三针法检测外螺纹中径

一、实验目的①了解杠杆千分尺的结构并熟悉其使用方法。

②掌握用三针法检测螺纹中径的原理及方法。

二、实验设备

用三针法测量外螺纹中径需要使用杠杆千分尺和3根量针。 杠杆千分尺又称指示千分尺，它是由外径千分尺的微分筒部分和杠杆卡规中指示机构组合而成的一种精密量具，杠杆千分尺既可以进行相对测量，也可以像千分尺那样用作绝对测量。 其分度值有0．001mm和0．002mm两种，测量范围为0～25mm，25～50mm，50～75mm，75～100mm，其结构如图24．1所示。 杠杆千分尺的示值由千分尺刻度套管3的示值、微分筒4的示值和指示表7的示值三者之和。

图24．1 杠杆千分尺结构图

1—固定量针；2—测杆；3—刻度套管；4—微分筒；5—活动量针锁紧环；6—尺座；7—指示表；8—三针挂架

杠杆千分尺不仅读数精度较高，而且因弓形架的刚度较大，测量力由小弹簧产生，比普通千分尺的棘轮装置所产生的测量力稳定，因此，其实际测量精度也较高。

三、实验原理

三针法测量螺纹中径是一种较精密的间接测量法。 把3根直径相同的量针放在被测螺纹的牙槽内，如图24．2所示，用杠杆千分尺或测长仪测量出3针的外尺寸M值，由螺纹各参数的几何关系，换算出被测螺纹的单一中径d2。

式中d0——三针直径；

P——螺纹中径；——螺纹牙型半角。

普通螺纹：当α＝60°时，d2s＝M－3d0＋0．866P；

梯形螺纹：当α＝30°时，d2s＝M－4．8637d0＋1．866P。

为了减少或避免螺纹牙型半角偏差对三针测量结果的影响，应选择最佳直径的量针，使量针与牙侧的接触点在单一中径上。

当α＝60°时，d0最佳＝0．577P；

当α＝30°时，d0最佳＝0．518P。

四、实验步骤

图24．2 三针法检测螺纹中经

①根据被测螺纹的中径，正确选择最佳量针。

②在尺座上安装好杠杆千分尺和三针，并校正仪器零位，如图24．1所示。

③将三针放入螺纹牙槽中，用杠杆千分尺进行测量，读出M值。

④在同一截面相互垂直的两个方向上，测出尺寸M，取其平均值。

⑤计算螺纹单一中径，并判断合格性。

五、注意事项

①用杠杆千分尺作相对测量前，应按被测工件的尺寸，用量块调整好零位。

②杠杆千分尺测量时，按动退让按钮，让测量杆面轻轻接触工件，不可硬卡，以免测量面磨损而影响精度。

③杠杆千分尺测量工件直径时，应摆动量具，以指针的转折点读数为正确测量值。

④在测量过程中，一定要选择最佳三针，避免牙型半角误差对测量的影响。

六、思考题

①用三针法测量中径时，怎样选择最佳三针直径？

②简述三针法测量螺纹中径的步骤。

③内、外螺纹中径合格性的判断原则是什么？ 若螺纹的实际中径在极限尺寸范围内，此螺纹是否一定合格？

④用三针法检测螺纹单一中径时引起测量误差的主要因素有哪些？