专利名称：用测长仪测量奇数槽丝锥中径的方法
技术领域：
本发明型涉及一种测量仪器，具体涉及一种用测长仪测量奇数槽丝锥中径的方法。
背景技术：
螺纹中径作为丝锥产品的重要参数，因此在工业生产中常需要测量丝锥中径，以保证被加工产品的螺纹质量和精度。通常测量圆柱形螺纹丝锥中径采用卧式测长仪。卧式测长仪是一种由精密机械、光学系统和电气部分相结合的长度计量仪器，主要用于平行平面零件的测量、球形零件的测量、内孔测量、圆柱形零件的测量、圆柱形外螺纹中径测量、内螺纹中径测量等。其测量圆柱形外螺纹中径测量方法是参见图5，被测丝锥卧式测长仪的两个顶针3固定在工作台上，用测帽4将3个量针1紧靠在螺纹牙型上的沟槽中，通过数显箱读出数据，再用公式计算得到螺纹中径。测长仪的优点是测量精度高，是目前测量圆柱形外螺纹中径最常用的、精度较高的计量仪器。参图6，由于奇数槽丝锥每个刃背所对应的是沟槽，采用上述方法不能将量针紧靠在丝锥螺纹牙型上的沟槽中，用卧式测长仅不能测量奇数槽丝锥中径。
目前测量奇数槽丝锥中径的方法，有以下两种1.用三沟丝锥检查仪测量奇数槽丝锥中径(参见黑龙江省标准计量管理局和哈尔滨工业大学编著《长度计量手册》)，这种方法为比较测量法，即用与被测奇数槽丝锥中径、螺距和牙形角度相同大小并通过检定的标准螺纹量规的实际中径来调整该测量装置，然后再对奇数槽丝锥进行比较测量，测量精度低，适用于大批量、精度要求低的奇数槽丝锥测量；2.在万能工具显微镜上利用顶针、测量刀和光学分度筒组合可对奇数槽丝锥中径进行测量(参见机械工业出版社出版，徐孝恩编著的《万能工具显微镜工作法》)，在测量过程中，每测量一件丝锥工件，在数据处理过程中必须考虑丝锥旋转θ角、沟槽分度误差的补偿和螺旋角的补偿等数据，因此这种测量方法烦琐、复杂、效率低，仅适用于小批量的奇数槽丝锥测量。因此如何快速、准确地测量奇数槽丝锥的中径，是一个当前需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用测长仪测量奇数槽丝锥中径的方法，采用常规的卧式测长仪，即可测量各种规格的奇数槽丝锥中径，并且有测量结果准确，测量快速、操作方法简单的优点。
本发明的目的是这样来实现的将标准棒放在测长仪的顶针支架上，用两个顶针夹紧，量针1悬挂在卡接在的测杆支架上，移动测座和测杆，使测帽与标准棒接触，调整四颗调整螺钉，将浮动工作台固定；调整测帽使其与标准棒平行；标准棒检定的值Φ的一半确定为起始值，将仪器调整好；用常规的量针的选择方法选择量针；
奇数槽丝锥安装在顶针支架上用两个顶针夹紧，将选好的一根量针1放在奇数槽丝锥的牙槽中，移动测杆，使测帽与量针接触，转动奇数槽丝锥，在数显箱上读取最大值N，通过下列公式计算得到丝锥中径，d2=2N-d0(1+1sinα/2)+p2ctgα2]]>式中d2为奇数槽丝锥中径，N为数显箱上显示的测得值，d0为量针直径，α为奇数槽丝锥牙形角度，P为丝锥螺距；用上述方法分别在几个方向进行测量，最后计算出平均值确定为该丝锥中径。
采用了上述方案，对奇数槽丝锥中径进行测量时，浮动工作台的左、右端边缘分别位于挡板的缺口中，用调整螺钉旋紧，使浮动工作台不能左、右浮动和旋转。顶针支架通过螺检固定在浮动工作台上方，两个顶针将奇数槽丝锥夹紧。测量时用卧式测长仪测量圆柱形外螺纹中径的方法与单针测量法结合，不需要标准螺纹量规就能对奇数槽丝锥中径进行测量，用一个量针即可测量奇数槽丝锥中径，因此，测量方法简单，可以用于大批量奇数槽丝锥测量，并且检测精度高。
