專利名稱：一種基于非極限邊界的螺紋綜合作用尺寸測量評定方法
一種基于非極限邊界的螺紋綜合作用尺寸測量評定方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于螺紋檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于螺紋國家標準的螺紋綜合作用尺寸測量和評定方法。
背景技術(shù)：
螺紋聯(lián)接是機械零部件常用的結(jié)合方法之一。螺紋聯(lián)接的質(zhì)量對機械產(chǎn)品的綜合質(zhì)量、可靠性、使用壽命往往起著至關(guān)重要的作用。
目前常用的螺紋測量的方法主要有:輪廓掃描型測量儀器測量、三坐標測量、激光三角法測量、機器視覺測量和美國JOHNSON公司專用量具測量等。這些方法絕大多數(shù)都是在單一截面上進行測量的，而螺紋的各參數(shù)是在三維空間上定義的，單一截面上的測量不能夠準確地評價螺紋的實際旋合質(zhì)量，這個問題在諸如薄壁管狀工件上表現(xiàn)尤為明顯。
采用螺紋量規(guī)對螺紋進行綜合測量，是利用兩個極限邊界判斷實際螺紋輪廓是否在允許的極限邊界范圍內(nèi)，簡單實用，但也存在諸多不足。例如，不能進行定量測量，不知道螺紋的實際作用尺寸，也不能測量螺紋軸線位置，效率低且勞動強度大，主觀性強。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù) 中存在的技術(shù)問題而提供一種基于非極限邊界的螺紋綜合作用尺寸測量評定方法，該方法解決了螺紋綜合作用尺寸的定量測量問題，提出了以國家標準為依據(jù)的螺紋質(zhì)量評定方法。
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種基于非極限邊界的螺紋綜合作用尺寸測量評定方法，采用螺紋綜合作用尺寸測量儀進行螺紋綜合作用尺寸的測量；
所述螺紋綜合作用尺寸測量儀包括基座、數(shù)控轉(zhuǎn)臺、ζ向?qū)к?、ζ向滑塊、χ向?qū)к?、X向滑塊和測頭機構(gòu)；所述ζ向?qū)к壌怪惫潭ㄔ诨希渖习惭b有ζ向滑塊，所述ζ向滑塊上固定有所述X向?qū)к墸鯴向?qū)к壣习惭b有X向滑塊，所述X向滑塊上固定有所述測頭機構(gòu)；所述數(shù)控轉(zhuǎn)臺安裝在所述基座上，其回轉(zhuǎn)中心軸線與所述基座和所述X向?qū)к壘怪保?br> 所述測頭機構(gòu)包括測頭固定端組件和測頭運動端組件；所述測頭固定端組件包括基架、固定在所述基架上的旁向測微儀、固定在所述基架上的導軌和導向套筒；所述導向套筒的一端固定在所述基架上，所述導向套筒的另一端設(shè)有彈簧限位螺母，在所述導向套筒的中部設(shè)有與其滑動連接的位移滑架支撐滑塊，在所述位移滑架支撐滑塊和所述基架之間以及所述位移滑架支撐滑塊和所述彈簧限位螺母之間均設(shè)有壓縮彈簧；所述旁向測微儀沿平行于Z軸的方向設(shè)置；所述導軌沿平行于X軸方向設(shè)置；所述測頭運動端組件包括固定在所述位移滑架支撐滑塊上的位移滑架、測端壓片組件、兩支軸向測微儀、滑塊和螺紋測端組件；所述螺紋測端組件包括測端支架和全牙測端，所述全牙測端為其中心面與螺紋規(guī)中心軸線共面且其中心面兩側(cè)厚度相等的縱向螺紋規(guī)切片，所述全牙測端通過設(shè)置在其前后兩側(cè)的錐頂螺釘與所述的測端支架轉(zhuǎn)動連接；兩支所述軸向測微儀沿平行于Z軸的方向設(shè)置并固定在所述位移滑架上，兩支所述軸向測微儀的測頭壓在所述全牙測端的上端面上；所述測端壓片組件包括固定在所述位移滑架上的測端壓片，所述測端壓片的上端與測端壓片固定板的上部連接，所述測端壓片的下端壓在所述測端支架的后側(cè)，所述測端壓片固定板的下部設(shè)有測端壓片調(diào)節(jié)螺釘，所述測端壓片調(diào)節(jié)螺釘頂在所述測端壓片上；所述滑塊固定在所述位移滑架上，并與所述導軌配合；所述位移滑架通過分布在其上下兩端面的兩組片簧組件與所述測端支架連接；每組所述片簧組件均包括上下兩個壓板和一夾壓在它們之間的彈簧片，露在所述壓板外的所述彈簧片的一個端部與所述位移滑架固接，露在所述壓板外的所述彈簧片的另一端部與所述測端支架固接，兩個所述片簧組件、所述位移滑架和所述測端支架形成彈性連接的平行四桿機構(gòu)。
采用所述螺紋綜合尺寸測量儀測量螺紋綜合作用尺寸的方法為:
一)將被測螺紋工件放置在所述數(shù)控轉(zhuǎn)臺中央，移動所述測頭機構(gòu)，使所述全牙測端與被測螺紋工件緊密嚙合；
二)所述數(shù)控轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)，所述ζ向滑塊沿所述ζ向?qū)к夁\動，二者聯(lián)動，使所述全牙測端與所述被測螺紋工件產(chǎn)生相對螺旋運動；
三)在螺紋綜合作用尺寸測量儀坐標系χοζ下，所述旁向測微儀采集獲得數(shù)據(jù)δ 3，所述兩支軸向測微儀采集獲得數(shù)據(jù)δ 1、δ 2，所述坐標系χοζ原點與所述轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)中心重合，經(jīng)如下公式計算:
