宮美望 郭 琦 王召孟

(1.青島市計量測試所，青島 266101；2.青島富堡精密儀器有限公司，青島 266042)

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圓柱螺紋量規(guī)理論值查詢中存在的問題探討

宮美望1郭 琦2王召孟1

(1.青島市計量測試所，青島 266101；2.青島富堡精密儀器有限公司，青島 266042)

本文重點分析圓柱螺紋量規(guī)理論值查詢中存在的標(biāo)準(zhǔn)選擇問題，并舉例詳細說明。圓柱螺紋量規(guī)生產(chǎn)廠家實際制造時所采用的設(shè)計參數(shù)值，與圓柱螺紋量規(guī)依據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)給出的理論參數(shù)值相比，有一定的合理調(diào)整。作為計量校準(zhǔn)機構(gòu)，在校準(zhǔn)圓柱螺紋量規(guī)時所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該在不違背圓柱螺紋量規(guī)基本理論的原則下，與“實際制造時采用的設(shè)計參數(shù)值”保持一致。

圓柱螺紋量規(guī)；理論參數(shù)值；制造參數(shù)值；校準(zhǔn)依據(jù)

0 引言

依據(jù)泰勒原則，通規(guī)檢驗被測件的作用尺寸，止規(guī)檢驗被測件的實際尺寸；通規(guī)應(yīng)是全形和具有足夠的配合長度，止規(guī)可以是非全形的測量面(理論上可以為兩個對應(yīng)點)?？梢?，止規(guī)檢查范圍要小于通規(guī)，若止規(guī)檢查范圍大于通規(guī)，這樣的“過檢查”可能會產(chǎn)生誤判，即將不合格品誤判為合格品。

在螺紋工件檢驗中用到的通規(guī)有通端塞規(guī)、通端環(huán)規(guī)，在環(huán)規(guī)用校對塞規(guī)中有TT和ZT通規(guī)。在螺紋工件檢驗中用到的止規(guī)有止端塞規(guī)、止端環(huán)規(guī)，在環(huán)規(guī)用校對塞規(guī)中有TZ、TS、ZZ、ZS止規(guī)。對于螺紋量規(guī)而言，其止規(guī)檢查范圍同樣不能大于通規(guī)，這樣止規(guī)的大徑和小徑就不能超越通規(guī)的大徑和小徑。

另外，螺紋校對塞規(guī)的大徑與小徑理論上不能和螺紋環(huán)規(guī)的大徑與小徑發(fā)生干涉。

對于部分細牙螺紋量規(guī)，螺紋牙頂不可過尖，否則不易加工且強度差，發(fā)生碰傷變形影響旋合，所以需要依據(jù)規(guī)定的牙頂寬度削平尖頂。

基于以上分析，螺紋量規(guī)生產(chǎn)廠家實際制造時所采用的設(shè)計參數(shù)值有合理調(diào)整。在依據(jù)國家校準(zhǔn)規(guī)范和相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)開展校準(zhǔn)工作時應(yīng)注意到這一點。本文將按照3類螺紋量規(guī)的具體情況，分類給出部分舉例說明。

1 普通米制圓柱螺紋量規(guī)(M)

米制圓柱螺紋量規(guī)(M)是相對于參考文獻[1]和[2]生產(chǎn)廠家調(diào)整地方較多的螺紋量規(guī)，將分兩類說明。

1.1 圓柱螺紋塞規(guī)(M)

[3]和[4]對圓柱螺紋塞規(guī)(M)的調(diào)整僅限于部分止端塞規(guī)的小徑。依據(jù)自編的螺紋量規(guī)查詢軟件，并經(jīng)過核實。

以M6×0.5-7H為例，依據(jù)參考文獻[1]要求止端塞規(guī)小徑小于或等于5.459mm，其止端塞規(guī)小徑與通端塞規(guī)小徑要求一樣。參考文獻[4]則調(diào)整止端塞規(guī)小徑為小于或等于5.480mm，以方便加工。

1.2 圓柱螺紋環(huán)規(guī)及其校對塞規(guī)(M)

以M2.5×0.45-7g的普通米制圓柱螺紋環(huán)規(guī)及其校對塞規(guī)為例，給出軟件界面“螺紋環(huán)規(guī)及其校對塞規(guī)大、中、小徑計算”的截圖示例如圖1、2所示。

