长度计量第九章_螺纹测量

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一、中径测量
2、双球法(测钩法)
量块尺寸E计算方法： (a) 专用测块下垫P/2量块
(b) 专用测块下不垫量块
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一、中径测量
3、单球法
(1) 以内孔为基准
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一、中径测量
3、单球法
(2) 以外圆为基准
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二、内螺纹螺距测量
1、印模法 将配臵好的印模材料压铸在被测内螺纹局部牙 槽内，经一定的硬化后取出，用测量外螺纹方法测 量。
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一、螺纹的分类
1. 紧固螺纹：作紧固件和连接件 普通螺纹、过渡配合螺纹、 过盈配合螺纹、高强度螺纹 2.传动螺纹：用于传递运动、位移或动力 梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿形螺纹 3.密封螺纹：用于密封 管螺纹、锥螺纹 4.专用螺纹： 石油螺纹、气瓶螺纹、 光学细牙螺纹、灯泡螺纹等
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二、普通螺纹的基本参数
1、影像法
2、轴切法
3、干涉法 4、标准轮廓目镜法
工件安装与测量螺纹 中径一样。
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三、牙型半角α/2测量
注意事项：
1.为消除螺纹轴线与测量轴线倾斜引起的系统误差，要在 被测螺纹轴线两侧对螺纹牙型左、右半角进行测量
2. 用影像法或干涉法测量时，立柱倾斜了一个螺纹升角， 测出的是法向截面半角，而定义为轴向牙型角，所以 要进行换算
d 2 f ( M , dm, , P)
为消除牙型角偏差对测量结果的影响，则
dm0
P 2cos

2
dm0——最佳量针直径，即该直径的量针与被测螺纹牙 侧面相切处恰好为螺纹中径处。
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2、量针法
2）两针法
当被测螺纹较短时，可用两 针法，将两根量针放于相差半扣 的的牙型中，测量M，计算得出 螺纹中径d2
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3、影像法
测量读数：
①使目镜米字中心虚线与轮 廓(Ⅰ) 压线，记下横向读数 ②立柱反向倾斜，移动横向 滑台，在Ⅱ处压线，读数
③两次读数之差即为d2
为消除安装导致的被测 螺纹轴线与测量轴线不一致， 分别测出左右两侧中径，取 平均值作为实际中径
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4、轴切法
仪器：工具显微镜
原理： 与影像法基本相同。测量 时使测量刀的刀刃与被测螺纹 牙廓密合，以测量刀的刻线进 行瞄准定位。 测量刀的选取： 1)螺距0.5—3mm，用刻线距l为0.3mm的测量刀 2)螺距3—6mm，用刻线距l为0.9mm的测量刀
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2、量针法
1）三针法
把三根直径相同的高精度的小圆柱放入被测螺纹 的沟槽中，其中单针应放在成对使用的两根量针对面 的中间牙槽内，测量三针的外尺寸M，再进行计算得 出螺纹中径d2。 应用：用于精密螺纹误差测量， 如螺纹塞规、丝杠等
dm——量针直径
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2、量针法
1）三针法 最佳量针直径的确定： 全微分：
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4、轴切法
注意： 1) 对刀时，需把立柱倾斜一 个螺纹升角； 对刀完毕，柱调回零位。 2) 对刀时，测量刃不得与牙型侧面来回摩擦 3) 测量刀应正确压线
不正确
正确
正确
不正确
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5、球接触法
仪器：工具显微镜
原理： 与三针法相同。用球头测 量刀进行测量。 应用： 测量梯形、锯齿形螺纹。 步骤： 1) 选球径 2) 将球头伸入螺牙中与两牙侧接触 3) 用米字线瞄准球边缘影像，求两次读数之差N， 计 算d2
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二、内螺纹螺距测量
2、在测长仪上测量螺距
在万能测长仪上加专用装臵来测量螺纹。
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三、内螺纹牙型角测量
双球法测量牙型角
用两个不同直径球型测头 d1、d 2
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9.4 丝杠的测量
一、丝杠的评定参数 二、丝杠螺距误差的静态测量 三、螺旋线误差的动态连续测量 四、滚珠丝杠的测量
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一、丝杠的评定参数
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四、滚珠丝杠的测量
3、丝杠螺纹牙型的测量
丝杠螺纹牙型通常用光隙法或投影仪测量
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二、螺距P 测量
3、圆弧目镜法
根据不同螺距选用接近最佳三针半径的圆弧半径。 调整牙型两侧轮廓与圆 弧半径相切，记下纵向读数 横向滑台不动，移动纵 向滑台，与下一个牙相切， 记下纵向读数 两次读数之差为螺距。
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二、螺距P 测量
4、干涉法
将仪器光圈调至最小，然后调焦即会在螺纹件边缘 产生一系列干涉条纹，以此条纹代替被测件轮廓。 瞄准时，用米字线对离 螺纹轮廓像最近的干涉条纹 与轮廓像组成的间隙进行压 线。 干涉法可以测量轴切法 不能测量的小螺距螺纹。测 量精度与轴切法相当，精度 较高。
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三、螺旋线误差的动态连续测量
2、相对测量：并联法、串联法
布局不符合阿贝原则，测量精度低
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三、螺旋线误差的动态连续测量
2、相对测量：并联法、串联法
布局符合阿贝原则，测量精度高
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四、滚珠丝杠的测量
