螺纹检测方法及检测器具适用范围的比较_16钢筋套筒多少钱一个

　　摘 要： 螺纹是机械制造业中很普遍，又很典型的零件，采用什么样的检测器具和检测方法对螺纹的质量有着不同的意义。正确把握螺纹的检测和检测器具的应用，对提高生产效率，加快我国机械制造业的发展有着重大意义。
　　关键词： 螺纹 检测方法 检测器具 适用范围
　　
　　据业内权威人士分析，世界机械工业已进入高速发展阶段，机械制造业日益受到各个国家的重视，机械行业在国家工业中所占的比重，以及对就业的贡献都占据了重要地位。中国机械工业发展水平近10多年来明显提升，产业结构优化改善，科技创新成果丰硕，新技术、新材料、新工艺应用力度加大，绿色制造、智能制造已在相关领域起步并初显成效，节能减排步伐加快，现代制造服务业发展迅速，中国已经从机械制造大国向机械制造强国发展。机械制造业是从事各种动力机械、起重运输机械、农业机械、冶金矿山机械、化工机械、纺织机械、机床、工具、仪器、仪表及其他机械设备等生产的行业。这个行业不仅需要大批的高科技人才，而且需要大批成熟的技术工人。国家将职业教育与高等教育一起作为科教兴国的两大支柱。作为技术工人的摇篮，职业学校不但要加强对学生的职业素养教育、心理健康教育，而且要使学生掌握一定的文化知识，更要使学生拥有熟练的技术和科学精神。这样才能更好地驾驭“中国制造”这艘巨轮，使它驶向理想的彼岸，使中国真正实现世界制造的强国，而不仅仅是世界工厂。
　　职业学校的学生不但应该熟练机加工的操作，而且要熟练检测所有的零部件的尺寸和其他的技术要求是否符合设计要求。要具备这种能力，必须在实践中不断地学习，丰富自己的专业知识和文化知识，掌握最先进的机加工的技术和最便捷的检测方法，方能立于不败之地，否则就很难适应当今社会的发展。
　　一
　　螺纹配合件是机械制造业中很重要也是很常见的零件，在制造内、外螺纹时，中径本身不可能制造得绝对准确，不可避免地会出现一定的误差。那么我们在加工好螺纹的时候，如何来检测呢？首先要了解螺纹的类型和影响螺纹配合的因素。
　　螺纹一般有连接螺纹：如普通螺纹（三角螺纹）；传动螺纹：如梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿形螺纹等。它们的作用是连接、传递运动和动力、定位、密封等。在配合时要可以旋得进去，连接要可靠，要有足够的强度和准确的位移。
　　要达到上述的要求，就要知道我们应该检测什么，达到什么要求，我们需要检测的是螺纹的主要参数。
　　（一）大径（D，d）。
　　大径是指与外螺纹牙顶（或内螺纹牙底）相重合的假想圆柱面的直径。内螺纹用D表示，外螺纹用d表示，《标准》将螺纹大径的基本尺寸定为公称直径，是代表螺纹尺寸的直径。
　　（二）小径（D1，d1）。
　　小径是指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径。内螺纹用D1表示，外螺纹用d1表示。
　　（三）中径（D2，d2）。
　　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，假想圆柱称为中径圆柱。内螺纹用D2表示，外螺纹用d2表示。
　　（四）牙型角α、牙型半角、牙侧角。
　　1.牙型角
　　是指在螺纹牙型上相邻两牙侧间的夹角。并用α表示。
　　2.牙型半角
　　牙型角的一半。
　　3.牙侧角
　　是指在螺纹牙型上牙侧与螺纹轴线的垂线间夹角，并用α1、α2表示。
　　（五）牙型高度。
　　在螺纹牙型上，牙顶到牙底间的距离。
　　（六）螺距P
　　相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
　　（七）导程Ph。
　　同一螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离：Ph=Z・P。
　　（八）螺纹升角Φ（导程角）。
　　在中径圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角。
