8-实验八 螺纹测量[1]

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1、实验八螺纹测量一．实验目的1．了解螺纹参数的常用测量方法，熟悉工具显微镜的测量原理及结构特点。2．学会用大型（或小型）工具显微镜测量外螺纹主要参数的方法。二．实验内容介绍螺纹的测量方法分为综合测量和单项测量。综合测量采用螺纹量规检验螺纹的合格性。对于比较精密的螺纹，为了进行工艺分析和使它能满足工艺要求，一般采用单项测量，即分别测量中径、螺距及牙型半角等。本实验主要介绍如何用影像法测量螺纹中径、牙形半角和螺距等主要参数。三．测量仪器及测量原理测量仪器是工具显微镜，可用来测量螺纹塞规、螺纹刀具、齿轮滚刀及轮廓样板等，它分为小型、大型、万能和重型等四种型式，它们的测量精度

2、和测量范围虽各不相同，但基本原理是相似的。下面以大型工具显微镜为例，介绍测量螺纹参数的方法。大型工具显微镜的外形如图8-1所示，它主要由目镜1、工作台5、底座7、支座12、立柱13、悬臂14和千分尺6、10等部分组成。转动手轮11，可使立柱绕支座左右摆动，转动千分尺6和10，可使工作台纵、横向移动，转动手轮8，可使工作台绕轴心线旋转。图8-1大型工具显微镜外形图图8-2工具显微镜的光学系统图仪器的光学系统如图8-2所示，由主光源1发出的光经聚光镜2、滤色片3、透镜4、光阑5、反射镜6、透镜7和玻璃工作台8，将被测工件9的轮廓经物镜10、反射棱镜11投射到目镜的焦平面

3、13上，从而在目镜15中观察到放大的轮廓影像。另外，也可用反射光源，照亮被测工件，以工件表面上的反射光线，经物镜10、反射棱镜11投射到目镜的焦平面13上，同样在目镜15中可观察到放大的轮廓影像。仪器的目镜外形如图8-3a所示。它由玻璃分划板、中央目镜、角度读数目镜、反射镜和手轮等组成。目镜的结构原理如图8-3b所示，从中央目镜可观察到被测工件的轮廓影像和分划板的米字刻线（如图8-3c所示）。从角度读数目镜中，可以观察到分划板上0°～360°的度值刻线和固定游标分划板上0′～60′的分值刻线（如图8-3d）。转动手轮、可使刻有米字刻线的度值刻线的分划板转动，它转过的

4、角度，可从角度读数目镜中读出。当该目镜中固定游标的零刻线与度值刻线的零位对准时，则米字刻线中间虚线A—A正好垂直于工作台的纵向移动方向。四．测量步骤1．檫净仪器及被测螺纹，将工件小心的安装在两顶尖的固紧螺钉（要当心工件掉下砸坏玻璃工作台）。同时，检查工作台圆周刻度是否对准零位。2．接通电源。3．用调焦筒（仪器专用附件）调节主光源1（图8-2），旋转主光源外罩上的三个调节螺钉，直至灯丝位于光轴中央成像清晰，则表示灯丝已位于光轴上并在聚光镜2的焦点上。根据被测螺纹尺寸，从仪器说明书中查出适宜的光阑直径，然后，调好光阑的大小。4.旋转手轮11（图8-1），按被测螺纹的螺旋

5、升角φ，调整立柱13的倾斜度。图8-3工具显微镜的目镜5．调整目镜14、15上的调节环（图8-2），使米字刻线和度值、分值刻线清晰。松开螺钉15（图8-1），旋转手柄16，调整仪器的焦距，使被测轮廓影像清晰（若要求严格，可用专用的调焦棒在两顶尖中心线的水平内调焦）。然后，旋紧螺钉15。6．测量螺纹主要参数（1）测量中径螺纹中径d2是指螺纹截成牙凸和牙凹宽度相等并和螺纹轴线同心的假想圆柱面直径。对于单线螺纹，它的中径也等于在轴截面内，沿着与轴线垂直的方向量得的两个相对牙形侧面间的距离。为了使轮廓影像清晰，需将立柱顺着螺旋线方向倾斜一个螺旋倾角φ，其值按下式计算nPta

6、nφ=πd2式中P——螺纹距离（mm）d2——螺纹中径公称值n——螺纹线数测量时，转动纵向千分尺10和横向千分尺6（图8-1），并移动工作台，使目镜中的A—A虚线与螺纹投影牙形的一侧重合（如图8-4所示），记下横向千分尺的第一次读数。然后，将显微镜立柱反向倾斜螺旋升角φ，转动横向千分尺，使A—A虚线与对面牙形轮廓重合（如图8-4所示），计下横向千分尺第二次读数。两次读数之差，即为螺纹的实际中径。为了消除被测螺纹安装误差的影响，须测出d2左和d2右，取两者的平均值作为实际中径d2左+d2右d2实际=2（2）测量牙形半角螺纹牙形半角α是指在螺纹牙形上，牙侧与螺纹轴线的垂

7、线间的夹角。测量时，转动纵向和21横向千分尺并调节手轮（见图8-3），使目镜中的A—A虚线与螺纹投影牙形的某一侧面重合（如图8-5所示）。此时，角度读数目镜中显示的读数，即为该牙侧的半角数值。图8-4测量中径图8-5测量牙形半角在角度读数目镜中当角度读数为0°0'时，则表示A—A虚线垂直于工作台纵向轴线（图8-6a所示）。当A-A线与被测螺纹牙形边对准时，如图8-6b所示，得该半角的数值为a（右）=360°−330°4'=29°56'2同理，当A—A虚线与被测螺纹牙形另一边对准时，如图38c所示，则得另仪半角的数值为a（左）=30°8'2aaaa为了消除被测螺纹