非接触检测大螺纹件的可行性

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1、2011年8月第31卷第4期宇航计测技术JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementAug．，2011V01．31．No．4文章编号：1000—7202(2011)04—0008—03中周分类号：TG85非接触检测大螺纹件的可行性佟岩李琳梁海龙马宇(四川航天计量测试研究所，成都610100)文献标识码：A摘要针对科研生产中大螺纹件检测费时费力、检测准确度不高的实际情况，提出以激光位移传感器作为非接触扫描测头，配以三坐标架框架及转台等附件，组建非接触检测大螺纹件的检测校准装置的方案。通过扫描螺纹牙型的实际轮廓，计

2、算螺纹的综台参数．并与标准螺纹数据比对，判定螺纹的合格与否。同时，验证了该方法的可行性。关键词非接触测量螺纹参数比较可行性TheFeasibilityofNoncontactMeasurementtotheBigThreadTONGYahLILinUANGHai-longMAYu(SiehuanAerospaceMeasurementAndTestResearchInstitute，Chengdu610100)AbstractTosolvetheproblemsthatbigthreadmeasurementduringreseamhandmanufa

3、cturewasthelaborious，timeconsumingandlowaccuracy，advancesaprojectthatconfiguredanequipment，whiehusingalasertriangulationmeasurementtechniquesasscaninstallation，theframeofCMMandrotaryweredesignedtoo．Experimentaltestprovedthatthesystemhadgoodfeasibility．KeywordsContactlessmeasurem

4、entThreadparameterComparisonFeasibility1引言螺纹连接是工程结构中常见的连接方式，螺纹牙型的实际参数决定了螺纹件的互换性及连接可靠程度。对于工作级的螺纹连接件，尤其是批量生产时，通常采用螺纹量规以综合检验方式作为判断合格标准。而对于高准确度的螺纹连接件、螺纹量规及校对规，则应对螺纹的重要参数分别进行检测，才能满足实际使用需要。传统的检测方式中，只针对外螺纹的中径、螺距、牙型半角参数提出了有效的解决方法，而对内螺纹大多以校对规进行综合检测。收稿El期：2010—07—15。修回日期：2010-08一tO作者简介：佟岩

5、(1976一)，女，高级工程师，主要研究方向：长度计量。这种检测方式在实际中由于泰勒原理误差、人为判断误差等原因产生误判现象，加大产品的不可靠性⋯。在我们的产品中，经常用到大于M200的螺纹量规。由于尺寸偏大，检测时需三人合力在测长机上进行，因支持力度不易掌握，检测数据的重复性较差，检测一件平均耗时近一个小时。同时，校对规使用过程中磨损较大，且不能降级使用。一定周期后只能报废，增加了产品成本。鉴于螺纹检测方法的诸多不完善及产品的特殊性，为提高检测效率，加大检测结果的可靠性，急需第4期非接触检测大螺纹件的可行性实现能够对螺纹的多参数进行一体化快速检测的方

6、法。2非接触式检测大螺纹件方案2．1总体思路为实现螺纹多参数的一体化检测，需对螺纹的牙型轮廓进行完整的概括，面扫描和点扫描是比较理想的检测手段”，其中点扫描是相对准确度较高的一种方法。我们借鉴MSXP螺纹综合测量仪的思路，提出用基于激光三角原理的激光位移传感器作为扫描测头，结合三坐标框架及转台等仪器设备，组建模拟非接触式扫描测量系统的方法，并研究该方法实现的可行性。2．2方法原理由三坐标传动系统控制螺纹沿纵横两个方向移动，找到被测螺纹的最佳工作位置(螺纹轴切面)，激光位移传感器在螺纹的轴切面由下至上移动，实现对螺纹牙型一个位置的扫描。之后，转台带动螺纹

7、旋转至其它轴切面，激光位移传感器重复扫描步骤，得到其它轴切面的牙型轮廓。由多个轴切面曲线得到模拟的螺纹实际轮廓计算，得到螺纹的各项综合参数指标，同时与理论螺纹相比较，判定螺纹合格与否，从而实现螺纹的快速检测校准。结构示意图见图l。图1结构示意图3方案的可行性以非接触式检测螺纹量规，打破了传统的校对规检测方式，减少了人为误差，以数据为依据判定量规的合格与否。同时，避免了接触式检测的多测头组件、易磨损等缺点。3．1总体机械结构根据被测螺纹较大的特点，机械总体结构采用工作台同定、框架移动的桥式三坐标框架，工作范围为(1000×700x500)mm，定位误差要

8、求为(2+3L／1000)¨m，以满足机械传动需要。在z向立柱底部安装激光位移传感器，保证激光