用測長儀測量奇數槽絲錐中徑的方法
2023-06-16 19:32:41 3
專利名稱：用測長儀測量奇數槽絲錐中徑的方法
技術領域：
本發明型涉及一種測量儀器，具體涉及一種用測長儀測量奇數槽絲錐中徑的方法。
背景技術：
螺紋中徑作為絲錐產品的重要參數，因此在工業生產中常需要測量絲錐中徑，以保證被加工產品的螺紋質量和精度。通常測量圓柱形螺紋絲錐中徑採用臥式測長儀。臥式測長儀是一種由精密機械、光學系統和電氣部分相結合的長度計量儀器，主要用於平行平面零件的測量、球形零件的測量、內孔測量、圓柱形零件的測量、圓柱形外螺紋中徑測量、內螺紋中徑測量等。其測量圓柱形外螺紋中徑測量方法是參見圖5，被測絲錐臥式測長儀的兩個頂針3固定在工作檯上，用測帽4將3個量針1緊靠在螺紋牙型上的溝槽中，通過數顯箱讀出數據，再用公式計算得到螺紋中徑。測長儀的優點是測量精度高，是目前測量圓柱形外螺紋中徑最常用的、精度較高的計量儀器。參圖6，由於奇數槽絲錐每個刃背所對應的是溝槽，採用上述方法不能將量針緊靠在絲錐螺紋牙型上的溝槽中，用臥式測長僅不能測量奇數槽絲錐中徑。
目前測量奇數槽絲錐中徑的方法，有以下兩種1.用三溝絲錐檢查儀測量奇數槽絲錐中徑(參見黑龍江省標準計量管理局和哈爾濱工業大學編著《長度計量手冊》)，這種方法為比較測量法，即用與被測奇數槽絲錐中徑、螺距和牙形角度相同大小並通過檢定的標準螺紋量規的實際中徑來調整該測量裝置，然後再對奇數槽絲錐進行比較測量，測量精度低，適用於大批量、精度要求低的奇數槽絲錐測量；2.在萬能工具顯微鏡上利用頂針、測量刀和光學分度筒組合可對奇數槽絲錐中徑進行測量(參見機械工業出版社出版，徐孝恩編著的《萬能工具顯微鏡工作法》)，在測量過程中，每測量一件絲錐工件，在數據處理過程中必須考慮絲錐旋轉θ角、溝槽分度誤差的補償和螺旋角的補償等數據，因此這種測量方法煩瑣、複雜、效率低，僅適用於小批量的奇數槽絲錐測量。因此如何快速、準確地測量奇數槽絲錐的中徑，是一個當前需要解決的問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種用測長儀測量奇數槽絲錐中徑的方法，採用常規的臥式測長儀，即可測量各種規格的奇數槽絲錐中徑，並且有測量結果準確，測量快速、操作方法簡單的優點。
本發明的目的是這樣來實現的將標準棒放在測長儀的頂針支架上，用兩個頂針夾緊，量針1懸掛在卡接在的測杆支架上，移動測座和測杆，使測帽與標準棒接觸，調整四顆調整螺釘，將浮動工作檯固定；調整測帽使其與標準棒平行；標準棒檢定的值Φ的一半確定為起始值，將儀器調整好；用常規的量針的選擇方法選擇量針；
奇數槽絲錐安裝在頂針支架上用兩個頂針夾緊，將選好的一根量針1放在奇數槽絲錐的牙槽中，移動測杆，使測帽與量針接觸，轉動奇數槽絲錐，在數顯箱上讀取最大值N，通過下列公式計算得到絲錐中徑，d2=2N-d0(1+1sin/2)+p2ctg2]]>式中d2為奇數槽絲錐中徑，N為數顯箱上顯示的測得值，d0為量針直徑，α為奇數槽絲錐牙形角度，P為絲錐螺距；用上述方法分別在幾個方向進行測量，最後計算出平均值確定為該絲錐中徑。
採用了上述方案，對奇數槽絲錐中徑進行測量時，浮動工作檯的左、右端邊緣分別位於擋板的缺口中，用調整螺釘旋緊，使浮動工作檯不能左、右浮動和旋轉。頂針支架通過螺檢固定在浮動工作檯上方，兩個頂針將奇數槽絲錐夾緊。測量時用臥式測長儀測量圓柱形外螺紋中徑的方法與單針測量法結合，不需要標準螺紋量規就能對奇數槽絲錐中徑進行測量，用一個量針即可測量奇數槽絲錐中徑，因此，測量方法簡單，可以用於大批量奇數槽絲錐測量，並且檢測精度高。
