几种常用的螺纹环规测量方法比较
三种螺纹测量方法的比较
本文介绍了几种螺纹参量的测量方法：综合测量法(量规测量法)、三针测量法和仪器测量法等，并对这几种测量法进行了比较。
综合测量法(量规测量法)测量螺纹效率高，三针测量法适合测量外螺纹中径，仪器测量法则可以一次测出多个参数。
一、综合测量法(量规测量法)螺纹的检验可用综合测量，也可单项测量。
螺纹量规检验螺纹属综合测量。
螺纹量规的形状和被测螺纹量规的形状相反，通规与止规配对使用。
目前工厂使用的螺纹量规一般按图1所示的传递系统传递。
由图1可看出，内、外螺纹制件均可通过一种合格的螺纹量规以旋合法检验，其基本要点是：1)螺纹基本尺寸集中控制在外螺纹量规上，这是因为外尺寸简单，易达到足够的准确度。
2)螺纹量规(塞规或环规)与制件旋合，是一种理想的螺旋副，这时检验制件的塞规或环规就是一种传递尺寸的理想标准，它满足量学上的一个基本准则，即量规仅用基准尺寸与被检制件进行比较，通过的量规(1_r、1Y 、T)是全牙形，它控制被检制件的全部尺寸，不通过量规(TZ、zZ、Z)，则是截短牙形，它只控制被检制件的实际螺纹中径尺寸。
图1 螺纹量规的传递系统螺纹与制件旋合，可出现四种典型情况：1)量规与制件半角相等，但其中有一个偏斜，只要中径不一样，它们能旋合，但牙面是点接触。
2)螺距不同，但只要内螺纹中径~gp[-螺纹中径足够大，同样也可能出现点接触。
3)中径一样大，半角不同，这时不能旋合。
4)半角不同，但中径有足够差别，它们也可旋合。
因此，只要采用通端和止端的两种量规，就可对螺纹制件的全部尺寸(螺纹内径、中径、外径、螺距、牙型角)进行综合检查。
1.1 检验内螺纹的量规1)通端工作塞规用以控制被检内螺纹的大径最小极限尺寸和作用中径的最小极限尺寸，其牙型完整，螺纹长度与被检螺纹长度一样，一般8～9扣，合格标志为顺利通过被检内螺纹。
2)止端工作塞规控制被检内螺纹的实际中径，为消除牙型误差，制成截断牙型，为减少螺距误1 1差影响，其扣数为2 1～3 扣，合格标志是不能通过，但可以部分旋入，多于4扣的内螺纹旋入量不得多于2扣；少于4扣的，两端旋入量不得多于2扣。
螺纹量规常见测量
结语
随着螺纹量规加工技术的发展，螺纹量规的加工质量有 了显著提高，因此，也对螺纹量规的测量准确度提出了更高 的要求。本文对螺纹量规常见的测量方法进行了介绍，当需 对大批量的螺纹量规进行测量时，可选用综合检验法，当需 对单件或者小批量的螺纹量规进行某一参数的具体测量时， 可根据螺纹量规的使用场合和需求选择量针量球法、传统影 像法等其他的测量方法。总之，随着螺纹量规在质量检测领 域中得到更广泛的应用，如何提高它的测量精度，在未来有 必要进一步开展螺纹测量方法的研究。
ห้องสมุดไป่ตู้
三坐标测量法
三坐标测量法可测出螺纹量规的多个参数，编好程序后， 整个测量过程为自动测量，减少了人为的操作误差。但是由 于三坐标测量机的测头偏大，对小螺纹和内螺纹的测量有局 限性，并且整个过程耗时长，购买三坐标测量机仪器成本较 高，整个测量过程需要先进行人工编程，对人员的技术水平 要求较高。
常见测量方法简述 综合检验法
量针、量球法
量针、量球法可以准确测量出螺纹量规的单一中径这一 参数，测量原理是根据螺纹量规的标称螺距和牙型角，选择 一种最佳直径的针规或测球，接触螺纹牙槽，测出 M 值，再 通过计算获得螺纹的单一中径，是一种间接测量方法。该方 法操作简便，但是高精度测量时需要修正测力、牙型角、螺 纹升角、螺距、三针误差等。
接触式扫描法
采用螺纹综合测量机对螺纹量规进行接触式扫描测量， 只需在测量机上装夹好被测螺纹量规，在检测软件上选择被 测螺纹的标准和输入被测螺纹的规格、检测量程等参数后， 系统立即进行全自动检定，并实时显示螺纹轮廓的牙型曲线 图，自动计算出各项螺纹参数，并根据系统内置的螺纹标准 数据库对被测件螺纹量规的各项参数进行合格判定，该方法 测量精度高、速度快、范围广，可测量小螺纹和内螺纹，也 是目前最好的螺纹测量方案，但是同样的购买螺纹综合测量 机仪器成本较高。
