安装被测螺纹时被测轴线和测量轴线不重合对测量结果有什么影响？

Question

如题所述

Answer 1

在螺纹量规检定中，中径测量通常采用“三针法”或在工具显微镜上测量。这在螺纹“单一中径”概念未明确之前可以认为是符合定义的。可是，在国家标准给出了中径和单一中径定义之后，螺纹量规的中径测量应符合国家标准《螺纹术语》(GB/T14791-1993)中径的定义，即螺纹中径是一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。此假想圆柱称为中径圆柱。众所周知，螺纹量规是根据螺纹制件中径合格性判断原则(泰勒原则)进行设计的，量规的通端(T)体现螺纹制件的最大实体中径，量规的止端(Z)体现螺纹制件的最小实体中径。根据国家标准《普通螺纹量规》(GB/ T3934—1983)要求，螺纹量规检定时，无论对量规的通端(T)，还是量规的止端(Z)，都必须检定它们的中径(不是单一中径)。鉴于目前工厂计量检定中螺纹量规中径的测量(无论是三针测量还是在工具显微镜上测量)都不符合国标中径定义的现状，笔者提出符合国家标准定义的螺纹量规中径测量方法。

图1

分析中径、单一中径国标定义可知，中径是以实际螺距来定义的(见图1)。因此，螺纹中径、单一中径既有区别，又有联系。当螺纹的实际螺距和基本螺距相等时，螺纹的中径和单一中径是一致的；当实际螺距不等于基本螺距时，中径和单一中径是有差别的。
中径和单一中径的差别来源于螺距偏差的影响。当螺距偏差较大时，单一中径与中径的差异不容忽视。
可是，在工厂螺纹量规的入、出库检定、周期检定中，一般是不测量螺距的，所以中径测量时不考虑螺距偏差的影响。当实际螺距不等于基本螺距时，测量结果不是螺纹量规的中径，而是单一中径的近似值。这是与必须测量螺纹量规中径的要求相悖的。
2 中径测量方法
2.1 三针法测量
为了能使“三针法”直接测出螺纹量规符合国标定义的中径，必须依据实际螺距Ps来求解“恰当三针”直径d0，即d0=Ps/2cos(α/2)
可是，一般教科书都是根据基本螺距求解“恰当三针”的，按要求它只是“恰当三针”的一个近似值；其次，螺距是任意出现的，按实际螺距求“恰当三针”，其数量将是庞大的，实际上很难实现；如果进行规范(标准化)来减少“恰当三针”的数量，又会出现前一种问题。
如上所述，按国内生产的三针选用，仍然不是“恰当直径”。为此，笔者给出如下不用“恰当三针”测量求解中径的方法。
由三针测量原理可得
M=d2+d0[1+1/sin(α/2)]-(P/2)cot(α/2) (1)
当“恰当三针”直径d0，基本螺距P，牙型半角α/2都有偏差时，由式(1)可得
M=d2+(d0+Δd0)[1+1/sin(α/2+Δα/2)]-[(P+ΔP)/2]cot(α/2 +Δα/2)
令d0+Δd0=ds，(P+ΔP)/2=Ps/2，(α+Δα)/2=αs/2，并代入上式得
M=d2+ds[1+1/sin(αs/2)]-(Ps/2)cot(αs/2) (2)
最后，螺纹量规中径按下式计算
d2=M-ds[1+l/sin(αs/2)]+(Ps/2)cot(αs/2) (3)
检定前，先测出d0、P、α/2的实际值ds、Ps、αs/2。并根据中径公差要求计算出中径d2的两个极限值d2max、d2min，则
d2min≤d2≤d2max
当螺纹量规的实际中径d2满足上式要求时，螺纹量规的中径合格。
2.2 影像法测量
在万工显上采用坐标法测量，不但可以测出符合定义的中径，还可同时测出螺距、牙型半角，而且简便、准确，测量结果与三针法测量值的可比性较好。如果在微机型万工显上测量，还可以直接显示测量数据和打印出测量结果。

图2

显微镜测量法的基本原理是，在给定直角坐标系xoy 中确定螺纹牙侧直线与假想中径圆柱母线的定义直线交点的坐标(见图2)。假想中径圆柱母线的位置应符合GB/ 14791-1993的中径定义，即中径圆柱母线通过牙型沟槽和凸起宽度相等的地方，中径圆柱母线定义直线的位置，可通过线段定比分点方法求出。

Answer 2

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Answer 3

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Answer 4

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Answer 5

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