一种用于外螺纹检测的环套工装及方法技术

一种用于外螺纹检测的环套工装及方法，所述环套工装为圆环形，内孔设有内螺纹，外周设有定位外圆，该定位外圆与所述内螺纹同轴，该内螺纹为锥螺纹，螺纹牙型与被测外螺纹相配，所述内螺纹上开设有用以产生螺纹变形的径向变形槽和轴向变形槽；将内螺纹旋紧于被测外螺纹上并形成螺纹咬合段，轴向变形槽和径向变形槽使内螺纹与被测外螺纹互相挤压发生变形，对该内螺纹与被测外螺纹之间的间隙进行补偿并达到两者紧密的贴合状态，将被测外螺纹的形位特征拟合至定位外圆上，然后通过对该定位外圆的定位和检测实现对被测外螺纹的定位和检测。本发明专利技术具有结构简单、参数可调、使用便捷、拟合精度高、稳定可靠的优点，不仅用于外螺纹的检测，而且在零件加工过程中作为螺纹定位元件。

Ring sleeve frock and method for detecting external thread

A set of tools and methods for ring thread detection, the tooling ring is circular and the inner hole is provided with internal threads, the peripheral outer circle is provided with a positioning, positioning the outer circle and the inner thread coaxial, the internal threads are taper thread, thread matched with the external thread to be measured and the internal threads provided with radial thread deformation and axial deformation of groove groove; inner screw thread external thread to be measured and form the thread section, the axial deformation and radial deformation of the groove groove internal thread and external thread measured mutual extrusion deformation, to compensate the gap between the the measured thread and external thread and achieve both close fitting state, the measured external thread shape feature fitting to the location on the outer circle, and then through the localization and detection of the location of the outer circle of the positioning and detection of the measured external thread. The invention has the advantages of simple structure, adjustable parameters, convenient use, high fitting accuracy and stability and reliability. The utility model is not only used for the detection of external threads, but also is used as a thread positioning element in the processing of parts.

