螺纹环规加工生产过程中的测量

在螺纹环规生产过程中，在线检测是环规加工的难点，一般螺纹环规的加工大多是车螺纹、丝锥攻螺纹和研磨器研磨螺纹。对于大直径的螺纹环规加工，由于转动扭矩增大，给研磨带来困难。因此，对直径＞100mm的螺纹环规，采用磨螺纹的工艺方法。

在内螺纹磨削工序中，因无准确的螺纹中径测量工具进行在线检测，难以控制进刀尺寸。目前加工过程中是用校对螺纹塞规进行测量，但大尺寸的螺纹校对量规尺寸大、重量重，检测操作困难。由于螺纹塞规只能定性测量，不能实现定量测量，致使螺纹磨序加工内螺纹时，难以掌握进刀尺寸，导致废品率高而且效率低。通过在加工中引入在线中径比较测量方式和综合测量的方式，对螺纹环规中径进行在线定量检测，地提高了环规加工的精度、产品合格率和生产效率。

环规螺纹中径在线比较测量

利用双球比较法在卧式测长仪上进行中径测量的原理，设计制造了环规在线检测检具。比较法在加工中进行在线检测，其误差可以从百分表上直接读出，从而解决了在加工中测量不准的问题。

1、比较式测量仪

螺纹环规生产中，M16－M100环规的加工工艺过程为：备料—镗孔—车螺纹—去不满扣—热处理—研磨内螺纹—磨两平面。环规车螺纹加工序的检测采用精车校对塞规(通、止规)综合检测。该检测方法是按照泰勒原则用校对规通端控制环规螺纹的作用中径，具有全牙形和足够的旋合长度。用止端控制其单一中径，其牙形是截短的。虽然检测效率较高，但不能具体检测中径值，因而在加工中无法进行在线定量检测。由于被加工环规螺纹的螺距和中径的变化会导致校对规数量繁多，既不经济也不便于管理。因此，为省去大量的精车校对规和加工现场检测，设计了比较式测量仪。

比较式测量仪结构

该测量仪器由一个固定的测量座和一对形似螺纹塞规的测头以及一个百分表组成。测头的一半固定，另一半活动。测量时，将测头按被测工件螺纹中径尺寸进行校对，表读数置零，移动活动测头，使其进入环规螺旋面进行啮合，通过找测量拐点后，由百分表直接读出其中径测量数据，操作，读数直观。

2、测量产生的问题

测量仪器为综合测量内螺纹作用中径和单一中径的比较检测仪器。通过变换不同螺距的测头而实现同螺距、同牙形角而不同中径内螺纹的中径检测。

在常规螺纹测量中，若希望使用与被测螺纹相同螺距和牙形角的螺纹测头测量不同直径的内螺纹时，因其不能正确啮合，不能实现一种测头测量多种直径的螺纹，即使工件和测头的螺纹螺距和牙形角相同，但由于其中径不同，其螺纹所形成的螺旋升角亦不同。

解决测头干涉现象为了解决测头干涉问题，实现用同一螺距的测头来测量所有牙形角相同、螺距相同而中径不同的螺纹工件，利用直径较小的测头所形成的螺旋升角总是大于被测螺纹螺旋升角的原理，在制造加工测头时，设计使用左右螺旋磨削加工方法。使测头左右螺旋面形成交面(即测量刃)，而该交面形成的测量刃口刚好等于理论螺距和牙形角，相当于理想的外螺纹。螺旋升角在测量两侧有不同的方向，所以了测量时因螺旋角的不同所产生的干涉，从而实现了用同一螺距的测头来测量所有牙形角相同、螺距相同而直径不同的螺纹工件。而且测量左旋螺纹也不会发生因螺旋线旋向不同而产生的干涉。

通过对常用螺纹环规加工测量方法的研究，建立了相应数学分析模型，有针对性地提出了解决问题的思路和方法，设计了验证性测量装置。经现场试验，证明思路和分析方法正确，测量装置，为下一步建立螺纹环规加工在线检测体系提供了可借鉴的理论依据。