测量力对螺纹量规测量结果影响分析

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摘 要：在当前机械加工中，最为常见的工业零件即是螺纹工件，这也是当前应用最广泛的一种零件。在螺纹工件应用过程中，其精准度有着非常关键的影响，会直接影响到整个机件之间联系的精确度和可靠度。所以需要准确对螺纹工件进行测量，确保示值的可靠性和稳定性。文中分别对测量力对外螺纹和内螺纹的测量影响进行了分析，并进一步对相关实验数据进行了阐述。

关键词：测量力；外螺纹；内螺纹；测量；影响；实验数据

中图分类号：TG85 文献标识码：A

螺纹之间配合的是否良好与螺纹的中径具有十分密切的关系，所以需要准确对螺纹中径的参数进行掌握。在具体测量工作中，需要确保量针与牙侧接触的稳固性，同时还有有效的控制好震动作用下可能带来的不利影响，确保螺纹中径测量示值的稳定性和可靠性。在具体测量过程中，通常情况下都会在量具的测头上加上必要的测量力，一旦测头上有测量力产生，则牙型、三针及测球则会受到一定的压力影响，从而导致在这三者的接触点处会有弹性变形产生，在弹性变形影响下会导致测量结果发生变化。由于测量力会对测量结果带来较大的影响，在测量时可能感觉误差并不大，但却不忽视由于误差所给测量结果带来的重要影响。

1 测量力对外螺纹的测量影响

在实际对螺纹中径参数测量过程中，通常会采用机械接触测量法和光学测量法等两种测量方法。在这两种测量方法应用过程中机械接触测量法应用最为广泛，其测量结果也更为精准和可靠。机械接触测量法是有效的将数学分析和实际测量有效的结合在一起，测量结果具有高度精密。在利用三针测量法对螺纹中径参数进行测量时，其是利用量针将其投放在被测零部件两侧的三个牙槽内，量针与刚性圆柱体具有较好的适应性，选择与此具有较好适应性的测量仪器，将量针中外之间的跨距进行测量，并利用公式来对螺纹中径的实际尺寸进行换算。在利用三针测量法进行测量时，需要在测量仪器的测头部分进行测量力的施加，从而确保量针和牙侧之间接触的稳固性和可靠性。但这个测量力施加后，牙型和三针则会受到挤压，从而导致变形，会对测量的结果带来较大的影响。而且具体使用过程中，牙型、测针发生变形外，测量仪器的托架本身也会有变形产生，所以对测量结果产生的影响不可忽视。

在国外测量螺纹的标准中，也有很多关于三针测量法的标准，见表1，是美国推荐使用的测量标准：

而日本标准JIS B0261-1992中同样有测力的规定，见表2。

这两个表充分的说明了螺距和测量力之间呈正比的关系，螺距增大的同时，测量力也会增加。所以在对螺纹进行测量的过程中，对于测力标准需要科学合理的进行选择，同时还要做好适当的修正，尽量的选择推荐的测力，从而确保三针和牙槽侧面接触点能够稳固的接触，有效的降低测量力所带来的误差影响。

2 测量力对内螺纹的测量影响

内螺纹是中径测量更具复杂性，在机械接触测量和光学测量两种测量方法，光学测量法应用较少，多应用机械接触测量法中的侧规法和环规法一对内螺纹进行测量，在具体测量内螺纹过程中还会利用到T形的双球测杆。但在利用T形双球测杆进行测量时，由于T形双球测量杆的受测力会出现较大的变形，一旦测杆受到的力较大时，测杆两侧球则会出现脱落的情况，所以在实际测量过程中需要对测杆的测力进行适当的降低。选择推荐的标准测力，也要做好适当的修正工作。

3 实验数据

利用附带有可调性的测力机构的德国造万能激光的测长机，采用三针测量法来测量螺纹量规，研究并分析测力对测量的结果所产生的影响。我们的实验方式是，在测长机上对相同的量规，相同的牙进行测量，仅仅只是改变测力的大小而进行的。测长机测量的精度表示为（0.18+L/2000）μm，其中L表示为测量的长度，单位是mm。测力装置的测量重复性是小于0.02N。实验的数据：

（1）公称标注：M3-6H；螺距P=0.5mm，选用三针d0=0.29mm。

（2）公称标注：M10-6H；螺距P=1.5mm，选用三针d0=0.895mm。

（3）公称标注：M22-6H；螺距P=2.5mm，选用三针d0=1.35mm。

由此可以看出，不同的测量力其测量结果也会存在较大的差异，如果利用测力相对较大的测量仪器进行测量时，其测量结果误差则会更大，所以为了确保其能够于公差的要求适应，则需要及时进行适当的修正。

在这组数据中，我们可以看出，在螺距或是中径较小时，测力对测量结果的影响更大，测力越大其所带来的变形也会越大，所以在具体测量过程中可以采用较小的测力来进行测量。对于螺距或是中径较大的情况，则需要采用较大的测力，有效的对量规的重量起到一定的支撑作用。

结语

在具体对螺纹进行测量时，测力的选择及是否进行修正，则需要根据测量螺纹的螺距大小来决定，对于螺纹螺距较小时，则需采用较小的测力，并不需要进行修正，相反，螺距较大的螺纹进行测量时，所选用的测力则要大一些，同时还要做好适当的修正工作，从而有效的确保测量的精准性和可靠性。

参考文献

[1]张红岩，张国雄.大螺纹在线测试系统[J].机械工程学报，2008（12）.

[2]顾杨丹.圆锥螺纹量规中径测量方法探讨[J].上海标准化，2012（08）.