誠信量具|螺紋量規(guī)|塞規(guī)-螺紋量規(guī)公差存在的問題與解決辦法-河北精工機床

表1  螺紋量規(guī)螺紋中徑公差值、允許磨損值表            μm

表2  螺紋環(huán)規(guī)與校對螺紋塞規(guī)公差帶之間的_小距離表         μm

1.      T和TT、Z和ZT公差帶中心距離m相同，見圖1。因T和TT是完整牙型 ，且旋合長度較長，而Z是截短牙型，螺紋長度短，因而T和TT旋合時半角誤差和螺距誤差對作用中徑的影響比Z和ZT旋合時的影響大，而用相同的m值作補嘗是不恰當?shù)?。并且m的大小也值得探討。

2.      ZS和ZZ公差帶間的_小距離（WNG－TR/2－TCP）為負值，表明兩公差帶有部分重疊。這樣將導致ZS中徑小于ZZ中徑，以致產(chǎn)生ZZ能止住的Z環(huán)規(guī)，ZS卻不能止住的不合理現(xiàn)象。TS和TZ公差帶間的_小距離（WGO－TR/2－TCP）偏小，可能由于半角誤差和螺距誤差對作用中徑的影響，產(chǎn)生TZ能止住的T環(huán)規(guī)，TS卻不能止住的不合理現(xiàn)象。

也可能產(chǎn)生T環(huán)規(guī)并未顯著磨損，而TS卻能通過。

3.       實踐表明用校對螺紋塞規(guī)檢驗合格的螺紋環(huán)規(guī)，其單一中徑不_合格；而單一中徑合格的螺紋環(huán)規(guī)用校對螺紋塞規(guī)檢驗不_合格。要作到螺紋環(huán)規(guī)的單一中徑與作用中徑同時都合格，一般要進行挑選。常常很難在一批用校對螺紋塞規(guī)檢驗合格的螺紋環(huán)規(guī)中挑選出單一中徑也合格的螺紋環(huán)規(guī)。實踐也驗證了GB/T 3934－1983標準不完善。

上述事實表明螺紋環(huán)規(guī)的檢驗，_進行研究和改進。

另外還有一個現(xiàn)象非常值得研究，_是檢驗螺紋環(huán)規(guī)時，若用螺紋環(huán)規(guī)同一生產(chǎn)廠的校對螺紋塞規(guī)檢驗，合格的概率_大得多；而用不同生產(chǎn)廠的校對螺紋塞規(guī)檢驗，合格的概率_小得多。這是因為同一生產(chǎn)廠的螺紋環(huán)規(guī)與校對螺紋塞規(guī)在工藝上考慮了它們半角和螺距的誤差的同一性，本來用于補嘗半角和螺距誤差的m，由于它們半角和螺距的誤差的同一性而擴大了螺紋環(huán)規(guī)的中徑公差，使一部分不合格的螺紋環(huán)規(guī)誤判為合格。當半角和螺距的誤差的同一性不存在時，這些不合格的環(huán)規(guī)便被暴露出來。本來應該將它們剔除出去，卻因文獻[2]中的9.1.2及9.2.2兩條又將它們放回合格的螺紋環(huán)規(guī)中。9.1.2條使本來只適用于工件螺紋合格與不合格的判定的附錄B，擴大到螺紋環(huán)規(guī)的檢驗。這樣前面第3點的問題_更加突出。要解決螺紋環(huán)規(guī)的檢驗問題，還_從根本的出發(fā)點來探討。

2.問題的實質(zhì)