本發明可用於測量各種規格的奇數槽絲錐的中徑。
本發明成本低，工作效率高，測量一件奇數槽絲錐中徑只需要0.5分鐘，測量不確定度為0.0024mm，能夠滿足對各種規格、大批量、精度要求高的奇數槽絲錐的測量。
本發明可用於各種型號的臥式測長儀，均可以達到本發明所述效果。
下面結合附圖及具體實施方式
對本發明作進一步說明。
圖1為本發明的結構示意圖；圖2為圖1的A部剖視放大圖；圖3為圖1的B向視圖；圖4為測量奇數槽絲錐中徑的示意圖；圖5為圓柱形外螺紋中徑測量示意圖；圖6為奇數槽絲錐的結構簡圖。
附圖中1為量針，2為奇數槽絲錐，3為頂針，4為測帽，5為標準棒，6為擋板，7為調整螺釘，8為浮動工作檯，9為頂針支架，10為工作檯，11為螺釘，12為底座，13為測座，14為數顯箱，15為測杆，16為缺口。
具體實施例方式
參照圖1，臥式測長儀中測座13滑動配合在底座12的導軌上，並通過旋手定位在導軌上的任何位置。測杆15間隙配合在測座13中，光柵尺固定在測杆15中，測杆軸向運動的行程值通過光柵尺的傳感系統將信號傳輸到數顯箱14中，進行電子細分、計數並以數碼管顯示數值。測帽4用螺栓固緊配合安裝在測杆15的端部，懸掛量針的支架卡接在測杆15的前端，量針1通過支架懸掛在測帽的前方。
臥式測長儀的工作檯10配合安裝在底座12上，用旋手定位在底座的任何位置，按照儀器使用說明書中的方法調整，使工作檯可作0～105mm升降。在工作檯10的左、右兩個端面分別用螺釘11與擋板6固定(參見圖2)，擋板的上部設置有缺口16，所述缺口處均設置有螺孔，兩塊擋板上部的缺口的螺孔均為兩個，或者其中一個擋板上部的缺口的螺孔為兩個，另一擋板上部的缺口的螺孔為一個。浮動工作檯8活動連接在工作檯10的上端面，其相對工作檯可作正負5mm的水平移動，以及繞工作檯軸線旋轉正負4°。浮動工作檯8的左、右端邊緣分別位於擋板的缺口中，浮動工作檯邊緣與擋板缺口之間有不小於3mm的間隔距離。4顆或3顆調整螺釘7安裝在擋板6缺口的螺紋孔上並旋緊，使浮動工作檯不能左、右浮動和旋轉。頂針支架9通過螺栓固定在浮動工作檯8上方，頂針支架9上相向設置的兩個頂針3位於同一軸心線上，兩個頂針將奇數槽絲錐2夾緊。
參照圖1、3及圖4，本發明測量奇數槽絲錐中徑的過程標準棒為圓柱體，其兩端分別設置有頂針孔，所述頂針孔與測長儀上的頂針相配合。標準棒用優質工具鋼製作，淬火硬度為HRC56～62。標準棒表面粗糙度Ra為0.1，標準棒外圓相對頂針孔的同軸度為0.001，圓柱度為0.002，標準棒的直徑用四等以上量塊鑑定。標準棒的作用是確定測長儀的起始值和確定測量軸線與被測量軸線垂直。
標準棒5放在頂針支架上用兩個頂針夾緊。量針1懸掛在卡接在測杆的支架上，移動測座13和測杆15，使測帽4與標準棒5接觸，調整四顆調整螺釘7，按照測長儀使用說明書中的方法找「轉折點」，使測帽4與標準棒5平行，由於測帽4是安裝在測杆15的端面上，並與測杆15一起運動，測帽4與測杆15和內部的光柵尺組成測量線，所以當測帽4與標準棒5平行時說明測量軸線X與標準棒5的軸線垂直，則測量軸線X與標準棒5的軸線垂直，即測量軸線X與被測量軸線Y垂直。然後根據標準棒5的檢定值Φ(假設為Φ20.003mm)取其一半來確定起始值，即數顯箱14顯示的數值等於標準棒檢定值 的(假設為10.0015mm)。
