《测量螺纹用米制系列量针》国际标准介绍及分析

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1、他山之石筵b《测量螺纹用米制系列量针》国际标准介绍及分析李晓滨1茅振华2陈向磊3(1．中机生产力促进中心，北京100044；2．浙江省计量科学研究院，浙江杭州310018；3．浙江时代计量科技有限公司，浙江常山324200)【摘要】介绍TlSO16239：2013《测量螺纹用米制系列量针》主要参数(直径、公差及其测量方法、表面硬度和粗糙度)的确定依据和采用的新技术，以及世界主要工业国家螺纹量针标准情况。【关键词】量针；螺纹；测量；中径；直径；公差【中图分类号】T巧5【文献标识码】C【文章编号】1003

2、—6660(2015)03-0051-06【DOI编码】10．13237，j．cnki．asq．2015．03．014螺纹联结涉及几乎所有机械工业产品。螺纹质量检验主要依靠螺纹量规。保证螺纹量规合格性是重要的工业技术基础。螺纹量针是测量螺纹塞规中径的主要手段。螺纹两针和三针跨线测量法具有测量精度高、操作性好、较经济等特点，是螺纹产品质量控制体系中的重要环节。工业国家对此都比较重视，许多国家制订有螺纹量针国家标准。2013年前，各国螺纹量针技术体系不同(直径、公差项目、检验方法、升角和测力修正)，世界上

3、一直没有螺纹量针国际标准。这是世界机械制造基础技术领域的一个缺失，给全球机械产品贸易和技术交流带来技术隐患。2004年，中国承担ISO国际螺纹技术委员会(ISO／TCl)秘书处，中国开始主导国际螺纹标准化工作。2010年1月，中国提出制订螺纹量针国际标准申请。该申请获得主要工业国家支持，中国专家担任螺纹量针国际标准制订工作的项目召集人和标准起草人(本文作者)。经过艰苦努力，中国专家在螺纹量针的直径系列、公差项目和检测方法等方面都有技术创新，纠正过去世界螺纹领域长期存在的许多技术误区。工业国家量针标准在

4、这些技术误区都犯过错，新国际标准能够得到工业国家的一致肯定是很不易的。2013年10月，螺纹量针国际标准全票通过；2013年11月，ISO16239：2013《测量螺纹用米制系列量针》正式发布。该标准的技术水平已经处于国际领先。1标准的适用范围螺纹量针国际标准适用于具有对称牙型、标准规格系列的螺纹。它包括世界上所有常用螺纹。紧固螺纹有普通螺纹(M)和统一螺纹(UN)；管螺纹有惠氏管螺纹(G、R)和美国密封管螺纹(NPT、NPSC、NPTF)；梯形螺纹有米制梯形螺纹(Tr)。这些常用螺纹具有以下参数特征

5、：对称牙型，牙型角有60。、55。和30。共3种；螺纹升角不大于5。；螺纹锥度不大于1／16。考虑到测量精度和实际可操作性，螺纹量针主要用于测量螺纹塞规的中径尺寸。非对称牙型螺纹主要指锯齿形螺纹，其承载牙侧角远远小于非承载牙侧角。例如米制锯齿形螺纹(B)的承载和非承载牙侧角分别为3。和30。。因非对称螺纹的承载牙侧角与非承载牙侧角差异较大，螺纹量针与承载牙侧和非承载牙侧无法同时在中径线位置接触。非对称螺纹不存在“最佳量针”。这是对称牙型螺纹与非对称牙型螺纹量针的主要不同。目前，工业国家在确定非对称螺纹

6、量针直径方面存在较大分歧。主要有下面3种量针直径确定方法：一是量针只与承载牙侧在中径线处接触，或者量针只与非承载牙侧在中径线处接触(两种方案有不同侧重：前者侧重承载牙侧是工作牙侧；后者侧重非承载牙侧角对中径测量影响较大)(例如英国标准BS1657：1950《锯齿螺纹》)；二是量针与承载和非承载牙侧的接触点分别处于中径[收修订稿日期】2015．02．13本标准属科技部《支撑传统产业升级的国际标准研趣鱼2丝团制与培育》课题，课题编号为2012B触(28802．03。违险航空标准化与,l-f2015年第3期

7、线的两侧，两个接触点到中径线的径向距离相等(例如欧盟认可合作组织指南EA．10／10：1999《用机械测头确定圆柱螺纹量规中径指南》)；三是量针与承载和非承载牙侧的接触点分别处于中径线的两侧，两个接触点到中径线的径向距离之比符合规定比例(例如1978版美国联邦螺纹标准手册FED．STD．H28／附录A13《用三针法测量爱克母和锯齿螺纹中径》)。中国专家对上述3种传统方法都不满意，认为应该按照牙侧角误差影响最小原则、利用计算公式重新建立各种非对称螺纹量针直径的确定方法。因螺纹量针国际标准已经纳入足够多的

8、新技术内容，并要在规定期限内完成标准制订任务，本国际标准没有包含非对称螺纹量针部分。国际标准给出的“最佳量针”定义为：与具有零升角假想螺纹在中径圆柱(牙侧)处接触的量针。与此定义相对应的对称牙型、圆柱螺纹最佳量针直径计算公式为：驴南2(cos兰(1))式中：尸为螺距；a／2为牙侧角。因实际螺纹产品上的螺纹升角不为零，上述为最佳量针及其直径的近似定义和公式。美国、英国、日本和俄罗斯的普通螺纹(M)量针直径系列见表1。它们基本采用最佳量针直径，只有日本有6个