首先要認清工件螺紋中徑公差與螺紋環(huán)規(guī)的中徑公差的區(qū)別。前者規(guī)定的是作用中徑的公差，它除了包括中徑公差，還包括有半角和螺距的公差所引入的中徑當量公差。而螺紋環(huán)規(guī)的中徑公差_是單一中徑公差，它不是作用中徑公差[3]。因為螺紋環(huán)規(guī)還另外有半角公差和螺距公差。在檢驗外螺紋制件的作用中徑時，通端螺紋環(huán)規(guī)T是作為體現(xiàn)_實體牙型的中徑。止端螺紋環(huán)規(guī)Z是用來控制外螺紋制件的實際中徑。檢驗時，應不能與工件螺紋旋合，表明工件的實際中徑不_出螺紋中徑的_小實體尺寸。由于螺紋環(huán)規(guī)的半角和螺距的誤差的影響也能使止端螺紋環(huán)規(guī)Z不能與工件螺紋旋合，以致造成錯判。為減小這種影響，而將止端螺紋環(huán)規(guī)Z的螺紋減少到2～3圈，并將牙型截短。既是如此也不能_消除這種影響。通端和止端的螺紋塞規(guī)與螺紋環(huán)規(guī)也有相同的功能，而螺紋塞規(guī)卻沒有用校對量規(guī)檢驗，而是用分項檢驗螺紋中徑、半角及螺距。螺紋環(huán)規(guī)卻用校對螺紋塞規(guī)檢驗，而沒有用分項檢驗。這是因為螺紋環(huán)規(guī)分項檢驗較螺紋塞規(guī)分項檢驗的難度更大一些，效率更低一些。用校對螺紋塞規(guī)檢驗螺紋環(huán)規(guī)雖然效率很高，但它是檢驗螺紋環(huán)規(guī)的作用中徑，沒有檢驗螺紋環(huán)規(guī)的單一中徑，因此它不符合螺紋環(huán)規(guī)檢驗的功能要求，它也_無法控制螺紋環(huán)規(guī)的質(zhì)量。因此用分項檢驗螺紋環(huán)規(guī)取代用校對螺紋塞規(guī)檢驗螺紋環(huán)規(guī)才是從根本上解決螺紋環(huán)規(guī)質(zhì)量問題的方法。只要分項測量的擴展不確定度（置信系數(shù)k＝3）小于或等于被檢螺紋環(huán)規(guī)各參數(shù)公差帶的1/3即可。

然而分項測量還存在一些問題：1.無論是用掛鉤測量法或用雙球測量頭測量法，都有一個_小被測中徑的_尺寸，小于這個尺寸的環(huán)規(guī)都無法測量。2.由于測量儀器所附測量頭的測球直徑系列不_，不能滿足螺紋環(huán)規(guī)各種規(guī)格的需要，更缺少_尺寸的測頭。3.內(nèi)螺紋的螺距及其牙形角的測量較困難，特別是牙形角的測量更困難。因此分項測量只能解決部分尺寸較大的螺紋環(huán)規(guī)的檢測，另外一部分尺寸較小的螺紋環(huán)規(guī)還只能用校對螺紋塞規(guī)檢驗。

3.解決問題的措施

上面已把問題分析得很清楚了。下面作者提出下列解決措施。

1.提高校對螺紋塞規(guī)的制造精度，縮小它的制造公差。校對螺紋塞規(guī)

中徑的制造公差應小于螺紋環(huán)規(guī)中徑制造公差的三分之一，即Tcp≤TR/3；校對螺紋塞規(guī)的螺距以及半角的制造公差應小于一般螺紋塞規(guī)的一半。這樣_消除了表2中的負數(shù)，也消除了TS和TZ的矛盾。這也符合測量工具的總不確定度應小于被測產(chǎn)品制造公差的三分之一的原則。

2.按_的關(guān)系縮減Z和ZT間的m值，這樣可以防止合格螺釘?shù)闹?/span>

徑小于公差下限過多，而提高螺釘?shù)臋C械強度。

3.將標準GB/T 3934－2003（審查稿）中的9.1.2及9.2.2兩條中關(guān)于

螺紋環(huán)規(guī)合格的判定應改為，凡判定螺紋環(huán)規(guī)為不合格的校對螺紋塞規(guī)均符合本標準要求的，該環(huán)規(guī)應判為不合格。而不是原來的“凡判定螺紋環(huán)規(guī)為合格的校對螺紋塞規(guī)均符合本標準要求的，該環(huán)規(guī)應判為合格”。這樣可以擴大螺釘?shù)闹圃旃?，降低螺釘?shù)闹圃斐杀?，還可以提高螺釘?shù)臋C械強度。只是這樣要提高環(huán)規(guī)的制造成本，包括容易引起質(zhì)量糾紛，只要出廠前用兩個不同批次的校對螺紋塞規(guī)進行檢驗，_可以減少這種糾紛。對于螺釘合格判定應仍按標準原來的闡述。

4.開發(fā)系列_尺寸球測頭（掛鉤用及雙球測頭）供中徑測量用。

5.研究內(nèi)螺紋半角測量方法，包括_聲波、CT…等成像技術(shù)用于內(nèi)螺

紋半角的測量。_模印法的材料和工藝方法以提高螺距和半角的測量精度。

6.在分項檢驗與用校對螺紋塞規(guī)檢驗發(fā)生矛盾時，應以分項檢驗為準。