螺纹环规中径不同测量方法的比较
２ 螺纹轮廓扫描 法
螺纹 轮廓 扫 描法 是用 螺纹 综合 测量 机 进行 测 量 。螺纹 综 合测 量机 通过 高精 密 气浮 轴承 系统 驱 动 双 头尖 测 针 与 被测 螺 纹 接 触 扫描 ，采 用 高精 度 光栅测量系统记录接触扫描过程 中水平和垂直方 向的坐标 ，由计算机将二维记录数据进行合成 ，并 按螺纹参数 的相关定义进行分析 ，从而计算获得 被 测螺 纹 的各项参 数 。
算 标 准偏 差 ，以验 证 这 两 种方 法 的重 复性 及 螺 纹
— — 牙 型 角 ；
环规 的计 量性 能 。两 种 测量 方法 的重 复性 实 验结
Ｐ— — 螺距 ；
果分 别见 表 １和表 ２所 示 。
作者简 介：鲁力维 （１９８３一），男 ，助理 工程师 ，硕士 ，主要从 事几何量计量检定和校准的工作 。
螺 纹 环 规 型 号 ：Ｍ４２ ６ｇ Ｔ；Ｍ１２ ６ｇ Ｔ；Ｍ１２ ６ｇ
Ｚ；Ｍ２５ｘ１．５ ６ｇ Ｔ；Ｍ６Ｐ０．７５ ＩＩ ＧＲ。
Ｔ形 测 头 法 ：万 能 测 长 机 型 号 为 ＰＬＭ６００； ＭＰＥ：±（０．１５＋Ｌ／２００） ｍ。
螺 纹轮 廓扫 描法 ：螺纹 综合 测量 机 型号 为 ＳＪ５２００—１００６０；不 确定 度 （３．０＋Ｌ／２００） ｍ，包含 因子 ｋ＝２。
Ｄ ＝ｍ 一 ｃ。ｔ（ ）＋ Ａ （１） ３．２ 螺纹环规中径测量的重复性
¨ ｔ，￣－Ｊ
采 用 两 种 方 法 分 别 对 实 验 样 品进 行 ｌ０次 重
式 中 ：Ｄ — — 内螺 纹 中径 ；
复测 量 ，得到 的数 据通 过 式 （２）—— 贝塞尔 公式 计
ｍ 形测 头 中心移 动距 离 ；
螺纹测量方法
螺纹测量方法螺纹是一种常见的机械连接方式，广泛应用于各种机械设备和工具中。
螺纹的质量直接影响到连接件的装配质量和使用性能，因此螺纹的测量和检验显得尤为重要。
下面将介绍几种常见的螺纹测量方法。
一、外螺纹测量方法。
1. 量规测量法，使用螺纹量规对外螺纹进行测量，根据量规上的刻度直接读出螺距和螺纹直径。
2. 三线测量法，使用三支测量线对外螺纹进行测量，通过测量线与螺纹侧面的接触来确定螺距和螺纹直径。
3. 光学投影仪测量法，利用光学投影仪对外螺纹进行放大投影，然后通过测量投影图上的螺纹轮廓来确定螺距和螺纹直径。
二、内螺纹测量方法。
1. 内径千分尺测量法，使用内径千分尺对内螺纹进行测量，通过测量千分尺的读数来确定螺距和螺纹直径。
2. 螺纹环测量法，使用螺纹环对内螺纹进行测量，通过螺纹环的通螺性来确定螺距和螺纹直径。
3. 三块式测量法，使用三块式螺纹规对内螺纹进行测量，通过三块规的测量结果来确定螺距和螺纹直径。
以上是常见的螺纹测量方法，每种方法都有其适用的场合和注意事项。
在进行螺纹测量时，需要注意以下几点：1. 测量工具的选择，根据需要测量的螺纹类型和尺寸，选择合适的测量工具，确保测量的准确性。
2. 测量环境的控制，在进行螺纹测量时，需要保持测量环境的清洁和干燥，避免灰尘和水汽对测量结果的影响。
3. 测量方法的熟练，对于每种测量方法，操作人员需要进行专门的培训和熟练掌握，以确保测量的准确性和可靠性。
4. 测量结果的记录，对于每次螺纹测量，都需要将测量结果进行记录和保存，以便日后的查阅和分析。
总之，螺纹的测量是机械加工中的重要环节，准确的螺纹测量结果可以有效保证螺纹连接件的装配质量和使用性能。
因此，在进行螺纹测量时，需要选择合适的测量方法和工具，并严格按照操作规程进行操作，以确保测量结果的准确性和可靠性。
内螺纹测量方法【干货技巧】
内螺纹测量方法【干货技巧】内螺纹测量方法.内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.螺纹测量的方法|三针法测量|螺纹环塞规|螺纹千分尺|游标卡尺螺纹测量的方法摘要：螺纹作为标准件在机件联结和传动中有着重要地位，在维修中加工螺纹也是常见的，螺纹的精度对其联结和传动有直接影响，螺纹检测的方法也是必备的。
