情境五螺纹检测

情境五螺纹检测

【工作任务】 • 本情境主要介绍螺纹配合的特点、基本参数、标记代号；介绍螺纹通止规的使用方法，会用螺纹千分尺测量外螺纹中径，会用三针法测量螺纹中径。

【工作条件】 • （1）被测对象：螺纹件 • （2）测量器具：螺纹通止规、螺纹千分尺、三针

【预期效果】 • （1）通过对螺纹特点的分析，使学生能了解各种螺纹的使用场合，认识螺纹在图样中的标记，并能正确选用和进行一般检测； • （2）让学生学会收集资料，学会使用标准、规范手册、图表等有关技术资料的方法。

5-1 了解资讯 • 5-1-1认识螺纹 • （1）情境分析 • 在机电产品中，采用螺纹联接的方式是比较常见的。如图5-1所示，通过螺纹（螺栓）联接把轴承座固定在基座上，形成一个整体；如图5-2所示，是螺纹联接件。在同一规格、不同厂家生产的大量螺纹零件的使用过程中，如何实现零件的互换性？加工好的螺纹，如何进行检测？常用检测工具和方法是什么？这是本情境所解决的问题。

轴承座 基座图5-1 轴承座螺栓固定图5-2 螺纹联接件

（2）螺纹各部名称及几何参数 如图5-3所示，为一内、外螺纹示意图，其牙形为三角形，称为普通螺纹。除此之外，还有梯形、锯齿形、矩形等多种形式。图5-3 螺纹几何参数

【牙型】在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状称为牙型。相邻两牙侧面间的夹角称为牙型角。常用普通螺纹的牙型为三角形，牙型角为60°。【牙型】在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状称为牙型。相邻两牙侧面间的夹角称为牙型角。常用普通螺纹的牙型为三角形，牙型角为60°。【大径】大径是指和外螺纹的牙顶、内螺纹的牙底相重合的假想柱面或锥面的直径。【小径】小径是指和外螺纹的牙底、内螺纹的牙顶相重合的假想柱面或锥面的直径。【中径】在大径和小径之间，设想有一柱面（或锥面），在其轴剖面内，素线上的牙宽和槽宽相等，则该假想柱面的直径称为中径，用d2（或D2）表示。【线数】形成螺纹的螺旋线的条数称为线数。有单线和多线螺纹之分，多线螺纹在垂直于轴线的剖面内是均匀分布的。【螺距】相邻两牙在中径线上对应两点轴向的距离称为螺距。【导程】同一条螺旋线上，相邻两牙在中径线上对应两点轴向的距离称为导程。线数n、螺距P、导程S之间的关系为：S=n.P。【旋向】沿轴线方向看，顺时针方向旋转的螺纹成为右旋螺纹，逆时针旋转的螺纹称为左旋螺纹。螺纹的牙型、大径、螺距、线数和旋向称为螺纹五要素，只有五要素相同的内、外螺纹才能互相旋合。

5-1-2 普通螺纹的公差等级 • （1）公差等级 • 普通螺纹国家标准(GB/T 197—2003)中，列出了普通螺纹的公差等级，分别规定了内、外螺纹的中径和顶径公差。其中6级是基本级，3级公差值最小，精度最高；9级精度最低。

（2）基本偏差 根据各种螺纹的不同使用要求，国标（GB/T 197—2003）对内螺纹规定代号为H和G两种基本偏差代号，如图5-4所示；对外螺纹规定了代号为h、g、f和e四种基本偏差代号，如图5-5所示。图5-4 内螺纹的基本偏差

图5-5 外螺纹的基本偏差

（3）螺纹在零件图上的标记 • 内、外螺纹的标记示例如图5-6所示。 • 用大写字母“M”表示，该字母代表米制一般用途普通螺纹。（4）螺纹在装配图上的标记在装配图上，内、外螺纹公差代号用斜线分开，左边表示内螺纹公差带代号，右边表示外螺纹公差带代号，如M10－6H/5g。

5-2 计划与组织实施 • 5-2-1用螺纹通止规综合测量 • 用螺纹通止规检测螺纹合格性属于综合测量，螺纹通止规也称塞规和环规，如图6-7所示。这种方法只能判断螺纹合格与否，而不能测出参数及误差的具体值。但由于这种方法测量效率较高，操作简单，使用方便，因此在生产中使用较多。 • 螺纹量规分为“通规”和“止规”，检验时，“通规”能顺利与工件旋合；“止规”不能旋合或不完全旋合，则螺纹为合格。反之，“通规”不能旋合，则说明螺母过小，螺栓过大，螺纹应返修。当“止规”能通过工件，则表示螺母过大，螺栓过小，螺纹是废品。

图5-7 螺纹通止规

5-2-2 用螺纹千分尺测量外螺纹中径 • （1）测量原理 • 对于精度较低的外螺纹，可使用带测头的螺纹千分尺测量螺纹中径,如图5-8所示。螺纹千分尺与普通外径千分尺类似，其不同之处在于它带有一套可以更换使用的专用测量头。 • 螺纹千分尺测头的形状和螺纹的基本牙型相吻合，一端为V形测头，测量时与螺纹凸起部分相吻合，另一端为圆锥形测头，测量时与中径位置的螺纹沟槽部分相吻合，测头可以根据需要来更换，每把螺纹千分尺配有几对测头，用来测量一定螺距范围的螺纹，使用时，根据螺距的大小，按量具盒内的附表成对选用。螺纹百分尺有0～25mm直至325～350mm等数种规格。