圖1 依據(jù)參考文獻[1]的查詢結(jié)果

圖2 依據(jù)參考文獻[3]的查詢結(jié)果

在圖1中，查詢了M2.5×0.45-7g的環(huán)規(guī)及其校對塞規(guī)理論參數(shù)，該環(huán)規(guī)的止端小徑(2.001±0.014)mm的最小值為1.987mm，可能會小于通端環(huán)規(guī)小徑(1.993±0.007)的最大值2.000mm。出現(xiàn)“止規(guī)檢查范圍超過通規(guī)”的現(xiàn)象，此時環(huán)規(guī)的止端小徑應(yīng)大于2.000mm。

除上述提示之外，M2.5×0.45-7g環(huán)規(guī)的其它參數(shù)并無調(diào)整。

比較圖1和圖2可知，M2.5×0.45-7g環(huán)規(guī)的參數(shù)無調(diào)整變化。其校對塞規(guī)的TT大徑、ZT大徑、ZS大徑和ZZ大徑均有調(diào)整。

調(diào)整校對塞規(guī)的TT大徑和ZT大徑，主要為了防止牙頂過尖，防止強度差和易于變形等。調(diào)整ZS大徑和ZZ大徑的原因是為了防止“過檢查”，ZT大徑調(diào)整后為(2.383±0.009)mm，其最小值為2.374mm。該最小值2.374mm就成為ZS大徑和ZZ大徑的上限，避免“止規(guī)檢查范圍超過通規(guī)”的現(xiàn)象發(fā)生。

所以在圖2中，ZS大徑和ZZ大徑均調(diào)整為(2.365±0.009)mm，其大徑最大值為2.374mm，確保不會超越ZT規(guī)的檢查范圍。

2 梯形米制圓柱螺紋量規(guī)(Tr)

2.1 梯形米制圓柱螺紋塞規(guī)(Tr)

參考文獻[4]對梯形米制螺紋塞規(guī)(Tr)的調(diào)整僅限于通端塞規(guī)的大徑。

以Tr8×1.5-7H為例，通端大徑依據(jù)參考文獻[1]和[5]的要求為(8.023±0.02)mm,參考文獻[4]則調(diào)整為(8.323±0.02)mm。

螺紋塞規(guī)的設(shè)計必須依據(jù)被測內(nèi)螺紋工件的基本尺寸邊界和相關(guān)參數(shù)，Tr8×1.5內(nèi)螺紋的基本尺寸大徑為D4=8.300mm,可參考文獻[4]調(diào)整較為合理。

2.2 梯形米制螺紋環(huán)規(guī)及其校對塞規(guī)(Tr)

以Tr8×1.5-8c的環(huán)規(guī)為例，通端和止端環(huán)規(guī)大徑依據(jù)參考文獻[1]和[5]的要求為大于或等于8.300mm，如圖3所示。參考文獻[4]則調(diào)整為大于或等于8.020mm，如圖4所示。

圖3 依據(jù)參考文獻[1]和[5]查詢

圖4 依據(jù)參考文獻[4]的查詢結(jié)果

螺紋環(huán)規(guī)的設(shè)計必須依據(jù)被測外螺紋工件的基本尺寸邊界和相關(guān)參數(shù)，Tr8×1.5外螺紋的基本尺寸大徑為公稱直徑d=8.000mm,可參考文獻[4]調(diào)整較為合理。

以Tr8×1.5-8c的環(huán)規(guī)為例，通端環(huán)規(guī)小徑依據(jù)參考文獻[1]和[5]的要求為(6.5000±0.0165)mm，如圖3所示。參考文獻[4]則調(diào)整為(6.2000±0.0165)mm，如圖4所示。

螺紋環(huán)規(guī)的設(shè)計必須依據(jù)被測外螺紋工件的基本尺寸邊界和相關(guān)參數(shù)，Tr8×1.5外螺紋的基本尺寸小徑為d3=6.200mm,可見參考文獻[4]調(diào)整較為合理。

比較圖3和圖4可知，Tr8×1.5-8c的通端環(huán)規(guī)的校對塞規(guī)，TT、TZ、TS小徑從小于或等于6.200mm調(diào)整為小于或等于6.125mm

3 英制非密封管螺紋量規(guī)(G)

3.1 英制非密封管螺紋塞規(guī)(G)

