是以分项测量只能解决部门尺寸较大的螺纹环规的检测，另外一部门尺寸较小的螺纹环规还只能用校对螺纹塞规检验2009年03月30日

　　现行螺纹量规公差存在的问题与解决办法

　　张成悌

　　(中国测试技能研究院 成都 610021)

　　此文发表在《中国测试技能》2005年第1期，收录于《中国当代思惟宝库》中

　　摘 要：本文简介了GB/T 3934-2003（审查稿）[2]与ISO 1502及GB/T 3934-1983之间的差异，文献[1]、[2]都指出螺纹量规公差存在问题，笔者更进一步指出螺纹环规要求的是纯一中径，而用校对螺纹塞规检验的是作用中径，只有分项检测才能满足纯一中径的要求又指出分项检测不能测量小尺寸螺纹环规，仍需用校对螺纹塞规检验，而现行的校对螺纹塞规的公差过大，Tcp弘远于TR/3{zh1}笔者又给出解决问题的意见

　　关键词：螺纹量规；螺纹环规；校对螺纹塞规；纯一中径；作用中径

　　中图分类号：TG85 文献标识码：B 文章编号：1672-4984（2005）01-0024-02

　　Problem child in existent the tolerance of thread gauge and resolving

　　Zhang Dheng-ti

　　(NIMTT of Dhina，chengdu 610021)

　　Bbstract：This paper briefed difference of the GB/T 3934-2003(present to approve)[2] with ISO 1502 and GB/T 3934-1983. Literature [1] and [2] point out that are problem child in existent the tolerance of thread gauge. Buthor future point out the pitch diameters of circular thread gauge are but functional inspected pitch diameters of circular thread gauge by calibration thread gauge are virtual pitch diameter，only by analytical inspection are simple pitch diameter. Bnd point out cannot measure smaller size circular thread gauge by analytical inspection still inspection of smaller size circular thread gauge by calibration thread gauge. The existent tolerances of calibration thread gauge are far great. Tcp is far greater than TR/3. Bt last author give out the resolving for it.

　　Keyword: thread gauge；circular thread gauge；calibration thread gauge； simple pitch diameter；virtual pitch diameter

　　1.问题的提出

　　按照国家尺度GB/T 3934－2003(审查稿)[2]的前言，它与ISO 1502的主要差异有两点：1.按GB/T 1.1－2000对编排格式进行了修改；2.增加了止端螺纹环规的牙型高度与GB/T 3934－1983的主要变化是：1.修改了尺度名称；2.增加了验收及检验(2003年版第9条)；3.螺纹的判定放入附录(1983年版第14、15、16条；2003年版的附录B)螺纹环规与校对螺纹塞规的螺纹中径公差带位置图如图1所示；螺纹塞规的螺纹中径公差带位置图如图2所示l螺纹塞规、螺纹环规及其校对螺纹塞规的螺纹中径公差值、允许磨损值应不大于表1的规定 表1 螺纹量规螺纹中径公差值、允许磨损值表 μm Td2、TD2 TR TPL TDP m ZR ZPL 螺纹环规 螺纹塞规 wGO wNG wGO wNG 24≤Td2、TD2≤50 8 6 6 10 -4 0 10 7 8 6 50＜Td2、TD2≤80 10 7 7 12 -2 2 12 9 9.5 7.5 80＜Td2、TD2≤125 14 9 8 15 2 6 16 12 12.5 9.5 125＜Td2、TD2≤200 18 11 9 18 8 12 21 15 17.5 11.5 200＜Td2、TD2≤315 23 14 12 22 12 16 25.5 19.5 21 15 315＜Td2、TD2≤500 30 18 15 27 20 24 33 25 27 19 500＜Td2、TD2≤670 8 22 18 33 28 32 41 31 33 23 注：ZR为负值暗示位于图1中Td2之外，而代入公式计算不应试虑符号 文献[1]{zx0}指出GB/T 3934－1983螺纹量规公差存在问题，文献[2]在其尺度体例说明三拇指出尺度不完善，希望在尺度在审定过程中得以解决文献[1]、[2]都给出表2的数据来说明公差的不完善表2给出螺纹环规与校对螺纹塞规公差带之间的最小距离其主要概念如下：

　　表2 螺纹环规与校对螺纹塞规公差带之间的最小距离表 μm

　　TD2、Td2 m－(TR＋TDP)/2 WGO－(TR/2＋TDP) WNG－(TR/2＋TDP) 24～50 3 0 －3 ＞50～80 3.5 0 －3 ＞80～125 4 1 －3 ＞125～200 4.5 3 －3 ＞200～315 4.5 2 －4 ＞315～500 4.5 3 －5 ＞500～670 5 4 －6 1. T和TT、Z和ZT公差带中心距离m相同，见图1因T和TT是完整牙型 ，且旋合长度较长，而Z是截短牙型，螺纹长度短，因而T和TT旋合时半角误差和螺距误差对作用中径的影响比Z和ZT旋合时的影响大，而用相同的m值作补尝是不恰当的并且m的大小也值得切磋

　　2. ZS和ZZ公差带间的最小距离(WNG－TR/2－TDP)为负值，表明两公差带有部门叠合如许将导致ZS中径小于ZZ中径，乃至产生ZZ能止住的Z环规，ZS却不能止住的不合理现象TS和TZ公差带间的最小距离(WGO－TR/2－TDP)偏小，可能因为半角误差和螺距误差对作用中径的影响，产生TZ能止住的T环规，TS却不能止住的不合理现象