本发明可用于测量各种规格的奇数槽丝锥的中径。
本发明成本低，工作效率高，测量一件奇数槽丝锥中径只需要0.5分钟，测量不确定度为0.0024mm，能够满足对各种规格、大批量、精度要求高的奇数槽丝锥的测量。
本发明可用于各种型号的卧式测长仪，均可以达到本发明所述效果。
下面结合附图及具体实施方式
对本发明作进一步说明。
图1为本发明的结构示意图；图2为图1的A部剖视放大图；图3为图1的B向视图；图4为测量奇数槽丝锥中径的示意图；图5为圆柱形外螺纹中径测量示意图；图6为奇数槽丝锥的结构简图。
附图中1为量针，2为奇数槽丝锥，3为顶针，4为测帽，5为标准棒，6为挡板，7为调整螺钉，8为浮动工作台，9为顶针支架，10为工作台，11为螺钉，12为底座，13为测座，14为数显箱，15为测杆，16为缺口。
具体实施例方式
参照图1，卧式测长仪中测座13滑动配合在底座12的导轨上，并通过旋手定位在导轨上的任何位置。测杆15间隙配合在测座13中，光栅尺固定在测杆15中，测杆轴向运动的行程值通过光栅尺的传感系统将信号传输到数显箱14中，进行电子细分、计数并以数码管显示数值。测帽4用螺栓固紧配合安装在测杆15的端部，悬挂量针的支架卡接在测杆15的前端，量针1通过支架悬挂在测帽的前方。
卧式测长仪的工作台10配合安装在底座12上，用旋手定位在底座的任何位置，按照仪器使用说明书中的方法调整，使工作台可作0～105mm升降。在工作台10的左、右两个端面分别用螺钉11与挡板6固定(参见图2)，挡板的上部设置有缺口16，所述缺口处均设置有螺孔，两块挡板上部的缺口的螺孔均为两个，或者其中一个挡板上部的缺口的螺孔为两个，另一挡板上部的缺口的螺孔为一个。浮动工作台8活动连接在工作台10的上端面，其相对工作台可作正负5mm的水平移动，以及绕工作台轴线旋转正负4°。浮动工作台8的左、右端边缘分别位于挡板的缺口中，浮动工作台边缘与挡板缺口之间有不小于3mm的间隔距离。4颗或3颗调整螺钉7安装在挡板6缺口的螺纹孔上并旋紧，使浮动工作台不能左、右浮动和旋转。顶针支架9通过螺栓固定在浮动工作台8上方，顶针支架9上相向设置的两个顶针3位于同一轴心线上，两个顶针将奇数槽丝锥2夹紧。
参照图1、3及图4，本发明测量奇数槽丝锥中径的过程标准棒为圆柱体，其两端分别设置有顶针孔，所述顶针孔与测长仪上的顶针相配合。标准棒用优质工具钢制作，淬火硬度为HRC56～62。标准棒表面粗糙度Ra为0.1，标准棒外圆相对顶针孔的同轴度为0.001，圆柱度为0.002，标准棒的直径用四等以上量块鉴定。标准棒的作用是确定测长仪的起始值和确定测量轴线与被测量轴线垂直。
标准棒5放在顶针支架上用两个顶针夹紧。量针1悬挂在卡接在测杆的支架上，移动测座13和测杆15，使测帽4与标准棒5接触，调整四颗调整螺钉7，按照测长仪使用说明书中的方法找“转折点”，使测帽4与标准棒5平行，由于测帽4是安装在测杆15的端面上，并与测杆15一起运动，测帽4与测杆15和内部的光栅尺组成测量线，所以当测帽4与标准棒5平行时说明测量轴线X与标准棒5的轴线垂直，则测量轴线X与标准棒5的轴线垂直，即测量轴线X与被测量轴线Y垂直。然后根据标准棒5的检定值Φ(假设为Φ20.003mm)取其一半来确定起始值，即数显箱14显示的数值等于标准棒检定值 的(假设为10.0015mm)。
