[实用新型]一种基于测长仪的高精度螺纹塞规测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种螺纹塞规计量领域，尤其涉及一种基于测长仪的高精度螺纹塞规测量装置。

背景技术

螺纹是人类最早发明的机械之一。如今，这种看似古老、普通的标准件依然在工业生产中担当着不可或缺的重要角色。随着工业水平的进步，在石油、船舶、航空等影响国计民生的行业中，对精密螺纹、特殊螺纹的需求不断增加，对螺纹连接的互换性和可靠性的要求也迅速提高。然而，我国的螺纹制造和检测水平依然与国外存在着一定的差距，极大制约着我国在这些行业的国际竞争力。

要实现对螺纹的质量控制，精密的计量测试手段必不可少。在我国螺纹的量值溯源体系中，对于螺纹环塞规及校对规的检测是极其重要的一环。检测螺纹塞规中径的常用方法为三针法，需施加一定的测量力实现检测。此时，测力变形误差，三针斜置误差等成为限制测量精度提高的主要因素。虽然现行圆柱螺纹量规检定规程JJG 888-1995中对各种误差都提出了相应的修正方法，但均是根据理论进行修正，对于实际情况的逼近效果难以界定。

现有最高精度的螺纹量规是螺纹校对规，螺纹校对规的中径允差为3-4μm，若要满足其检测要求，检测仪器需要有1μm以内的测量不确定度。这是一直以来国内外都未能解决的问题。目前国内外最高精度的螺纹量规测量仪器为荷兰的探针扫描式的螺纹轮廓测量仪，但检测小螺距以及特殊齿形的螺纹时会受到局限，尤其是锯齿型螺纹。

现行螺纹塞规检定规程中用单一中径代替中径，因此不需检测螺纹塞规的螺距。但作为螺纹的三大要素之一，螺距的高精度测量对于中径的高精度测量至关重要。常用螺距检测方法为基于万能工具显微镜的轴切法。由于万能工具显微镜示值误差较大，瞄准定位的重复性也较差，故无法满足高精度螺距测量的要求。

电感测微法被广泛应用于螺纹环规的中径检测，该方法测力微小，可很大程度上减小测力变形误差；与三针法相比，也可很大程度上减小斜置误差。基于测长仪的检测原理，使用现有螺纹环规中径的电感测微检测方法无法直接检测螺纹塞规的中径，还需要垂直于测量轴线的工作台导轨运动的配合，实现测头的进入和退出。测长仪测量轴线方向的导轨运动及定位精度高，工作台导轨运动及定位精度较低。因此，若要基于测长仪，应用电感测微法对螺纹塞规的中径及螺距进行检测，必然会引入工作台导轨直线度的误差，从而降低检测精度。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于测长仪的高精度螺纹塞规测量装置，解决现有螺纹塞规螺距和中径测量方法精度不高，而电感测微法又因为引入工作台导轨直线度的误差导致检测精度降低的缺陷。

技术方案

一种基于测长仪的高精度螺纹塞规测量装置，包括测长仪工作台，所述测长仪具有三维坐标示值，测长仪工作台采用具有水平和垂直上下运动及绕运动轴线偏转功能的工作台，其特征在于：还包括测长仪主测杆，所述测长仪主测杆设置在测长仪工作台一侧，面向测长仪工作台的侧面上设置有内测钩，内测钩前端安装双旁向电感测微仪或轴向电感测微仪，双旁向电感测微仪尖端安装有球测头，在测长仪工作台上设置有将待测螺纹塞规横向固定的测试夹具，在测试夹具旁位于测长仪主测杆的内测钩对侧的测长仪工作台上设置有固定架，固定架上安装有导轨误差补偿轴向电感测微仪，在所述导轨误差补偿轴向电感测微仪的测头下方设置有四方棱体，所述四方棱体安装在固定于测长仪上的二维偏转调节架上。

所述测长仪上表面有X向导轨槽，X向为测长仪主测杆的运动方向，所述二维偏转调节架通过设置在测长仪上表面的X向导轨槽上的固定基座安装在测长仪上，所述二维偏转调节架采用具有绕垂直于X向的Y向和垂直地面的Z向偏转功能的调节架。

所述四方棱体的两垂直面之间的夹角的偏差小于0.5”。

所述测长仪主测杆的内测钩采用弓形测量臂。

所述固定待测螺纹塞规的测试夹具由设置在底板上的前端板、后端板、后端板盖板组成，前端板内侧设置有前顶尖，后端板和后端板盖板间有通槽，将后顶尖杆从通槽内穿过，待测螺纹塞规固定在所述前顶尖和后顶尖杆之间。

所述前顶尖和后顶尖杆位于同一轴线上，两者之间的同轴度公差精度等级在4级以上。

有益效果

本实用新型的基于测长仪的高精度螺纹塞规测量装置通过设计的安装在测长仪上的四方棱体，以及安装的两个可同时对螺纹塞规和四方棱体进行测量的双旁向电感测微仪和轴向电感测微仪进行导轨误差补偿，从而减少工作台导轨直线度的误差，达到既能基于测长仪采用电感测微法进行螺纹塞规测量，又能有效避免工作台导轨直线度的误差所导致的检测精度下降的问题，从而大大提高了螺纹塞规螺距和中径测量的检测精度。