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(a)示。
在测量外螺纹时，如果螺纹“过端”环规正好旋进，而“止端”环规旋不进，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，以相同的方法进行测量。
图(a)图(c) 图(b)在使用螺纹环规或塞规时，应注意不能用力过大或用扳手硬旋，在测量一些特殊螺纹时，须自制螺纹环(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，如图(b)示。
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(c)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，有两个和螺纹牙形角相同的触头，一个呈圆锥体，一个呈凹槽。
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形面上，所得的读数就是该螺纹中径的实际尺寸。
图(d)3．用齿厚游标卡尺测量齿厚游标卡尺由互相垂直的高卡尺和齿厚卡尺组成，如图(d)示，用来测量梯形螺纹中径牙厚和蜗杆节径齿厚。
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，蜗杆等于模数)，随后使齿厚卡尺和蜗杆轴线大致相交成一螺纹升角β，并作少量摆动。
这时所测量的最小尺寸即为蜗杆轴线节径法向齿厚Sn。
蜗杆(或梯形螺纹)节径法向齿厚，可预先用下面的公式计算出来：Sn=t*cosβ基中：Sn：蜗杆(或梯形螺纹)节径法向齿厚、t ：蜗杆周节、β：螺纹升角例1如何用齿厚游标卡尺对模数mn＝6、头数K＝2、外径da ＝80mm的蜗杆进行测量？解在测量时应先算出：蜗杆周节t ＝mn*π＝6*3.142＝18.852mm 蜗杆导程L＝t*k＝18.825*2 = 37.704mm 蜗杆节径 d = da－2* ms＝80－2*6＝68.00mm螺旋角β＝=＝＝10°1ˊ蜗杆节径处法向齿厚Sn=t*cosβ＝*18.825*cos10°1ˊ＝9.28mm齿厚游标卡尺应在与蜗杆轴线成10°1ˊ的交角位置上进行测量，如果测得的蜗杆节径处法向齿厚实际尺寸为9.28 mm时(因齿厚公差的存在，有些偏差)，则说明蜗杆齿形正确。
螺纹规检测方法及标准
螺纹规检测方法及标准螺纹规（ThreadGauge）是用来检测螺纹尺寸和形状的工具，它对于确保螺纹的质量和互换性至关重要。
螺纹规检测方法及标准通常包括以下几五个方面。
1.螺纹规的类型：通规（GoGauge）：用来检测螺纹的最大实体尺寸，确保螺纹能够通过。
止规（NoGoGauge）：用来检测螺纹的最小实体尺寸，确保螺纹不会过紧。
环规（RingGauge）：用来检测螺纹的外径和内径。
塞规（PlugGauge）：用来检测螺纹的内径。
2.检测方法：综合检验：使用通规和止规对螺纹的作用中径和单一中径进行检验，以及使用光滑极规对实际顶径进行检验。
单项检验：分别对螺纹的牙型、螺距、中径、顶径等参数进行单独检验。
3.检测标准：国际标准：如ISO、ASTM等标准，它们定义了螺纹的尺寸、形状和公差。
国家标准：不同国家可能有自己的螺纹标准，如中国的GB/T标准、美国的ANSI/ASME标准等。
4.检测步骤：校准：确保螺纹规已经校准，并且在使用前进行适当的维护。
准备：将螺纹规和被测样品放置在标准恒温实验室中，达到温度稳定。
测量：使用螺纹规对被测样品的螺纹进行测量，确保螺纹规与样品的接触良好。
记录：记录测量结果，并与标准进行比较。
判定：根据测量结果和标准，判断螺纹是否合格。
5.注意事项：环境控制：确保测量环境符合标准要求，如温度、湿度等。
