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关于螺纹测量中双折回点误差的研究 刘亚南王俊英 (中国利学院西安光学精密机械研究所，珏安710068) 摘要本文指出了螺纹三计量暑中容易出现的双折回点现象．详细叙述了作 者为解释这种现象而建立的旋转圆理论．以及该理论对双折回点现象产生原因、生成 和特点和解释。与此同时本文还对测量误差进厅了分析和计算，并在此基础上结出了 消除这种测量误差的方法。 关键词螺纹测量；三针量法；折回电；误差分析 1．概述 螺纹制件的三针量法是测量螺纹中径时普遍采用的一种测量方法。关于这种测量方法的 理论与误差的研究正13臻成熟。但我们在工作中却发现了一种双折回点现象。即在卧式测长 仪与双测点单坐标测量仪上用三针量法测量螺纹制件的中径时，在仪器读数装置中会出现两 个折回点。关于这种现象目前尚未见文献报道：至使在测量过程中，特别是对大直径小螺距 螺纹制件，既使对有经验的测试人员来说也极易产生疏忽误差。 为了探求这种现象产生的原因和性质．作者在对双测点单坐标测量仪极值法定位过程研 究的基础上建立了一种螺纹制件三针量法的旋转蕊理论。 本文利用这种理论对螺纹制件三针量法中的甄折回点现象产生的原因、生成的条件和特 点，以及对测量结果的影响和误差分布规律等进行r详细地分析和研究，并在此基础上结合了 消除这种测量谩差j々方法。 2三针量法和双针量法 我们知道，_-Z针量法(图la)的测量值N3的计量公式为”。： 帆=d：+“(1+÷i)一iPc培{ 51ni 其中：d2一螺纹中径；I一螺距；詈一牙型半角；,：k,--N{qg{k。 双针量法【翻1b)的测量值M：为： 肘 =d d + +m 去叮 手“j+玎瓦习知g号+赢 ㈤‘2) 在量柱量法中，由于三针量法具有很多优点，所以应用最为广泛。而双针虽法，按文献推 荐一般仅用于dlOOmm，螺纹牙扣在三牙“内的止端螺纹量规。 3双折回点现象 在卧式测握仪等双测点单坐标测量仪上用三针量法测量螺纹中径时，一般都是将被测螺 纹制件顶在工作台顶针上，并采用一}8和}14mm的平面测帽与测针的圆拄面接触。旋转工 作面，在读数显微镜中找到折回点，从而确定是三针测量值M：。由此可知M，值应是唯一的。 但在实际：[作中，有时却会出现两个不同的M，值，而且它们的差值远大于允许的测量误 差． 取dm=0 F66nTn，第一次测得M!=50．3200ram，算得d2=490210ram。按“螺纹量规检验手册” 查得2。，塞规的中径应为d2=49．031铲0 Mj=50．3139rrlra，算得d2=49．0150mm，实际中径偏差为一00165mm，不合格。后经反复测试， 上面两个值交替出现，其差值率0．006mm。 M，，该塞规不台格。其根据为： (1) (2)一(1)得 rz‘ 肘：一M3。叹面#∞ (3) 代人本塞规的参数得，M：一心=0．0057mm与测得的差值0006mm相近。 作面时不仅可“找到M、，而且很容易又可找到M，： (3)由于M。一坞差值很小，再考虑到压陷变形的存在，所阻使松紧法判断量针接触状态 的灵敏度降低。 由于上述原因，所以虽经反复测试，M：值和M；值仍交替出现。此点说明即使对于有经验 的测试人员来说这项疏忽误差也在所难免。 因为极值女：位方法是构成螺纹制件量栓量法的基本依据，双折回点现象的存在使三针量 法测量值M，定位的唯一性准则受到了挑战，因此对于这种现象的深入研究具有十一分重要的 意支， 4对双折日点现象的解释——旋转圆理论 在双测点照坐标测量仪L用以安置被测工件的工作台具有上下和前后运动、左右浮动、垂 直摆动和水平旋转等五个自由度，用以支持扳值定位方法的实现。在用三针量法测量螺纹制 件的中经尺寸时，我们把由三针中心连线组成的△A8C称为三针三