　　二
　　如何判断主要参数是否合格？具体的一是看中径，在外螺纹和内螺纹旋合的时候，起关键作用的是螺纹的中径。对外螺纹，影响中径的其一是螺距，其二是牙型半角，它们有误差时候，要将外螺纹的中径减少一个值才能旋合上，实际上就是外螺纹的中径因为误差的原因，实际的中径增大了。
　　对内螺纹，影响中径的其一是螺距，其二是牙型半角，它们有误差时候，要将内螺纹的中径增加一个值才能旋合上，实际上就是内螺纹的中径因为误差的原因，实际的中径减少了。
　　当内螺纹的中径小于外螺纹的中径时会影响旋合性，反之，若内螺纹中径过小，外螺纹中径过下，则配合太松，难以使牙侧良好接触，从而影响连接可靠性。由此可见，为了保证螺纹的旋合性，应该限制内螺纹的最小中径和外螺纹的最大中径;为了保证螺纹连接的可靠性，还必须限制内螺纹的最大中径和外螺纹的最小中径。
　　依据泰勒原则：外螺纹合格的判断是：
　　内螺纹合格的判断是：
　　由于规定螺纹结合在大径和小径处不接触，因而螺纹大、小径误差是不影响螺纹配合性质的，而螺距、牙侧角误差可换算成螺纹中径当量值来处理，所以螺纹中径是影响螺纹结合互换性的主要参数，必须对生产的螺纹进行检测。通过检测可以对各项误差进行分析，找出生产原因，从而指导生产。
　　三
　　根据使用检测工具的不同，我们把螺纹的检测分为三种。
　　（一）普通的检测工具。
　　1.用螺纹环（塞）规及卡板测量
　　对于一般标准螺纹，都采用螺纹环规或塞规来测量，如图1所示。
　　在测量外螺纹时，如果螺纹“止端”环规旋不进，而“过端”环规正好旋进，则说明所加工的螺纹符合要求，反之就不合格。
　　测量内螺纹时，采用螺纹塞规，也以相同的方法进行测量。
　　在测量一些特殊螺纹时，需自制螺纹环（塞）规，但应保证其精度。对于直径较大的螺纹工件，可采用螺纹牙形卡板来进行测量、检查。在使用螺纹环规或塞规，应注意不能用力过大或用扳手硬旋。
　　2.用螺纹千分尺测量
　　螺纹千分尺是用来测量螺纹中径的，如图2所示，一般用来测量三角螺纹，其结构和使用方法与外径千分尺相同，有两个和螺纹牙型角相同的触头，一个为凹槽（图中1），一个为圆锥体（图中2）。有一系列的测量触头可供不同的牙形角和螺距选用。测量时，螺纹千分尺的两个触头正好卡在螺纹的牙型面上，所得的读数就是该螺纹中径的实际尺寸。
　　3.用齿厚游标卡尺测量
　　齿厚游标卡尺（如图3）由互相垂直的高卡尺和齿厚卡尺组成，用来测量梯形螺纹中径牙厚。测量时，将齿高卡尺读数调整至齿顶高（梯形螺纹等于0.25�螺距t），随后使齿厚卡尺和蜗杆轴线大致相交成一螺纹升角β，并做少量摆动。这时所测量的最小尺寸即为梯形螺纹中径法向齿厚Sn，可预先用下面的公式计算出来：
　　Sn=t*cosβ
　　Sn：梯形螺纹中径法向齿厚；t：螺纹螺距；β：螺纹升角
　　4.三针测量法
　　三针测量法是单项检测中测量精度较高且在车间生产条件下使用较方便的一种方法，是检测螺纹中径的最佳方法。三针法测量螺纹中径是根据被测螺纹的螺距，选择合适的具有同样直径D三根量针，按图4所示位�放在被测螺纹的牙槽内，夹在两侧头之间，使量针与牙槽接触点的轴间距离正好在基本螺距一半处，即量针与牙型角切于中径线位置，这样所产生的误差最小。从仪器上读得千分尺的读数似值后，再根据螺纹的螺距t、牙型角，然后用适当的量具（如千分尺等）来测量尺寸M的大小，以验证所加工的螺纹中径是否正确。
　　螺纹中径的计算公式：
　　d2=M－D+t*ctgα/2
　　M：千分尺测量的数值（mm）；D：量针直径（mm）；α/2：牙形半角；t：工件螺距（mm）
　　如果已知螺纹牙型角，可用下面简化公式计算
　　螺纹牙型角α简化公式
　　29°D=0.516t
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　　40°D=0.533t
　　55°D=0.564t
　　60°D=0.577t
　　误差分析：
　　误差的原因及解决的方法：
　　（1）测量误差：使用高精度的仪器测量M。