操作规范：遵守正确的操作程序，以减少测量误差。
设备维护：定期对螺纹规进行校准和维护，以保证其精度和可靠性。
螺纹规检测是确保螺纹加工质量和互换性的重要环节，正确的检测方法和遵守相关标准对于提高产品质量和效率至关重要。
测量螺纹的方法
测量螺纹的方法
测量螺纹的方法可以依赖于螺纹的类型和尺寸。
以下是常见的几种测量螺纹的方法：
1. 螺距计：螺距计是用于测量螺纹螺距的工具。
它通常由一组带有尺度标记的测量脚和一个可移动的测量头组成。
通过将测量脚放置在螺纹的螺距上，可以读取并记录螺距的值。
2. 螺纹卡尺：螺纹卡尺是一种具有特殊设计的卡尺，适用于测量螺纹外径和内径。
它通常具有V型或U型的测量脚，用于与螺纹的棱角或凹槽配合。
通过将螺纹卡尺的测量脚放置在螺纹上，可以读取并记录螺纹的直径。
3. 线规：线规是一种测量工具，用于测量螺纹的外径。
它通常具有一个刻度，可以通过将线规的刃片与螺纹的外径配合来确定螺纹的尺寸。
4. 坡度规：坡度规用于测量螺纹的斜率或坡度。
它通常由一个具有刻度的可调节测量脚和一个测量头组成。
通过将可调节测量脚放置在螺纹的斜面上，并调整使其与螺纹斜面配合，可以读取并记录螺纹的坡度值。
5. 相机或显微镜：对于微小或复杂的螺纹，可以使用相机或显微镜来进行测量。
通过将螺纹放置在相机或显微镜下，并使用适当的软件或测量尺寸标记来测量螺纹的尺寸。
测量螺纹时应该仔细操作，并使用适当的工具和技术来确保准确性。
尤其是对于精密螺纹，可能需要使用更高精度的测量工具和仪器来进行测量。
螺纹环规仪器计量方法【技巧】
在常用的螺纹环规仪器计量方法主要有三种，用螺纹校对量规进行综合测量；用测长机测量螺纹单一中径；用轮廓扫描型仪器测量螺纹全参数。
这三种方法在不同的领域有不同的应用，各有各的使用特点。
1、螺纹校对量规综合测量。
它的优点是具有较好的经济性，可以保证装配，对于生产工艺水平较高的制造商，在螺距，半角有保证的情况下，使用它可较好地控制螺纹质量。
它的缺点是螺纹的质量保证水平低，存在技术漏洞。
2、测长机测量单一中径。
有两种方式，一种是测钩，一种是T形双球量杆。
它的优点是对于M4以上的螺纹环规基本都能够检测，所以该方法在经济许可的情况下应用较为普遍。
但是由于测长机测量的是螺纹环规的单一中径，它与校对规的方法有时是矛盾的。
3、螺纹轮廓扫描型仪测量全参数。
螺纹产品的质量对于产品的稳定和安全起着关键的作用。
它的缺点是只能在轴向剖面的上，下轮廓表面扫描，对于三段式可调式螺纹环规，则与测长机一样无法准确测量。
而且其昂贵的价格及用途的单一对于其普及性有一定影响。
对于只需要保证配合的情况下或低精度的螺纹可直接利用螺纹校对量规进行检验即可，而且经济性好。
如果对螺纹质量要求比较高或比较重要的场合，则需要用螺纹扫描仪对螺纹环规的单项参数进行测量，但这种方法成本高。
在经济许可的情况下也可利用测长机测量单一中径，该方法对于螺纹环规类较多的情况下存在一定的优势，而且可以在一定程度上控制螺纹的质量。
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PRACTICE . EXPERIENCE 实践.经验
几种常用的螺纹环规测量方法比较
现在常用的螺纹环规测量方法主要有三种，用螺纹校对量规进行综合测量；用测长机测量螺纹单一中径；用轮廓扫描型仪器测量螺纹全参数。
这三种方法在不同的领域有不同的应用，各有各的使用特点，现对这三种方法进行初步比较，以便使用者根据自身的使用情况对照使用。
1、螺纹校对量规综合测量
螺纹校对量规用于综合测量螺纹作用中径，是国家标准GB3934-2003 及计量检定规程JJG888-1995规定对普通螺纹测量结果最终的判定方法。
该方法源于1905年英国人发明的泰勒原则。
螺纹环规的通端用螺纹校对量规TT、TZ 及TS检验；止端用ZT、ZZ及ZS检验。
