工具显微镜内螺纹测量装置

　　众所周知,在工具显微镜上如何实现内螺纹有关参数的测量是大家共同感兴趣的研讨课题,现经笔者理论上分析和实验验证,成功地实现了这一测量热点,其系利用光学定位器,双向刚性球形测头及其相应的专用测量杆,并借助高精度光面环规来实现的。兹介绍于下。

　　1　中径测量

　　图1为测量中径的示意图。被测螺纹环规中径的计算式:

式中:M1-双向测头与螺纹环规左右两侧牙槽接触时仪器上的读数;

　　D-光面环规的实际孔径;

　　M2-双向测头与光面环规孔臂两侧接触时仪器上的读数;

　　P-螺距;

　　α/2-牙形半角;

　　d1和d2-两测头的实际直径。

　　测量前根据被测螺纹的螺距,按式d=P /(2cosα/2)计算出相应的测头最佳球径d。若为公制螺纹,d=0.5774P,若为α=55°的英制螺纹,d=0.5637P,按算出的最佳球径在所提供的成套测头中选取较为接近的球径测头。对于公制螺纹和α=55°的英制螺纹可按表1所列选取。

　　将测头呈对称放入相应的专用测量杆中并制紧,测量杆装夹在光学定位器上时两测球的球心连线尽可能与仪器纵向滑板行程方向一致。被测螺纹环规和光面环规各自置固在仪器工作台上,将测头伸入光面环规,两测头分别与孔臂接触,移动横向滑板找出拐点后瞄准并读数,两次读数之差为测值M2,然后将测头伸入螺纹环规,两测球分别与左右错开P /2牙槽接触,移动臂架和横向滑板找出拐点并读数,两次读数之差为M1。光面环规孔径是已知数,测头的球径事先测得。由此可计算出中径D2。

　　2.测头的球度误差引入的不确定度

　　按仪器生产厂的图纸规定,其不大于0.5μm,二个测头则为:

　　3.仪器玻璃刻度尺的刻划误差引入的不确定度

　　4.测角目镜的瞄准误差引入的不确定度

　　5.仪器读数装置的瞄准误差引入的不确定度

　　6.光学定位器的定位稳定性引入的不确定度

　　实测比对。对M10×1.5、M27×3和M30×2的螺纹环规分别用本测量装置和万能测长仪内螺纹测量装置进行比对测量,所得中径测量值列于表2:

　　由上述测量值可知,本测量装置可获得与万能测长仪同等的中径测量准确度。

　　2　螺距测量

　　19JA型万工显可直接用臂架和立柱上的测高装置和量块实现螺距的测量,JXG-3型和JX7型万工显可在壁架侧面攻两个螺纹孔,然后将表架紧固其上,量块置于工作台上的三珠工作台之上。测头进入牙槽后上下移动臂架找出拐点,此时指示表与尺寸为L1的起始量块接触并指零,移动臂架约一个螺距,微调臂架找出拐点,换以尺寸为L2=L1+P的量块,此时指示表的读数即为螺距的实际偏差。