蔡司三坐标自定心专题之螺纹简介

2021-08-18 18:16:48 61

在圆柱或圆锥母体表面上制出的螺旋线形的、具有特定截面的连续凸起部分,称为螺纹。

螺纹的测量：

1.对于一般标准螺纹，都采用螺纹环规或塞规来测量。

2.螺纹千分尺是用来测量螺纹中径的。用量针测量螺纹中径的方法称三针量法。

3.齿厚游标卡尺用来测量梯形螺纹中径牙厚和蜗杆节径齿厚。

4.其他参数测量用专用量具和仪器。

下面对螺纹进行一些简单的介绍，后面的检测方法基于三坐标并结合自定心功能

螺纹种类

螺纹分布在母体外表面的叫外螺纹，在母体内表面的叫内螺纹

牙型、大径和螺距均符合国家标准螺纹，称为标准螺纹

牙型符合标准，大径或螺距不符合标准，称为特殊螺纹

牙型不符合标准，称为非标准螺纹（如方牙螺纹）

1按母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹

1.1圆柱螺纹截面形状（牙型）——不同用途，设计不同的牙型

1.2圆锥螺纹截面形状（牙型）——三角形螺纹。主要依靠牙的变形保证紧密型，多用于管件

2按用途，分为联接螺纹和传动螺纹

2.1联接螺纹牙型为等腰三角形，常用的标准螺纹有如下四种：

•粗牙普通螺纹M——牙型角60°

•细牙普通螺纹M——牙型角60°

•英制非螺纹密封管螺纹G——牙型角55°，圆柱内或外螺纹

•英制用螺纹密封的管螺纹Rc,Rp,R——牙型角55°

（Rc英制圆锥内螺纹；Rp英制圆柱内螺纹；R英制一般密封管螺纹）

2.2传动螺纹，常用的标准螺纹有如下两种：

•梯形螺纹Tr——牙型为等腰梯形，牙型角30°

•锯齿形螺纹B——受单向力作用传动螺纹，牙型为不等腰梯形，一边成30°，另一边成3°，形成33°牙型角

•矩形螺纹——又称为方牙螺纹，主要用于传动

螺纹理论参数：

大径d－螺纹的大直径，即与螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径，在标准中定为公称直径

小径d1－螺纹的小直径，即与螺纹牙底想重合的假想圆柱的直径，在强度计算中常作为螺杆危险截面的计算直径

中径d2－通过螺纹向截面内牙型上的沟槽和突起宽度相等处的假想圆柱面的直径，近似于螺纹的平均直径，d2≈（d+d1）/2。中径是确定螺纹几何参数和配合性质的直径

牙型角α－螺纹牙型上相邻两牙侧间的夹角

螺距P－相邻牙在中径线上对应两点间的轴向距离

导程－同一螺旋线上相邻牙在中径线上对应两点间的轴向距离（多线头螺纹导程=线头数*螺距）

螺纹升角φ－中径圆柱上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面之间的夹角

三坐标检测参数：

①针对所有螺纹

•中径（偏梯形螺纹不适用）

•牙型角

•螺距

•导程（适用多线头螺纹）

•累积误差

•齿高•

•螺纹升角

②仅针对圆锥螺纹

•小端大径

•锥度

三坐标螺纹检测：

探针结构：

程序分解：

1使用自定心功能，确认坐标系原点高度+Z

对于螺纹这类零件，螺纹的高度不固定。使用自定心功能，探针会自动滑动到两侧受力平衡状态，获取球心坐标。

优势：产品可以任意摆放，同时可以实现自动快速定位

2使用自定心功能，测量螺距

使用'空间点距离'求解相邻两个位置的高度值，即螺距。星型针测量，可以测量4个方向的螺距+X，+Y，-X，-Y

3L型测针测量测量牙型角

使用小测针分别测量相邻螺牙面上直2d线，并求解两条直线的夹角，即为牙型角α

4检测中径

三针法原理：

将三根直径相同的量针分别安置在被检测的螺纹两边的牙槽内。计算出三根量针外母线之间的跨距M。然后根据已经已知的螺距P、半牙型角α/2及量针直径d0，计算出中径。

三坐标检测螺纹中径原理与三针法原理相近。

采用四根呈星型状、理论直径相同或者相近的探针。从+X，-X，+Y，-Y四个方向分别自定心探测螺纹两边的牙槽。然后根据该四根测针的实际球径以及检测到的四个测针球心位置计算出螺纹的中径。

理论探针直径d0根据螺纹参数计算得到。

关于螺纹程序说明：

A螺纹检测可以根据每一种螺纹编写程序进行测量。

B使用模块程序编程检测（使用模块程序，快速调用不同的螺纹参数生成程序进行检测）

模块程序和常规螺纹程序基本没有不同，差别在于程序中要使用“formula”功能，实现数据和数据之间进行自动关联，从而达到修改几个参数，程序自动发生变化的效果（比如孔径，自定心点的位置和高度，牙型角度等等）

关于哪些螺纹可以检测的讨论

对于外螺纹，因为三坐标测针小直径0.3mm，实际使用中，小测针0.5-0.8mm。所以小的螺纹不合适

第二对于内螺纹，不仅要考虑点，同时考虑螺纹孔径大小。测量过程中需要星型测针，螺纹直径φ>测针长度（±X以及±Y方向）

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