它的优点是具有较好的经济性，可以保证装配，对于生产工艺水平较高的制造商，在螺距、半角有保证的情况下，使用它可以较好地控制螺纹质量。
它的缺点是螺纹的质量保证水平低，存在技术漏洞，比如无法知道螺纹单个参数的具体尺寸值，而且由于螺纹环规本身精度较高，螺纹校对量规的公差与螺纹环规的公差少不了多少，同样都合格的两个校对规可能出现相反的结果，存在许多争议。
另外由于螺纹环规规格的多样性，对于检测机构来说，螺纹校对量规很难全部配齐。
2、测长机测量单一中径
用测长机测量螺纹环规的单一中径有两种方式，一种是测钩，一种是T形双球量杆。
通过接触法以标准环规与被测螺纹环规进行比较测量得出螺纹环规的单一中径。
该方法的优点是对于M4以上的螺纹环规基本都能够检测，所以该方法在经济许可的情况下应用较为普遍。
但是由于测长机测量的是螺纹环规的单一中径，它与校对规的方法有时是矛盾的。
比如螺纹环规呈椭圆形，校对规与测长机的测量结果往往是相反的。
另外由于单一中径测量结果通常是根据螺距、牙型角的名义值计算出来的。
所以对于螺距、半角控制不严的情况存在较大的不确定因素，而且对于许多美国制造的三段式可调式螺纹环规，由于其不是规则的圆形，环规实际作用的地方一般不在测量轴线上，所以测量结果会比实际值大许多。
3、螺纹轮廓扫描型仪测量全参数
螺纹产品的质量对于产品的稳定和安全起着关键的作用。
对于航空、航天、交通运输、桥梁、管道和气液存储产品等，螺纹产品的质量更是会影响到工程安全和生命财产的安全。
螺纹的质量在这些重要场合必须得到完全的保障。
但是螺纹式复杂的空间曲面体，它由许多几何参数构成的，而螺纹校对量规及测长机只是控制综合的作用中径及单一中径，其他参数则无法控制，合格性判断经常出现争议。
如果要完全控制螺纹质量，则需要对螺纹的所有参数进行单独检测才能准确地确定螺纹的质量。
螺纹轮廓扫描型仪器能够在螺纹轴向剖面的上、下轮廓表面连续测量圆柱或圆锥螺纹塞、环规的中径、大径、小径、螺距、牙型半角、锥度等。
该种仪器的出现使螺纹量规的全参数测量成为可能，它与一般轮廓仪有着本质的区别。
制造商可根据这些信息对加工机器或工具做相应调整，计量工作者可对测量结果进行详细的鉴定和评估。
由于螺纹环规本身的公差较小，仪器测量中径的不确定度必须达到1um或更小。
该种仪器的缺点是只能在轴向剖面的上、下轮廓表面扫描，对于三段式可调式螺纹环规，则与测长机一样无法准确测量，而且其昂贵的价格及用途的单一对于其普及性有一定影响。
3、结束语
对于只需要保证配合的情况下或低精度的螺纹可直接利用螺纹校对量规进行检验即可，而且经济性好。
如果对螺纹质量要求比较高或比较重要的场合，则需要用螺纹扫描仪对螺纹环规的单项参数进行测量，但这种方法成本高。
在经济许可的情况下也可利用测长机测量单一中径，该方法对于螺纹环规种类较多的情况下存在一定优势，而且可以在一定程度上控制螺纹的质量。
【参考文献】
[1]GB/T 3934-2003,普通螺纹量规技术条件【S】
[2]JJG888-1995,圆柱螺纹量规【S】
[3]郑江，杨春风，螺纹测量【M】，北京：中国计量出版社，1998.
深圳市计量质量检测研究院伍沛刚
（上接第54页）
要进行再现性分析，因为在测量过程中操作者不是主要的变差源（只需按动操作按钮）。
通过上述分析，测量设备周期性检定、校准只能代表其在特定场合（检定、校准标准环境条件、专业测
量人员、更高准确度标准设备等）下的示值误差大小，尚不能完全反映出在生产制造现场可能出现的各种变差问题；要准确获得测量结果，与以下五个方面有关：测量人员的水平、使用合格的测量设备、被测对象测量点选取、测量方法、测量环境条件，即日常所称的“人、机、料、法、环”。
这些因素构成一个完整的测量系统，只要对影响测量的所有因素进行控制，才能保证测量过程处于正确的受控状态。
测量系统分析（MSA）应用数理统计的方法，帮助我们找出引起误差的原因，因此，我们认为：测量系统分析是保证计量检测体系过程受控的有效手段。
【编辑：曹微言】
工业计量2009年第19卷第4期。