仪器调整好后，先根据量针计算公式(1)选择量针1。
d0=p2cosα/2---(1)]]>式中d0为量针直径 P为螺距 α为牙形角度奇数槽丝锥安装在顶针支架上用两个顶针夹紧，将选好的一根量针1放在奇数槽丝锥2的牙槽中，移动测杆15，使测帽4与量针1接触，转动奇数槽丝锥2，在数显箱14上读取最大值N，通过公式(2)计算得到丝锥中径。
d2=2N-d0(1+1sinα/2)+p2ctgα2---(2)]]>式中d2为奇数槽丝锥中径；N为数显箱上显示的测得值，即N为奇数槽丝锥轴心线到量针的距离；d0为量针直径；α为奇数槽丝锥牙形角度；P为丝锥螺距。
为了提高测量精度，分别在几个方向进行测量，以消除产品的形位误差，最后计算出平均值确定为该丝锥中径。
通常有几个沟槽，则应该在丝锥的几个刃口处进行测量，如三槽丝锥应在三个刃口处进行测量，然后计算出平均值，通过公式(2)计算得到奇数槽丝锥中径。
例对规格为M 3.5×0.35-6H的奇数槽丝锥中径进行测量。技术要求为螺距P＝0.35±0.008、牙形半角α/2＝30°±25′、中径d2＝3.32-0.014。
首先对仪器进行调整，使被测量轴心连线与测量轴线垂直。
起始值的对正，使读数显微镜内的数值等于标准棒检定值的1/2，标准棒检定值为20.003mm，则读数显微镜内的数值为10.0015mm。
根据公式d0=p2cos(α/2)]]>(P螺距，α牙形角度)，选择的最佳量针为0.201mm，读数显微镜内的数值为N1＝1.808，N2＝1.807，N3＝1.809，平均值N＝1.808mm。
根据公式d2=2N-d0(1+1sinα/2)+p2ctgα2,]]>得到三槽丝锥的中径值d2＝3.316mm。测得的三槽丝锥的中径值为d2＝3.316mm，符合WC4101产品的三槽丝锥中径d2＝3.32-0.014的误差要求，因此被测三槽丝锥中径合格。
权利要求
1.一种用测长仪测量奇数槽丝锥中径的方法，其特征在于包括以下步骤将标准棒放在测长仪的顶针支架上，用两个顶针夹紧，量针1悬挂在卡接在的测杆支架上，移动测座和测杆，使测帽与标准棒接触，调整四颗调整螺钉，将浮动工作台固定；调整测帽使其与标准棒平行；标准棒检定的值Φ的一半确定为起始值，将仪器调整好；用常规的量针选择方法选择量针；奇数槽丝锥安装在顶针支架上用两个顶针夹紧，将选好的一根量针1放在奇数槽丝锥的牙槽中，移动测杆，使测帽与量针接触，转动奇数槽丝锥，在数显箱上读取最大值N，通过下列公式计算得到丝锥中径，d2=2N-d0(1+1sinα/2)+p2ctgα2]]>式中d2为奇数槽丝锥中径，N为数显箱上显示的测得值，d0为量针直径，α为奇数槽丝锥牙形角度，P为丝锥螺距。
全文摘要
本发明涉及一种用测长仪测量奇数槽丝锥中径的方法，用标准棒将仪器调整好，选择量针，将选好的一根量针放在奇数槽丝锥的牙槽中，移动测杆，使测帽与量针接触，转动奇数槽丝锥，在数显箱上读取最大值N，通过计算得到丝锥中径。本发明采用常规的卧式测长仪，即可测量各种规格的奇数槽丝锥中径，并且有测量结果准确，测量快速、操作方法简单的优点。
文档编号G01B5/08GK1959340SQ200610054558
公开日2007年5月9日 申请日期2006年10月31日 优先权日2006年10月31日
发明者徐平 申请人:长安汽车(集团)有限责任公司