图5-8 螺纹千分尺测量外螺纹中径

（2）测量步骤 • ① 根据被测螺纹的公称直径，螺距及公差带代号按GBl79—81查出中径的上、下偏差，并计算中径的基本尺寸和极限尺寸。 • ②根据被测螺纹的公称直径，选择合适的螺纹千分尺，再根据其螺距，选择一对合适的测头，擦干净后将V形测量头插入架砧的孔内，将圆锥形测量头插入主测量杆孔内，并校正零位。 • ③ 擦干净被测螺纹，并放入两测量头之间，找正中径部位进行测量读数，所得值即为螺纹中径的实际尺寸。 • ④根据中径的极限尺寸来判断被测螺纹中径是否合格。

5-2-3 用三针法测量螺纹中径 • 三针的精度分为两个等级（见图5-9），即0级与1级；0级：主要用来测量螺纹中径公差4～8μm的螺纹工件。l级：用来测量螺纹中径公差大于8μm的螺纹工件。 • 三针法量是测量外螺纹中径比较精密的间接测量方法。 • 用三针法测量外螺纹单一中径是目前常用的一种测量中径的方法，具有方法简单、测量精度高的优点。测量时将适当的、基本尺寸相同的三根量针，放入被测螺纹直径方向的两边沟槽中，一边放一个，另一边放两个，量针与沟槽两侧接触，然后用千分尺测量这三根量针外侧母线之间的距离M值，再通过几何计算得出被测螺纹的单一中径d2s,如图5-10和图5-11所示。

图5-11 用三针法测量螺纹中径 三针千分尺图5-10 三针法测量图示图5-9 三针图计算方法如下： d2s＝M－3d0＋0.866P d0＝0.577P 根据螺纹螺距P，查表，选取合适的三针。

【测量步骤】 • ①根据被测螺纹的公称直径、螺距和公差带代号按GBl79—81查出中径的上、下偏差，并计算中径的基本尺寸和极限尺寸。 • ②据被测螺纹中径公差选择量针精度，根据其螺距选择量针的直径。 • ③擦净量具和被测螺纹，校正千分尺的零位。 • ④将三针放入螺纹牙槽中，旋转千分尺的微分筒，使两端测头与三针接触，读出尺寸M的值。 • ⑤按公式算出实际中径值，根据中径的极限尺寸判断被测螺纹中径是否合格。

【习题练习】 1、解释下列螺纹标记得含义。 ①M12×1－5g6g－S ②M24－6H ③M36×2左－6H/5h6h 2、以外螺纹为例，试比较螺纹的中径、单一中径、作用中径之间的异同点。如何判断中径的合格性？ 3、螺纹的测量方法有哪些？螺纹中径的测量主要有哪些方法？三针测量法是测螺纹的哪个参数？最佳针径如何确定？ 4、某螺纹联接件批量较大，设计确定其标称直径24mm，螺距为3mm，旋合长度为20mm，要求旋合性好且具有一定的联接强度，试决定内、外螺纹的公差带代号。

4-2-2万能角尺的使用 • 如图4-14所示，是万能角尺三种不同的使用方法。 • （1）用万能角尺定中心。 • （2）用万能角尺测量工件的角度。 • （3）用万能角尺测量槽的深度。（a）定中心（b）量角度（C）量角度4.14 万能角度尺使用方法

（a）定中心 （b）量角度（C）量角度 4.14 万能角度尺使用方法

4-3 实作练习 • 4-3-1万能游标量角器测量 • （1）用万能游标量角器测量外角。如图4-14所示。 • （2）用万能游标量角器测量内角。如图4-15所示。图4-14 万能游标量角器测量外角（a）（b）

（a） （b）图4-14 万能游标量角器测量外角

图4.15 用万能游标量角器测量内角

（a） （b）图4-16 用万能游标量角器测量燕尾槽（3）用万能游标量角器测量燕尾槽。如图4-16所示。

4-3-2用正弦规测量角度 • （1）正弦规结构及规格 • 正弦规是用于精确检验零件及量规角度和锥度的量具。它是利用三角函数的正弦关系来度量的，故称正弦规或正弦尺、正弦台。由图4-17所示，正弦规主要由带有精密工作平面的主体和两个精密圆柱组成，四周可以装有挡板（使用时只装互相垂直的两块），测量时作为放置零件的定位板。

图4-17 正弦规

a b 量块平板图4-18 正弦规的使用（2）正弦规的测量原理正弦规在使用时，必须和量块、千分表等配合使用。正弦尺测量角度是以直角三角形的正弦函数为基础。如图4-18所示为应用正弦规测量圆锥塞规锥角的示意图。

先把正弦规放在精密平台上，被测零件（如圆锥塞规）放在正弦规的工作平面上，被测零件的定位面平靠在正弦规的挡板上（如圆锥塞规的前端面靠在正弦规的前挡板上）。在正弦规的一个圆柱下面垫入量块，用百分表检查零件全长的高度，调整量块尺寸，使百分表在零件全长上的读数相同。此时，就可应用直角三角形的正弦公式，算出零件的角度。 • 计算公式：，式中 ——圆锥的锥角（度）； • H——量块的高度（mm）； • L——正弦规两圆柱的中心距（mm），根据实际为100 mm或200mm。

情境五 螺纹检测