儀器調整好後，先根據量針計算公式(1)選擇量針1。
d0=p2cos/2---(1)]]>式中d0為量針直徑 P為螺距 α為牙形角度奇數槽絲錐安裝在頂針支架上用兩個頂針夾緊，將選好的一根量針1放在奇數槽絲錐2的牙槽中，移動測杆15，使測帽4與量針1接觸，轉動奇數槽絲錐2，在數顯箱14上讀取最大值N，通過公式(2)計算得到絲錐中徑。
d2=2N-d0(1+1sin/2)+p2ctg2---(2)]]>式中d2為奇數槽絲錐中徑；N為數顯箱上顯示的測得值，即N為奇數槽絲錐軸心線到量針的距離；d0為量針直徑；α為奇數槽絲錐牙形角度；P為絲錐螺距。
為了提高測量精度，分別在幾個方向進行測量，以消除產品的形位誤差，最後計算出平均值確定為該絲錐中徑。
通常有幾個溝槽，則應該在絲錐的幾個刃口處進行測量，如三槽絲錐應在三個刃口處進行測量，然後計算出平均值，通過公式(2)計算得到奇數槽絲錐中徑。
例對規格為M 3.5×0.35-6H的奇數槽絲錐中徑進行測量。技術要求為螺距P＝0.35±0.008、牙形半角α/2＝30°±25′、中徑d2＝3.32-0.014。
首先對儀器進行調整，使被測量軸心連線與測量軸線垂直。
起始值的對正，使讀數顯微鏡內的數值等於標準棒檢定值的1/2，標準棒檢定值為20.003mm，則讀數顯微鏡內的數值為10.0015mm。
根據公式d0=p2cos(/2)]]>(P螺距，α牙形角度)，選擇的最佳量針為0.201mm，讀數顯微鏡內的數值為N1＝1.808，N2＝1.807，N3＝1.809，平均值N＝1.808mm。
根據公式d2=2N-d0(1+1sin/2)+p2ctg2,]]>得到三槽絲錐的中徑值d2＝3.316mm。測得的三槽絲錐的中徑值為d2＝3.316mm，符合WC4101產品的三槽絲錐中徑d2＝3.32-0.014的誤差要求，因此被測三槽絲錐中徑合格。
權利要求
1.一種用測長儀測量奇數槽絲錐中徑的方法，其特徵在於包括以下步驟將標準棒放在測長儀的頂針支架上，用兩個頂針夾緊，量針1懸掛在卡接在的測杆支架上，移動測座和測杆，使測帽與標準棒接觸，調整四顆調整螺釘，將浮動工作檯固定；調整測帽使其與標準棒平行；標準棒檢定的值Φ的一半確定為起始值，將儀器調整好；用常規的量針選擇方法選擇量針；奇數槽絲錐安裝在頂針支架上用兩個頂針夾緊，將選好的一根量針1放在奇數槽絲錐的牙槽中，移動測杆，使測帽與量針接觸，轉動奇數槽絲錐，在數顯箱上讀取最大值N，通過下列公式計算得到絲錐中徑，d2=2N-d0(1+1sin/2)+p2ctg2]]>式中d2為奇數槽絲錐中徑，N為數顯箱上顯示的測得值，d0為量針直徑，α為奇數槽絲錐牙形角度，P為絲錐螺距。
全文摘要
本發明涉及一種用測長儀測量奇數槽絲錐中徑的方法，用標準棒將儀器調整好，選擇量針，將選好的一根量針放在奇數槽絲錐的牙槽中，移動測杆，使測帽與量針接觸，轉動奇數槽絲錐，在數顯箱上讀取最大值N，通過計算得到絲錐中徑。本發明採用常規的臥式測長儀，即可測量各種規格的奇數槽絲錐中徑，並且有測量結果準確，測量快速、操作方法簡單的優點。
文檔編號G01B5/08GK1959340SQ200610054558
公開日2007年5月9日 申請日期2006年10月31日 優先權日2006年10月31日
發明者徐平 申請人:長安汽車(集團)有限責任公司