　　也可能产生T环规并未显著磨损，而TS却能通过

　　3. 实践表明用校对螺纹塞规检验合格的螺纹环规，其纯一中径不一定合格；而纯一中径合格的螺纹环规用校对螺纹塞规检验不一定合格要作到螺纹环规的纯一中径与作用中径同时都合格，一般要进行遴选常常很难在一批用校对螺纹塞规检验合格的螺纹环规中遴选出纯一中径也合格的螺纹环规实践也证验了GB/T 3934－1983尺度不完善

　　上面所说的事实表明螺纹环规的检验，必需进行研究和改进

　　另外还有一个现象非常值得研究，就是检验螺纹环规时，若用螺纹环规同一生产厂的校对螺纹塞规检验，合格的几率就大得多；而用差别生产厂的校对螺纹塞规检验，合格的几率就小得多这是因为同一生产厂的螺纹环规与校对螺纹塞规在工艺上考虑了它们半角和螺距的误差的同一性，本来用于补尝半角和螺距误差的m，因为它们半角和螺距的误差的同一性而扩大了螺纹环规的中径公差，使一部门不合格的螺纹环规误判为合格当半角和螺距的误差的同一性不存在时，这些不合格的环规便被袒露出来本来应该将它们剔除出去，却因文献[2]中的9.1.2及9.2.2两条又将它们放回合格的螺纹环规中9.1.2条使本来只适用于工件螺纹合格与不合格的判定的附录B，扩大到螺纹环规的检验如许前面第3点的问题就越发凸起要解决螺纹环规的检验问题，还必需从根本的起航点来切磋

　　2.问题的实质

　　起首要认清工件螺纹中径公差与螺纹环规的中径公差的区别前者规定的是作用中径的公差，它除了包括中径公差，还包括有半角和螺距的公差所引入的中径当量公差而螺纹环规的中径公差就是纯一中径公差，它不是作用中径公差[3]因为螺纹环规还另外有半角公差和螺距公差在检验外螺纹制件的作用中径时，通端螺纹环规T是作为体现{zd0}实体牙型的中径止端螺纹环规Z是用来控制外螺纹制件的实际中径检验时，应不能与工件螺纹旋合，表明工件的实际中径不超出螺纹中径的最小实体尺寸因为螺纹环规的半角和螺距的误差的影响也能使止端螺纹环规Z不能与工件螺纹旋合，乃至造成错判为减小这种影响，而将止端螺纹环规Z的螺纹减少到2～3圈，并将牙型截短既是如此也不能xxxx这种影响通端和止真个螺纹塞规与螺纹环规也有相同的功效，而螺纹塞规却没有效校对量规检验，而是用分项检验螺纹中径、半角及螺距螺纹环规却用校对螺纹塞规检验，而没有效分项检验这是因为螺纹环规分项检验较螺纹塞规分项检验的难度更大一些，效率更低一些用校对螺纹塞规检验螺纹环规虽然效率很高，但它是检验螺纹环规的作用中径，没有检验螺纹环规的纯一中径，是以它不符合螺纹环规检验的功效要求，它也就无法控制螺纹环规的质量是以用分项检验螺纹环规取代用校对螺纹塞规检验螺纹环规才是从根本上解决螺纹环规质量问题的方法只要分项测量的扩展不确定度(置信系数k＝3)小于或等于被检螺纹环规各参数公差带的1/3即可

　　然而分项测量还存在一些问题：1.无论是用挂钩测量法或用双球测量头测量法，都有一个最小被测中径的极限尺寸，小于这个尺寸的环规都无法测量2.因为测量仪器所附测量头的测球直径系列不齐全，不能满足螺纹环规各种规格的需要，更缺少{zj0}尺寸的测头3.内螺纹的螺距及其牙形角的测量较困难，出格是牙形角的测量更困难

　　3.解决问题的措施

　　上面已把问题阐发得很清晰了下面笔者提出下面所开列解决措施

　　1.提高校对螺纹塞规的制造精度，缩小它的制造公差校对螺纹塞规

　　中径的制造公差应小于螺纹环规中径制造公差的三分之一，即Tcp≤TR/3；校对螺纹塞规的螺距以及半角的制造公差应小于一般螺纹塞规的一半如许就xx了表2中的负数，也xx了TS和TZ的矛盾这也符合测量工具的总不确定度应小于被测产品制造公差的三分之一的原则

　　2.按一定的关系缩减Z和ZT间的m值，如许可以防止合格螺钉的中

　　径小于公差下限过多，而提高螺钉的机械强度

　　3.将国家尺度GB/T 3934－2003(审查稿)中的9.1.2及9.2.2两条中关于

　　螺纹环规合格的判定应改为，凡判定螺纹环规为不合格的校对螺纹塞规均符合本尺度要求的，该环规应判为不合格而不是原来的“凡判定螺纹环规为合格的校对螺纹塞规均符合本尺度要求的，该环规应判为合格”如许可以扩大螺钉的制造公差，减低螺钉的制造成本，还可以提高螺钉的机械强度只是如许要提高环规的制造成本，包括容易引起质量纠纷，只要出厂前用两个差别批次的校对螺纹塞规进行检验，就可以减少这种纠纷对于螺钉合格判定应仍按尺度原来的阐述

　　4.开发系列{zj0}尺寸球测头(挂钩用及双球测头)供中径测量用

　　5.研究内螺纹半角测量方法，包括超声波、DT…等成像技能用于内螺

　　纹半角的测量改善模印法的质料和工艺方法以提高螺距和半角的测量精度

　　6.在分项检验与用校对螺纹塞规检验发生矛盾时，应以分项检验为准

　　参考文献

　　1.余志新、钱景行、孟宪新等编著，螺纹量规检验手册[M]，北京：中国计量出版社1985

　　2.国家尺度GB/T 3934－2003 普通螺纹量规 技能条件 (审查稿)[S]，北京：中国计量出版社

　　3李柱主编.互换性与测量技能基础. 北京：中国计量出版社.1984