　　测力（负值系统误差）、螺纹升角（正值系统误差）的影响等。
　　常用公式：
　　5.双针法
　　三针放不下时，一般螺纹直径大于100mm或者螺纹圈数较少或者p很大，采用双针法（如图5）。
　　双针法测量螺纹中径的是：
　　6.单针法
　　用于螺纹较大的螺纹制件（多线螺纹）（如图6）。
　　注意：（1）外径、中径的圆度误差，以及它们同轴误差的影响。可以在相差90度的位置上各测一次M，取二者的算术平均值。
　　（3）将螺纹外径测量出来，因为出来是以螺纹外径为基准的。
　　适用范围：适用于加工要求不高的场合，生产一线使用比较多，批量生产尽可能使用环规和塞规。
　　（二）中、小型仪器的检测。
　　1.投影仪
　　一般用于小螺纹，如钟表业常用。
　　2.在万能测长仪上测量螺纹
　　万能测长仪是按照阿贝原则设计制造的，其测量精度较高。在万能测长仪上进行测量，是直接把被测件与精密玻璃尺作比较，然后利用补偿式读数显微镜观察刻度尺，进行读数。玻璃刻度尺被固定在测体上。因其在纵向轴线上，故刻度尺在纵向上的移动量完全与被测件之长度一致，而此移动量可在显微镜中读出，如图7所示。可以测量外螺纹中径测量：0―180mm，内螺纹中径测量：10―200mm。
　　3.激光丝杠测量仪用来测量螺旋线误差（如图8）
　　当丝杠转过θ角时，与丝杠同步回转的圆光栅产生相当于转过θ角的莫尔条纹数。螺旋线的轴向位移通过安装在浮动支板上的测量头和直角棱�由激光式长度传感器转换为干涉条纹数。这两路光信号经过放大、整形、分频、比相后，由记录器记录出误差曲线，可从中得出螺距误差。它可以测量1米5级精度和2米6级精度的丝杠。
　　4.在万能工具显微镜上测中径
　　（1）影像法测量。测量轴线与螺纹轴线的垂直度，一般要正确安装零件，对仪器进行调整，选光圈，将显微镜立柱倾斜一个角度Φ，再进行测量。
　　具体方法是螺纹左右轮廓各出来一次，以它们的算术平均值作为计算结果。同时旋转90度再出来一次。适用于精度不高的螺纹测量。
　　（2）轴切法（如图9）。采用斜刃的测量刀鱼螺纹牙倾斜面靠紧。对准测量刀上的刻线进行测量。要求螺纹的表面质量高，测量比较麻烦，对刀后要归零位。
　　（3）圆球接触法（如图10）。测量方法与三线法相同。用目镜中米字虚线测量值N。光圈依据最佳球径选择、没有测量力的影响，适用于梯形螺纹。
　　（4）干涉法（如图11）。微小孔径照明，产生一系列干涉条纹，瞄准干涉条纹进行测量，结果需要修正与轮廓边缘的间距值：
　　其比影像法的瞄准精度高。
　　（5）测钩法（如图12）。
　　用带有标准螺纹的牙型（55°、60°）的专用测块和量块组成的标准尺寸。来调整零位然后来测量测量值，测量值就是相对中经的偏差值。使用卧式测长仪和卧式光学比较仪。
　　5.印模法
　　印模法是利用一些无流动性和弹性的塑料材料，贴合在被测表面上，将被测表面的轮廓复制成模，然后测量印模，从而评定被测表面的粗糙度。
　　6.用钢球测量内螺纹的牙型半角
　　用不同直径的钢球测量内螺纹的牙型半角
　　适用范围：少量生产可以在一线使用，一般都是在专检使用比较多，适合中等精度的检测。
　　（三）大型的检测设备检测。
　　1.二坐标扫描测量仪
　　接近“泰勒原则”的扫描测量方法，一次性完成螺纹量规所有参数（作用中径、单一中径、大径、小径、螺距、螺距累积误差、牙型角、牙型半角、锥度，以及牙型轮廓偏差，等等）的测量、合格性判断。
　　以荷兰IAC螺纹综合扫描测量机（如图14）为例，它突破性、历史性地解决了螺纹测量、检验难题。
　　它的原理是采用T型双向扫描探针、高精度光栅系统（分辨率0.01μm）、配以高精度气浮导轨和专用测量软件（包括自控测力、速度、各向倾斜修正、内置校准，等等），使仪器沿一定的轴线长度（接近螺纹的旋合长度）自动扫描连接成线并测量回转体的轴向截面轮廓尺寸，实现对被测件的全面、真实（按定义）测量与合格性评定（如表1）。测量原理符合最新国际圆柱螺纹规测试规范VDI/DE/DGQ2618-4.9标准要求。IAC螺纹综合扫描测量机为全自动测量，两分钟即可完成所有被测参数的扫描测量，并显示所有测量结果。其获得专利的双标尺设计、校准件校准模式、高精度的安装夹具（带证书）、专用测量软件及全面的螺纹标准数据库（用户可以自行建立标准库），方便、准确地解决了长期以来螺纹检测的难题。它摒弃了五轴工作台和附件，并且保证了扫描以足够高的精度在回转体的轴向截面内进行，消除了被测件安装时多向倾斜对测量精度的影响。
