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轮廓扫描法与双球法测量螺纹中径的差异分析

位恒政 裴丽梅 崔剑秋 郭斯宜 向思思

位恒政,裴丽梅,崔剑秋,等. 轮廓扫描法与双球法测量螺纹中径的差异分析[J]. 计量科学与技术,2023, 67(6): 49-53 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0126
引用本文: 位恒政,裴丽梅,崔剑秋,等. 轮廓扫描法与双球法测量螺纹中径的差异分析[J]. 计量科学与技术,2023, 67(6): 49-53 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0126
WEI Hengzheng, PEI Limei, CUI Jianqiu, GUO Siyi, XIANG Sisi. Analysis of the Discrepancies Between the Contour Scanning and Double Ball Stylus Methods for Thread Pitch Diameter Measurement[J]. Metrology Science and Technology, 2023, 67(6): 49-53. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0126
Citation: WEI Hengzheng, PEI Limei, CUI Jianqiu, GUO Siyi, XIANG Sisi. Analysis of the Discrepancies Between the Contour Scanning and Double Ball Stylus Methods for Thread Pitch Diameter Measurement[J]. Metrology Science and Technology, 2023, 67(6): 49-53. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0126

轮廓扫描法与双球法测量螺纹中径的差异分析

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0126
基金项目: 中国计量科学研究院基本科研业务费项目(AKYS1601)。
详细信息
    作者简介:

    位恒政(1978-),中国计量科学研究院副研究员,研究方向:螺纹计量技术和坐标计量技术,邮箱:weihz@nim.ac.cn

  • 中图分类号: TB921

Analysis of the Discrepancies Between the Contour Scanning and Double Ball Stylus Methods for Thread Pitch Diameter Measurement

  • 摘要: 中径参数是评价螺纹质量的重要参数,螺纹中径的测量方法主要有双球法和轮廓扫描法。在APMP.L-S9 圆柱螺纹量规国际比对中,对牙侧直线度较差的量规,两种方法的测量结果出现了较大差异。通过分析两种方法的螺纹参数计算方法发现,轮廓扫描法在进行中径计算时,需要对牙侧扫描轮廓进行直线拟合,相对双球法测量的实际接触面,存在位置平移,导致中径线偏移。因此螺纹牙侧面的直线度较差时,会导致两种方法中径测量结果显著差异,通过建立理论分析模型并实验验证了上述结论。对于螺纹塞规,轮廓扫描法的测量结果小于双球法的测量值;对于螺纹环规,轮廓扫描法的测量结果大于双球法的测量值。两种方法的差值约为左右牙侧直线度之和。该分析方法也适用于轮廓扫描法与三针法的差异分析。
  • 图  1  双球法测量示意图

    Figure  1.  Calibration of ring thread using the two-ball stylus method

    图  2  螺纹轮廓测量方法

    Figure  2.  Thread measurement with contour

    图  3  螺纹牙型轮廓线和拟合线

    Figure  3.  Thread tooth profile alongside the fitted line

    图  4  中径计算的差异分析

    Figure  4.  Analysis of pitch diameter measurement discrepancies

    图  5  螺纹轮廓扫描线

    Figure  5.  Scanned thread contour data

    图  6  左牙侧局部轮廓

    Figure  6.  Enlarged view of the left tooth profile

    图  7  右牙侧局部轮廓

    Figure  7.  Enlarged view of the right tooth profile

    图  8  中径测量结果分析

    Figure  8.  Analysis of pitch diameter measurement results

    表  1  M42 ×4.5 环规测量结果比较

    Table  1.   Comparison of M42 ×4.5 ring gauge measurement results using both methods /mm

      M42×4.5测量数据
    双球法 38.9865
    扫描法 38.9937
    两种方法实验差值 −0.0072
    左牙侧直线度 0.0042
    右牙侧直线度 0.0042
    两种方法计算差值 −0.0084
    下载: 导出CSV

    表  2  M80 ×4 环规测量结果比较

    Table  2.   Comparison of M80 ×4 ring gauge measurement results using both methods /mm

      M80×4测量数据
    双球法 77.4159
    扫描法 77.4166
    两种方法实验差值 −0.0007
    左牙侧直线度 0.0004
    右牙侧直线度 0.0006
    两种方法计算差值 −0.0010
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-05-07
  • 录用日期:  2023-05-24
  • 修回日期:  2023-08-03
  • 网络出版日期:  2023-08-10
  • 刊出日期:  2023-06-18

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