張 波 瞿潮慶/上海市計量測試技術研究院

0 引言

目前，一般的鋸齒形螺紋規(guī)的中徑校準用常規(guī)方法就能解決，而大尺寸的鋸齒形螺紋規(guī)由于體積大、重量大，在常規(guī)的測長機上無法解決，需要尋求其他的設備和方法。本文用SIP三坐標測量機（400×400×300）測量出M值，再通過CAD作圖的方法輕松地解決了這個問題。

1 選測球

要對大尺寸的鋸齒形螺紋規(guī)進行測量首先要選擇合適的測球，測量要求選用的最佳測球直徑是測球與牙側面的切點正好在中徑線上，而鋸齒形螺紋的牙形是不對稱的，這就造成了進行測球測量時測球與兩牙側面的兩切點不能同時都在中徑線上（如圖1所示），因此鋸齒形螺紋測量就有兩個最佳測球直徑，即切在α1角度面所在的中徑線上的測球直徑d1和切在α2角度面所在的中徑線上的測球直徑d2[1]。圖1為切在α2角度面所在的中徑線上的情形，假設螺距為P，則

圖1

測球直徑最好選擇d1或d2，如果沒有，就選擇直徑在d1和d2之間的，而且要求測球的圓度＜ 1 μm。

2 校準過程

選擇合適的雙測球測頭后，用標準環(huán)規(guī)檢測出測頭的Mn值

其中：E為標準環(huán)規(guī)的標準直徑，要求直徑的不確定度＜0.5 μm；A1，A2為測頭在左右兩邊找到轉折點后的讀數。

2.1 鋸齒形內螺紋規(guī)的中徑測量

在重復測量3次以上后，計算出測頭的Mn值。接著可以對鋸齒形內螺紋規(guī)進行測量：首先，測頭接觸鋸齒形內螺紋規(guī)左邊大約中間的牙齒，找到轉折點后，記下讀數B1；然后，把測頭向下移動一個螺距，找到轉折點后，記下讀數B2；再把測頭平移到右邊，向上移動半個螺距，找到轉折點后，記下讀數B3。這樣就可以計算出被測鋸齒形內螺紋規(guī)的M值，公式如下：

重復測量3次以上后，得出M的平均值。然后用作圖的方法，得出最后的中徑值（如圖2所示），具體過程如下：

（1）、根據牙形的角度和螺距的值在CAD軟件上畫出鋸齒形內螺紋規(guī)的輪廓；

（2）、根據選擇的測頭直徑大小，畫出與鋸齒形內螺紋規(guī)牙齒表面相切的圓；

（3）、根據得出的M值，把右邊的輪廓平移至測球邊，距離為M；

（4）、鋸齒形內螺紋規(guī)的牙齒中間線的距離就是中徑的值。

2.2 鋸齒形外螺紋規(guī)的中徑測量

同理，被測鋸齒形外螺紋規(guī)的M值（如圖3所示），公式如下：——C1，C2，C3參照 B1，B2，B3得出中徑值的作圖過程參照2.1。

圖2 內螺紋規(guī)

圖3 外螺紋規(guī)

3 結論

為了驗證上述方法的可靠性，選擇了一個普通大小的鋸齒形內螺紋規(guī)分別在測長機和SIP三坐標測量機上進行了測量，測量結果顯示本文的校準方法是準確可靠的。本文用CAD作圖的方法得出鋸齒形螺紋規(guī)的中徑值，為測量一些特殊的螺紋規(guī)中徑提供了新的思路。

[1]羅城鋼. 鋸齒形螺紋塞規(guī)中徑測量三針的選用[J].工具技術，2004（38）：60-61.

[2]李志堅，季龍生.新編螺紋測量手冊[M].合肥：安徽科學技術出版社，1987.

[3]汪凱，余俊.機械設計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1991.