1、导程误差的测量
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四、滚珠丝杠的测量
2、中径(各滚珠中心所在圆柱的直径)的测量
滚珠丝杠
滚珠螺母
（1）分螺距误差： 在丝杠的若干等分转角内，螺旋面的轴向实际位移对理 论位移偏差的最大代数差，在中径线上测量(ΔP/n)。 （2）单个螺距误差： 任意两相邻实际螺距与理想螺距的偏差(ΔPi) （3）螺距累计误差：
在丝杠一定长度内，取螺距累加偏差中的最大值与最小 值之差 (ΔPΣ)
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二、丝杠螺距误差的静态测量
1、在万能工具显微镜上测量
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二、丝杠螺距误差的静态测量
2、在丝杠比长仪上测量
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二、丝杠螺距误差的静态测量
例：测量 P=6mm丝杠 上11个牙侧 的读数列表 如下。求这 一段全长和 25mm长度 内的螺距累 计误差。
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三、螺旋线误差的动态连续测量
1、动态测量: 根据螺旋线的形成原理进行测量
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2、量针法
3）单针法 当螺纹直径（>100mm） 较大时，可采用单针法。它是 以被测螺纹大径圆柱面为测量 基准，测得M，计算得到d2。
d——螺纹大径实际尺寸
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3、影像法
仪器：工具显微镜
步骤：
①将显微镜立柱倾斜一螺纹升角
②将工件放在仪器工作台V型块或顶尖上
③选好适当的光圈照亮牙型 ④调好焦距，得到清晰的法向影像 ⑤螺纹轴线的调整与测量轴线方向重合 ⑥用目镜中的米字线直接瞄准螺纹牙廓的影像测量
1、螺纹千分尺测量法
用通用量具直接测量。在千分尺的测量端带有可 更换的专用成对的测头，每对测头由一个V型测头和 一个圆锥型2、量针法 把量针放在工件牙型内，用专用量具测出量针外 母线间的跨距M，再通过计算求出中径d2的实际尺寸。
量针法是一种精密的间接测量方法。 分类：
1）三针法 2）两针法 3）单针法
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二、螺距P 测量
1、影像法 2、轴切法 3、圆弧目镜法 4、干涉法
5、光学灵敏杠杆接触法
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二、螺距P 测量
1、影像法
使目镜米字中心线在螺纹轮廓影像中径线附近压线 ①测量时在位臵Ⅰ 压线，记下 纵向读数X1 ②横向滑台不动，移动纵向滑 台，使米字线在相邻同名牙侧 Ⅲ处压线，纵向读数X2 ③两次读数之差即为P=X2-X1
第九章 螺纹测量
螺纹的基本概念 圆柱外螺纹的测量 圆柱内螺纹的测量
丝杠的测量
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9.1 螺纹的基本概念
一、螺纹的分类 二、普通螺纹的基本参数 三、螺纹测量
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一、螺纹的分类
螺纹：在圆柱面上，沿着螺旋线所形成的具有相同剖面的连 续凸起和沟槽。 按螺纹形成的表面分：外螺纹、内螺纹 按螺纹的形状分：圆柱螺纹、圆锥螺纹 按螺纹牙型分：三角形、梯形、锯齿形、矩形等 按螺纹用途分：紧固螺纹 、传动螺纹、密封螺纹、专用螺纹
螺纹牙型： 是轴剖面内螺纹轮廓的形状。 它是削去原始等边三角形的顶部(H/8)和底部 (H/4)所形成的牙型。
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二、普通螺纹的基本参数
1、大径：D、d 与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的 假想圆柱的直径。 2、中径：D2、d2 一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过牙型上的沟槽 和凸起宽度相等的地方，此假想圆柱为中径圆柱。 3、小径：D1、d1 与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱的直径。 4、单一中径： D2a、d2a 一个假想圆柱的直径，该圆柱的 母线通过牙型上沟槽的宽度等于基本螺 距一半的地方。
1、螺旋线误差 在牙侧同一半径上（中径线上），实际螺旋线的轨迹与 理论螺旋线的轨迹之差。 在丝杠一转(单个螺距)、25mm、100mm、300mm、 及全长这些点上测量。螺旋线误差用丝杠动态测量仪测量
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一、丝杠的评定参数
2、螺距误差 分类：分螺距误差，单个螺距误差 ，25、100、300mm和 全长的螺距累计误差。
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二、螺距P 测量
5、光学灵敏杠杆接触法
将灵敏杠杆侧头与螺纹牙型一个侧面在中径线附近 接触，瞄准记下纵横向读数 移动纵横向滑台，使灵敏杠杆侧头与相邻同名牙侧接 触，在横向滑台回复到第一次位臵时，用灵敏杠杆瞄准读 取纵向第二次读数
二次纵向读数差为螺距
光学灵敏杠杆接触法测量精度较高。
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三、牙型半角α/2测量
由激光干涉测长系统和圆光栅测角系统组成： （1）被测丝杠在测量仪上用顶针定位，并和圆光栅2同步旋转，由光栅读数 确定丝杠的转角。 （2）测量头3带动工作台4移动，由位于工作台4上的激光干涉测长系统5感 受工作台实际位移Lө。（用公式可得测头3对应于转角ө的理论轴向位移） （3）将实测位移 Lө和理论轴向位移比较，得丝杠螺旋线误差。
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二、普通螺纹的基本参数
5、牙型角：α 在螺纹牙型上，相邻两牙侧间的夹角。
6、牙型半角：α/2 牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角称牙侧角。 牙型左右对称的牙侧角成为牙型半角。 7、螺距：P 相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。 8、导程： P h 同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。 9、螺纹升角： 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。