　　IAC螺纹综合扫描测量机是一台高精度、设计独特、操作简便的适用仪器，已被世界各国（包括中国）的计量、校准机构及相关工厂首选为回转体［光滑量规、各型螺纹（圆柱、圆锥）量规］检测专用设备。
　　MSXP系列螺纹扫描测量仪采用先进的测量理念和技术、操作简单方便快捷，应用范围广泛，可满足各种圆柱螺纹塞规、圆柱螺纹环规、锥螺纹塞规、锥螺纹环规、光面环规、光面塞规等各种量规的所有参数的测量，具有极高的测量不确定度，是实验室进行此类参数检测首选的测量仪器，也可满足工业生产中各类内外径光面量规、螺纹量规的参数测量。同时由于其测量快速、准确可靠，也是全世界很多螺纹量规制造商用于生产过程中质量控制的理想的测量仪器。
　　测量传感器系统采用最佳校准，经过校准T型测针中每一个测尖的实际轮廓形状都被多方向自动记录，存储于仪器内部。在量规或工件的扫描测量过程中，每秒数千点的高分辨率两维轮廓点储存在计算机的内存中，第一轮廓线扫描完毕后，测力自动换向，传感器对第二轮廓线进行扫描。扫描所得的每个轮廓点对应一个二维坐标值，其分辨率为0.01μm，它们被存储下来用做数据处理。扫描完成，计算机立刻显示各种参数。超精加工的仪器导轨基准轴构成了两维空间轴系，测量面精确地定位在被测螺纹轴向剖面上，双测尖的T型测头在被测螺纹轴向剖面的上、下轮廓表面连续地扫描。在IACLIB的数据库中，存储着上万种螺纹和光面量规的公差极限值，计量工作者可借助于电脑对测量结果进行非常详细的鉴定和评估。MSXP型螺纹扫描测量仪卓越的精度来源于IAC新型专利技术。MSXP型螺纹扫描测量仪的制造符合所有ISO9000的要求。仪器进行初始化和校正后，可进行被测量规的校准测量。所有的测量轮廓都可转化成DXF格式，通过AUTOCAD系统做进一步的评估和分析。
　　2.三坐标测量仪
　　它除去x，y坐标外还有z向坐标可以测量。可以测量内外螺纹。
　　3.新型螺纹精密测量分析设备
　　螺纹连接是紧固连接的基本形式，是机械制造中最普通也很典型的零件，螺纹加工的好坏对于紧固件连接质量具有重要意义。一直以来，螺纹检测都是每一项参数都要进行独立测量，采用的方法、工具和设备都不一样，对于螺纹各项指标的定量检验就显得非常不经济，常规的螺纹检验也只能进行大径测量以及量规的极限检验，螺纹检验缺乏一种简便的测量方法。
　　自2007年开始，国家标准件产品质量监督检验中心承担的“新型螺纹精密测量分析设备”项目的研制工作，在承担这个任务后，为提高紧固件螺纹质量控制水平，突破目前螺纹检验手段的局限性，我们尝试采用全新的检测思路，获国家质检总局和浙江省质量技术监督局认可立项，并且于2010年完成样机开发。该样机可一次性获得螺纹各项参数，检测效率高，测量精度好。有别于传统量规检验的是，采用“新型螺纹精密测量分析设备”检测，在发现次品螺纹的同时，可借助单项检验进行原因排查，直接反映出问题所在。这解决了紧固件加工过程中螺纹质量控制的薄弱环节。该设备可应用于紧固件产品螺纹的批量检测、在线检测和质量分析，对于提高紧固件螺纹加工质量意义重大。该项目通过了国家质检总局科技司组织的技术鉴定，认定其技术水平达到国内领先，并取得国家专利，现正在进行批量生产中，有利于我国机械制造的发展。
　　适用范围：适用高精度的检测，可以在一线检测，也可以作为专检。
　　通过螺纹检测器具对螺纹的检测，可以看出检测器具不同，检测的精度是不一样的，在我国走向机械制造强国的道路上，我们应该不断地改进检测器具，节约时间，提高产品质量。
　　
　　参考文献：
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