權(quán)利要求
1.一種基于非極限邊界的螺紋綜合作用尺寸測量評定方法，其特征在于，采用螺紋綜合作用尺寸測量儀進行螺紋綜合作用尺寸的測量； 所述螺紋綜合作用尺寸測量儀包括基座、數(shù)控轉(zhuǎn)臺、Z向?qū)к墶向滑塊、X向?qū)к?、X向滑塊和測頭機構(gòu)；所述ζ向?qū)к壌怪惫潭ㄔ诨希渖习惭b有ζ向滑塊，所述ζ向滑塊上固定有所述X向?qū)к?，所述X向?qū)к壣习惭b有X向滑塊，所述X向滑塊上固定有所述測頭機構(gòu)；所述數(shù)控轉(zhuǎn)臺安裝在所述基座上，其回轉(zhuǎn)中心軸線與所述基座和所述X向?qū)к壘怪保? 所述測頭機構(gòu)包括測頭固定端組件和測頭運動端組件；所述測頭固定端組件包括基架、固定在所述基架上的旁向測微儀、固定在所述基架上的導軌和導向套筒；所述導向套筒的一端固定在所述基架上，所述導向套筒的另一端設(shè)有彈簧限位螺母，在所述導向套筒的中部設(shè)有與其滑動連接的位移滑架支撐滑塊，在所述位移滑架支撐滑塊和所述基架之間以及所述位移滑架支撐滑塊和所述彈簧限位螺母之間均設(shè)有壓縮彈簧；所述旁向測微儀沿平行于ζ軸的方向設(shè)置；所述導軌沿平行于χ軸方向設(shè)置；所述測頭運動端組件包括固定在所述位移滑架 支撐滑塊上的位移滑架、測端壓片組件、兩支軸向測微儀、滑塊和螺紋測端組件；所述螺紋測端組件包括測端支架和全牙測端，所述全牙測端為其中心面與螺紋規(guī)中心軸線共面且其中心面兩側(cè)厚度相等的縱向螺紋規(guī)切片，所述全牙測端通過設(shè)置在其前后兩側(cè)的錐頂螺釘與所述的測端支架轉(zhuǎn)動連接；兩支所述軸向測微儀沿平行于ζ軸的方向設(shè)置并固定在所述位移滑架上，兩支所述軸向測微儀的測頭壓在所述全牙測端的上端面上；所述測端壓片組件包括固定在所述位移滑架上的測端壓片，所述測端壓片的上端與測端壓片固定板的上部連接，所述測端壓片的下端壓在所述測端支架的后側(cè)，所述測端壓片固定板的下部設(shè)有測端壓片調(diào)節(jié)螺釘，所述測端壓片調(diào)節(jié)螺釘頂在所述測端壓片上；所述滑塊固定在所述位移滑架上，并與所述導軌配合；所述位移滑架通過分布在其上下兩端面的兩組片簧組件與所述測端支架連接；每組所述片簧組件均包括上下兩個壓板和一夾壓在它們之間的彈簧片，露在所述壓板外的所述彈簧片的一個端部與所述位移滑架固接，露在所述壓板外的所述彈簧片的另一端部與所述測端支架固接，兩個所述片簧組件、所述位移滑架和所述測端支架形成彈性連接的平行四桿機構(gòu)； 采用所述螺紋綜合尺寸測量儀測量螺紋綜合作用尺寸的方法為: 一)將被測螺紋工件放置在所述數(shù)控轉(zhuǎn)臺中央，移動所述測頭機構(gòu)，使所述全牙測端與被測螺紋工件緊密嚙合； 二)所述數(shù)控轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)，所述ζ向滑塊沿所述ζ向?qū)к夁\動，二者聯(lián)動，使所述全牙測端與所述被測螺紋工件產(chǎn)生相對螺旋運動； 三)在螺紋綜合作用尺寸測量儀坐標系XOZ下，所述旁向測微儀采集獲得數(shù)據(jù)δ3,所述兩支軸向測微儀采集獲得數(shù)據(jù)S P δ2，所述坐標系χοζ原點與所述轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)中心重合，經(jīng)如下公式計算:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于非極限邊界的螺紋綜合作用尺寸測量評定方法，其特征在于，所述測端支架為沿平行于Z軸布置的桿狀部件，所述全牙測端安裝在所述測端支架的底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于非極限邊界的螺紋綜合作用尺寸測量評定方法，其特征在于，所述彈簧片與所述位移滑架固接的端部設(shè)有外伸的延長段，所述延長段通過分別位于其上下兩面的夾片固定在所述位移滑架 。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于非極限邊界的螺紋綜合作用尺寸測量評定方法，采用螺紋綜合作用尺寸測量儀進行螺紋綜合作用尺寸的測量；采用所述螺紋綜合尺寸測量儀測量螺紋綜合作用尺寸的方法為一)使所述全牙測端與被測螺紋工件緊密嚙合；二)使所述全牙測端與所述被測螺紋工件產(chǎn)生相對螺旋運動；三)所述螺紋綜合尺寸測量儀獲得測量數(shù)據(jù)；四)通過數(shù)據(jù)處理，獲得反映螺紋合格性和嚙合質(zhì)量的數(shù)據(jù)。本發(fā)明實現(xiàn)了三維上的螺紋作用尺寸的定量測量，符合了作用尺寸定義，分離了直徑誤差與牙側(cè)角誤差、螺距誤差對作用尺寸的影響。
文檔編號G01B21/00GK103162649SQ20131003698
公開日2013年6月19日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者李杏華, 安鵬飛, 裘祖榮, 鄒茂虎, 陳浩玉, 楊婷 申請人:天津大學