外螺纹同轴度误差的测量方法
【专利摘要】本发明属于测量领域，具体是一种外螺纹同轴度误差的测量方法，其步骤为：A.将被测外螺纹零件安装在影像测量仪器的测量区域，调整零件轴线与影像测量仪器测量轴线——X轴平行；B.选择影像测量仪器的合理参数，调整焦距，直至被测外螺纹零件的被测部分成像清晰；C.测量基准要素的轴线位置；D.测量被测要素的轴线位置；E.基准要素的轴线位置的点的纵坐标值与被测要素轴线位置的点的纵坐标值的差的两倍即为本次同轴度误差实测值；F.移动影像测量仪器的X向滑板，旋转被测外螺纹零件，对不同的纵截面进行测量，最大实测值即为该被测外螺纹零件的同轴度误差；与现有技术相比：填补了外螺纹同轴度精密测量的空白。
【专利说明】外螺纹同轴度误差的测量方法
【技术领域】
[0001]本发明属于测量领域，具体是一种外螺纹同轴度误差的测量方法。
【背景技术】
[0002]同轴度误差是指被测轴线对其基准轴线的变动量。在同轴度中，被测要素的理想轴线与基准轴线同轴，起定位作用的理论正确尺寸为零。传统的同轴度测量方法有:打表法、光轴法、圆度仪法、径向圆跳动替代法、激光准直仪瞄靶法、三坐标测量机测量法等，但这些测量方法都只适用于光滑圆柱同轴度的测量。
[0003]螺纹在工作(旋合)时， 其牙型两侧接触，而顶径、底径处一般均留有间隙，不参与工作(旋合)，螺纹的同轴度误差要求测量的是螺纹中径圆柱的同轴度而非顶径、底径圆柱的同轴度。而螺纹中径是一个假想的圆柱直径，该圆柱的母线通过牙型上的沟槽和凸起宽度相等的地方。母线处没有实体，因此，传统的接触式测量方法，无法对其特征进行采集，从而无法测量其同轴度(有文献报道用三坐标测量螺纹同轴度，但其采集的是螺纹顶径特征，与螺纹同轴度要求测量中径的要求不符)。目前虽有应用三针嵌入螺纹牙槽中模拟测量螺纹中径的方法，但此类测量方法操作繁琐、难度高、效率低，测量精度也难以保证，因而并未被广大测量人员掌握和推广。而影像测量法是一种非接触测量方法，其操作便捷、易于掌握，测量精度高，采取一定的方法可以应用于外螺纹的同轴度误差测量。
【发明内容】
[0004]本发明为了解决目前不存在合适的方法用来测量外螺纹的同轴度误差，提供了一种外螺纹同轴度误差的测量方法，该方法将影像测量法进行了很好地利用，填补了外螺纹同轴度精密测量的空白。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:外螺纹同轴度误差的测量方法，其步骤为:
A.将被测外螺纹零件安装在影像测量仪器的测量区域，调整零件轴线与影像测量仪器测量轴线(X轴)平行；
B.选择影像测量仪器的合理参数，调整焦距，直至被测外螺纹零件的被测部分成像清
晰；
C.测量基准要素的轴线位置；
D.测量被测要素的轴线位置；
E.基准要素的轴线位置的点的纵坐标值与被测要素轴线位置的点的纵坐标值的差的两倍即为本次同轴度误差实测值；
F.移动影像测量仪器的X向滑板，旋转被测外螺纹零件，对不同的纵截面进行测量，最大实测值即为该被测外螺纹零件的同轴度误差；
所述基准要素为圆柱体或外螺纹体，被测要素为圆柱体或外螺纹体，两要素中至少有一个外螺纹体；
当要素为圆柱体时，分别测出圆柱体光滑面上两条关于轴线对称的点P1 (X1, ^和己(X2, y2)，求出两点之间的中点O1 (X01, Y01), O1位于基准要素的轴线位置；
