第4格为7mm、第8格为14mm。假设测量时刻线筒定格在11格，微分筒在18格上（此时微分筒分格只能分成10或50格，分10格时，每格0.175，分50格时，每格为1.75/50=0.035），那么深度等于：14+3×1.75+18×0.035=19.88。显然，选用这样的螺距，除了要计算刻线筒刻线的值，还需计算并叠加微分筒的值，测量计算非常麻烦。故导柱螺纹螺距的选择应尽可能选择1或2，微分筒分10、20或50格，这样，简单的口算即可完成测量读数了。

装配与调校：

测头小头端穿入微分筒定位孔、再旋入微分筒螺纹孔，在测头上端面上放置调整垫片，盖下刻线筒，然后旋紧棘轮手柄，装配完成。此时，测头、刻线筒、调整垫片通过棘轮手柄上的螺柱连接成一个固定的部件，微分筒则是该部件上的一个可旋转活动的零件（图1、图3）。

调试校对时，将微分筒旋转远离螺纹塞规端，螺纹塞规旋入校对螺纹环规中，旋转棘轮手柄拧紧（棘轮手柄控制扭矩）。再旋转微分筒贴紧校对环规端面（图1、图2），初次调试时，配磨调整垫片以保证主刻度为整数（图2中为10）、微分刻度对“0”。而在使用量规过程中偶尔校对时，观测是否对“0”即可。如略有错位，仅需松动棘轮手柄，旋转刻线筒对“0”并锁紧，此原理与千分尺校对相似。

测量使用：

测量时，需将微分筒尽可能旋转到远离螺纹塞规端，然后将螺纹塞规旋入被测工件螺纹孔中，旋转棘轮手柄拧紧，再旋转微分筒贴紧螺纹孔端面（图3、图4），读出刻线筒上主尺寸，微分筒上副尺寸（图4中主尺寸读出23，微分筒55，则副尺寸为55÷100=0.55，所以该螺纹孔深度23.55）。如此，测量完成。本量规在测量过程中，旋入工件螺纹孔时，扭力由棘轮手柄有效控制，但在旋入微分筒时需注意，临近螺孔端面时应放慢速度并注意不可拧太紧，保证面贴合即可。

本量规示范图为测量圆柱螺纹孔，实际本量规也完全适用于锥螺纹孔的测量。

本实用新型量规与高精度螺纹检测设备相比，不论制造成本还是检测成本以及检测时间都降低了十倍甚至数十倍以上，而本实用新型测量精度等级却并不低于高精度螺纹检测设备。更节省了设备占用的空间及相关能耗。

Claims (10)

1.一种精密测量螺纹孔深度的量规，包括测量部和校对部；其特征在于，所述测量部包括测头（1）、微分筒（2）和刻线筒（3）；所述测头（1）从下到上依次设有螺纹塞规（11）和导柱（12）；所述微分筒（2）由底部向上开有贯穿的通孔，通孔由下到上依次形成沉槽（21）、微分筒定位孔（22）、消气孔（25）和微分筒螺纹孔（24）；导柱（12）与微分筒定位孔（22）、消气孔（25）和微分筒螺纹孔（24）配合，螺纹塞规（11）与沉槽（21）配合；所述微分筒（2）的圆周壁上沿轴向开有容纳槽（23），用于容纳刻线筒（3）；所述刻线筒（3）上沿轴向设有主刻度，所述微分筒（2）的上端沿周向设有微分刻度，所述主刻度的刻线间距与微分刻度总长所表示的距离相等。

2.如权利要求1所述的精密测量螺纹孔深度的量规，其特征在于，所述微分筒螺纹孔（24）内表面的内螺纹与导柱（12）外表面的外螺纹形成螺纹副；所述导柱（12）的外螺纹的螺距与主刻度的刻线间距相等。

3.如权利要求2所述的精密测量螺纹孔深度的量规，其特征在于，所述微分筒螺纹孔（24）与导柱（12）的配合满足IT公差等级中的H7/f6或H8/f7。

4.如权利要求1所述的精密测量螺纹孔深度的量规，其特征在于，所述测量部还包括棘轮手柄（5），所述棘轮手柄（5）的下端设有连接螺柱（51）。

5.如权利要求3所述的精密测量螺纹孔深度的量规，其特征在于，所述导柱（12）的顶部设有与连接螺柱（51）配合的内螺孔（13），所述刻线筒（3）的顶部设有供连接螺柱（51）通过的过孔（31）。

6.如权利要求1所述的精密测量螺纹孔深度的量规，其特征在于，所述刻线筒（3）和导柱（12）之间设有垫片（4）。

7.如权利要求1所述的精密测量螺纹孔深度的量规，其特征在于，所述容纳槽（23）与刻线筒（3）间隙配合。

8.如权利要求1所述的精密测量螺纹孔深度的量规，其特征在于，所述容纳槽（23）的深度d1大于刻线筒（3）的深度d2。

9.如权利要求1所述的精密测量螺纹孔深度的量规，其特征在于，所述校对部包括校对螺纹环规（6）和限位片（7）；所述校对螺纹环规（6）与螺纹塞规（11）配合；所述限位片（7）对校对螺纹环规（6）进行限位。

10.如权利要求1所述的精密测量螺纹孔深度的量规，其特征在于，所述微分筒（2）的外表面设有网纹；所述微分筒（2）上设置微分刻度区域的外表面为锥面。

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