參考文獻[4]對英制非密封管螺紋塞規(guī)(G)的調(diào)整僅限于止端塞規(guī)的小徑。

以G3/8-19-標(biāo)準(zhǔn)級為例，止端塞規(guī)小徑依據(jù)參考文獻[1]要求小于或等于14.825mm,止端塞規(guī)小徑比通端塞規(guī)小徑的減小量為一個內(nèi)螺紋中徑公差值TD2=125μm。

參考文獻[4]調(diào)整為小于或等于14.950mm，止端塞規(guī)小徑與通端塞規(guī)小徑的取值相同。確保止規(guī)的檢查范圍不會超越通規(guī)。

3.2 英制非密封管螺紋環(huán)規(guī)及其校對塞規(guī)(G)

以G3/8-19-A的英制非密封管螺紋環(huán)規(guī)及其校對塞規(guī)為例，給出軟件界面的截圖示例。環(huán)規(guī)的參數(shù)并無調(diào)整，其校對塞規(guī)的TT大徑和小徑、TZ小徑、TS小徑均有調(diào)整。且TT小徑、TZ小徑、TS小徑取值相同。

比較圖5和圖6可知，TT大徑從(16.463±0.005)mm調(diào)整為(16.459±0.005)mm，應(yīng)是為了防止牙頂過尖的計算值。

圖5 依據(jù)參考文獻[1]的查詢結(jié)果

圖6 依據(jù)參考文獻[4]的查詢結(jié)果

TT小徑、TZ小徑、TS小徑取值從小于14.940mm調(diào)整為小于14.935mm，因為通端螺紋環(huán)規(guī)小徑(14.9425±0.0075)的最小值為14.935mm,這也是TT小徑、TZ小徑、TS小徑的上限，否則會發(fā)生小徑干涉，使用TT引起誤廢，使用TZ和TS引起誤判。

如果通端螺紋環(huán)規(guī)中徑合格，使用TT發(fā)生前述“小徑干涉”不能通過，則錯誤報廢了該合格的通端螺紋環(huán)規(guī)。

如果通端螺紋環(huán)規(guī)中徑磨損偏大超差，使用TZ和TS因為發(fā)生前述“小徑干涉”而止住了，會將該中徑超差的通端螺紋環(huán)規(guī)判為合格品。

4 結(jié)束語

依據(jù)本文引言中的3種基本原因，螺紋量規(guī)生產(chǎn)廠家對螺紋量規(guī)實際加工參數(shù)進行合理調(diào)整，文中已分類一一舉例說明。在軟件中增加“過濾模塊”進行處理，保證查詢結(jié)果的準(zhǔn)確性。

螺紋量規(guī)理論參數(shù)查詢軟件的查詢方式有“GB版螺紋手冊”和“成量版螺紋手冊”，但以“成量版螺紋手冊”查詢模式為默認(rèn)選擇。以確保螺紋量規(guī)校準(zhǔn)時采用標(biāo)準(zhǔn)的一致性， 避免參照標(biāo)準(zhǔn)不同造成的爭議。前提是用戶對校準(zhǔn)所采用標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)可，這一點應(yīng)通告用戶。

雖然查詢依據(jù)不同，但螺紋量規(guī)的理論中徑值和公差并無調(diào)整，僅是大徑和小徑的部分調(diào)整。在不發(fā)生干涉和“過檢查”的情況下，且牙頂寬度符合要求，合理的調(diào)整對于螺紋量規(guī)的正常使用并無影響。

參考文獻

[1] 孔慶華.JJG 888—1995《圓柱螺紋量規(guī)檢定規(guī)程》.中國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，1995

[2] 李曉濱.《公制、美制和英制螺紋標(biāo)準(zhǔn)手冊》(第2版).中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2006

[3] 劉遠模.普通(M)螺紋量規(guī)使用尺寸手冊.成都成量工具有限公司,2005

[4] 劉遠模.常用螺紋量規(guī)使用尺寸手冊.西南交通大學(xué)出版社,2008

[5] 武英.GB/T 8124—2004《梯形螺紋量規(guī)技術(shù)條件》.中國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局,2004

[6] 劉遠模.螺紋環(huán)規(guī)單一中徑的測量[J].計量技術(shù),2005(6)

10.3969/j.issn.1000-0771.2015.1.14