当要素为外螺纹体时，将影像测量仪器的立柱按外螺纹体的螺纹旋转方向倾斜一个螺纹升角；分别测出被测外螺纹零件外螺纹体顶侧某一牙型左右两边的且纵坐标相同的两点Pn、P12，测出其右侧相邻牙型上左边且与P12纵坐标相同的点P13，计算Pn、P12之间的距离与P12、P13之间的距离是否相等，若相等则该纵坐标位置即为外螺纹体顶侧的中径圆柱母线，若不相等采用式(a)计算出Y向滑板的移动距离y，并将Y向滑板移动相应距离，获得P1/、P12 ’和P1/;计算pn’、p12 ’之间的距离与p12’、p13 ’之间的距离是否相等，若相等则该纵坐标位置即为外螺纹体顶侧的中径圆柱母线，若不相等采用式(a)计算出Y向滑板的移动距离y，并将Y向滑板移动相应距离，直至Pn’、P12’之间的距离与p12’、P13’之间的距离相等；影像测量仪器X向滑板不动，移动Y向滑板至外螺纹体底侧，采用与上述步骤同样的方法，直至P21’、P22’之间的距离与P22’、P23’之间的距离相等，求出Pu’与p21，之间的中点O2 (X02,Y02), O2位于被测要素的轴线位置；
【权利要求】
1.外螺纹同轴度误差的测量方法，其特征在于，其步骤为: A.将被测外螺纹零件安装在影像测量仪器的测量区域，调整零件轴线与影像测量仪器测量轴线——X轴平行； B.选择影像测量仪器的合理参数，调整焦距，直至被测外螺纹零件的被测部分成像清晰； C.测量基准要素的轴线位置； D.测量被测要素的轴线位置； E.基准要素的轴线位置的点的纵坐标值与被测要素轴线位置的点的纵坐标值的差的两倍即为本次同轴度误差实测值； F.移动影像测量仪器的X向滑板，旋转被测外螺纹零件，对不同的纵截面进行测量，最大实测值即为该被测外螺纹零件的同轴度误差； 所述基准要素为圆柱体(2)或外螺纹体(3)，被测要素为圆柱体(2)或外螺纹体(3)，两要素中至少有一个外螺纹体(3)； 当要素为圆柱体(2)时，分别测出圆柱体(2)光滑面上两条关于轴线对称的点P1 (X1,Y1)和P2 (X2, Y2),求出两点之间的中点O1 (X01, Y01), O1位于基准要素的轴线位置； 当要素为外螺纹体(3)时，将影像测量仪器的立柱按外螺纹体(3)的螺纹旋转方向倾斜一个螺纹升角；分别测出被测外螺纹零件外螺纹体(3)顶侧某一牙型左右两边的且纵坐标相同的两点Pn、P12，测出其右侧相邻牙型上左边且与P12纵坐标相同的点P13，计算Pn、P12之间的距离与P12、P13之间的距离是否相等，若相等则该纵坐标位置即为外螺纹体(3)顶侧的中径圆柱母线，若不相等采用式(a)计算出Y向滑板的移动距离y，并将Y向滑板移动相应距离，获得Pn’、P12’和？13’;计算？11’112’之间的距离与P12’、P13’之间的距离是否相等，若相等则该纵坐标位置即为外螺纹体(3)顶侧的中径圆柱母线，若不相等采用式(a)计算出Y向滑板的移动距离1，并将Y向滑板移动相应距离，直至Pu’、P12’之间的距离与P12’、P13’之间的距离相等；影像测量仪器X向滑板不动，移动Y向滑板至外螺纹体(3)底侧，采用与上述步骤同样的方法，直至P2/、P22’之间的距离与P22’、P23’之间的距离相等，求出P1/与V之间的中点O2 (X02, Y02), O2位于被测要素的轴线位置；
【文档编号】G01B11/27GK103743359SQ201310720718
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年12月24日
【发明者】梁新果, 徐连天, 张栋, 吴端叶 申请人:山西平阳重工机械有限责任公司