三针测量法检验圆锥外螺纹基面中径

三针测量法检验圆锥外螺纹基面中径

一． 引言

用三针测量法检验外螺纹的中径是比较精密的方法,尤其是检验圆锥外螺纹的中径。它的测量装置稳定，避免了螺纹角误差对测量的影响。 二． 测量方法和装置

由于圆锥螺纹每个截面上的中径都不一样，从而我们提出了“基面中径”这一个概念，所谓基面中径就是距螺纹量规某一截面一定距离的螺纹牙上的中径。基面中径在正弦规上用三针测量法进行测量。见图（一）

图（一）

三． 基面中径的测量

（1．）选择三针直径d 。

为避免螺纹角误差对测量的影响，可按（1）式选取最佳三针直径。见（图二）

（图二）

d 。=

2

2α

COS

P （1）

式中：P —— 螺距； α —— 螺纹角；

d 。—— 最佳三针直径。

（2．）中径的测量

在工作平板上放上正弦规，根据圆锥螺纹的锥度计算出正弦规的块规高度b ，将两支针分别放在工件下方的第二牙和第三上（注意尽可能使两针之间的距离大，以便稳定装置），并与工件一起放到正弦规上，将第三针放在工件上方的第二牙或第三牙上。然后在正弦上放置根据图纸的基面中径和工件有关参数按（2）式算出的块规组的高度H ，将半径为R 的标准圆柱放置在该块规组H 上。最后

第三针的最高点示值与标准圆

柱的最高点示值之差，这个示值差就是基面中径的实际尺寸与图纸的基面中径之差∆a 。 （3．）测量公式及推导

由于 d 小=AD –2AG （注：G 为工件小端中径上的一点）； 所以 d 基=AD-2AG +(L –L 。) K 式中：d 小 —— 工件小端中径；

d 基 —— 图纸标注的基面中径； L —— 工件长度；

L 。—— 大端面到基面a-a 截面的距离（机械手册里可查到）； K —— 工件锥度 （K=2tg ϕ） 。 利用数学关系式可以算出： AD=

ϕ

COS H +

ϕCOS R + R tg ϕ+ Rctg 2

90

ϕ

- ；

2AG= d 。（ϕ

C O S

1+

2

1α

Sin

）–

2

P ( Ctg 2

α–tg 2

ϕtg

2

α) 。

所以

d

基=（

ϕ

COS H +

ϕ

COS R + Rtg ϕ+Rc

2

90

ϕ

-）–[d 。（

ϕ

C O S

1+

2

1α

Sin

）–

2

P (Ctg

2

α–tg 2

ϕtg

2

α)]+(L –L 。) K

H={

基–（ϕCOS R

+Rtg ϕ+Rctg 2900

ϕ-）+[ d 。（ϕ

C O S 1

+

2

1α

Sin

）

–

2

P ( Ctg

2

α–tg 2

ϕtg

2

α)]–(L –L 。) K}COS ϕ （2）

式中：H —— 正弦规上方的块规组的尺寸；

d 基—— 图纸标注的基面中径； R —— 标准圆柱的半径（定值）； d 。—— 三针直径；

P ——螺距；

ϕ——工件半锥角；

α——螺纹角；

L ——同上；

K——同上；

L。——同上。

∆a= | d基–d实| （3）

式中：∆a——百分表分别在第三针上和在标准圆柱上的示值之差；

d基——同上（注：图纸或机械手册上可查到的）；

d实——所求基面中径。

四．螺距、接触点压力变形、螺纹牙形角所带来的误差

（1．）螺距误差：当螺距偏大时三针往下偏移，基面中径就会偏小；反之，三针往上偏移基面中径就会偏大。所以，在测量基面中径之前要检验螺距是否合格。见（图三）

（图三）

（2．）接触压力变形点主要是在a、b、c三点上，接触点压力变形会导致产生误差。但在该测量装置上由于百分表

指针的接触压力本身非常小，再加上我们平时检验时可调到接触力最小，所以该误差小到可忽略不计。见（图四）

（图四）

（3．）螺纹牙形角所带来的误差：当螺纹牙形角偏大时三针往下偏移，基面中径就会偏

小；反之，三针往上偏移基面中径就会偏大。所以，在测量基面中径之前要检验螺纹牙形角是否合格。见（图五）

（图五）

五．结束语

用该方法测量基面中径除以上螺距、接触点压力变形、螺纹牙形角所带来的可规避的误差以外，主要是三针带来的误差。所以选择最合适的三针是关键，我们要尽量选择最合适的三针测量基面中径。希望有关生产厂家根据锥螺纹的参数，多生产三针的规格以满足测量锥螺纹要求。