【技术实现步骤摘要】
一种用于外螺纹检测的环套工装及方法
本专利技术涉及螺纹的检测装置及方法，特别涉及一种用于外螺纹检测的环套工装及方法，属于机械制造

技术介绍
在中高速柴油机的主要部件中，一些高强度螺栓，如连杆螺钉、主轴承盖螺栓等，具有较高的强度要求以及形位公差要求。如图1所示，图中连杆螺钉的螺纹的中心线OO对基准外圆C具有同轴度要求，对基准面B具有垂直度要求。该类螺栓零件出于其强度要求往往采用轧丝进行螺纹的加工，但是在轧丝过程中，实际轧出的螺纹的中心线与螺栓的中心线之间的位置度会受到轧丝前定位等因素影响，可能因为操作不当而引起两者之间的同轴度误差，因此对该类零件螺纹部分的形位公差的检验必不可少。以往，该类圆柱形零件的外圆形位公差的检测方法有两种：夹持在机床上使用千分表测量，或者使用三坐标测量仪进行多次取点测量实现被测要素的拟合比较。但是上述两种方法应用在螺纹检测的情况下都存在一个共同问题，那就是由于螺纹表面结构相对复杂、尺寸过小，容易导致千分表指针或三坐标测量仪的探头无法与被测螺纹的中径有效地接触，也就无法对螺纹的形位公差进行有效的直接拟合。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有技术对螺纹特征检测的困难，提供一种用于外螺纹检测的环套工装及方法，将环套工装与待检测的外螺纹拧合，使得环套工装上的特制螺纹能够等效于待测量外螺纹的形位尺寸特征，而特制螺纹与环套工装的定位外圆的形位误差极小，从而将对待测外螺纹的直接检测转换为对定位外圆的间接检测。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种用于外螺纹检测的环套工装，其特征在于，所述环套工装为圆环形，内孔设有内螺纹，外周设有定位外圆，该定位外圆与所述内螺纹同轴，该内螺纹为锥螺纹，螺纹牙型与被测外螺纹相配，所述内螺纹上开设有用以产生螺纹变形的径向变形槽和轴向变形槽；所述内螺纹与被测外螺纹旋紧并形成螺纹咬合段，该螺纹咬合段上的内螺纹与被测外螺纹互相挤压产生变形，以补偿两者连接之间的间隙，达到所述内螺纹与被测外螺纹紧密的贴合状态，从而将被测外螺纹的形位特征拟合至所述环套工装的定位外圆上，便于对所述被测外螺纹进行定位和检测。作为进一步改进，所述的内螺纹的锥度为1:540～1:1080。作为进一步改进，所述的螺纹咬合段的长度和所述内螺纹的锥度根据被测外螺纹的长度进行调整。作为进一步改进，所述的轴向变形槽的宽度和深度以及所述径向变形槽的宽度和深度根据被测外螺纹的直径和所需所述螺纹咬合段的螺纹变形进行调整。作为进一步改进，所述的内螺纹的齿高短于所述被测外螺纹的齿高。作为进一步改进，所述的环套工装采用低碳钢或中碳钢制成，所述定位外圆处进行渗碳淬火。作为进一步改进，所述的被测外螺纹的形位特征包括直线度和垂直度。本专利技术的另一技术方案为：一种上述环套工装实现的外螺纹检测方法，其特征在于，将所述环套工装的内螺纹旋紧于被测外螺纹上并形成螺纹咬合段，该环套工装上的轴向变形槽和径向变形槽使所述内螺纹与被测外螺纹互相挤压发生变形，对该内螺纹与被测外螺纹之间的间隙进行补偿并达到两者紧密的贴合状态，将被测外螺纹的形位特征拟合至所述环套工装的定位外圆上，然后通过对该定位外圆的定位和检测实现对所述被测外螺纹的定位和检测。与现有技术相比较，本专利技术利用特制的内螺纹的弹性变形填补与被测外螺纹拧合过程中存在的间隙，使得内螺纹在形位尺寸特征上能够等效于被测外螺纹，而环套工装上的定位外圆与内螺纹的同轴度及垂直度误差极小，这样就可以将对被测外螺纹特征形位公差的直接检测转换为对定位外圆的间接检测，从而完成对外螺纹的测量。本专利技术具有结构简单、参数可调、使用便捷、拟合精度高、稳定可靠的优点，定位精度可以保证在0.0075～0.012mm范围内，除了专门用于外螺纹的检测外，还可以在零件加工过程中作为定位元件起到螺纹定位的作用。本专利技术实现了外螺纹在加工现场的快速测量，既极大的方便了实际生产，又有效的控制了产品的质量。附图说明图1是测量对象连杆螺钉的示意图。图2是本专利技术的主视图。图3是图2的侧视图。图4是图2的A部放大图。图中，1—内螺纹，2—定位外圆，3—轴向变形槽，4—径向变形槽，B—基准面，C—基准外圆，L—螺纹咬合段，a—轴向槽宽度，b—轴向槽深度，α—径向槽宽度，β—径向槽宽度。具体实施方式本专利技术所述的环套工装用于机加工零件外螺纹部位的检测及定位，通过其螺纹咬合段牙型的适当弹性变形，保证内螺纹与待检测外螺纹的有效贴合，将被侧外螺纹的形位特征转移至定位外圆上，再通过千分表或者探头测量定位外圆的表面来间接拟合被检测外螺纹的形位误差。下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明，但不能以此限制本专利技术的保护范围。实施例请结合参阅图2、图3和图4，本专利技术所述的用于外螺纹检测的环套工装为圆环形，其内孔设有内螺纹1，外周设有定位外圆2，该定位外圆2与所述内螺纹1的中心线同轴。所述环套工装整体采用低碳钢或中碳钢制成，所述定位外圆2处进行渗碳淬火处理，从而保证所述环套工装整体的硬度及刚性，以提高定位及检测精度；渗碳淬火的深度一般为2mm以上，具体根据被测外螺纹的不同尺寸和工装的刚性要求进行调整。所述内螺纹1部分保持原有材料性能。所述内螺纹1为锥螺纹，其螺纹牙型与被测外螺纹相配，齿高短于该被测外螺纹的齿高；请参阅图4，所述内螺纹1的螺纹锥度1:c可以根据被测外螺纹的长度和精度来调整，一般取1:540～1:1080。所述内螺纹1与被测外螺纹旋紧并形成螺纹咬合段L，该螺纹咬合段L上的内螺纹1与被测外螺纹互相挤压产生变形，以补偿两者连接之间的间隙，达到所述内螺纹1与被测外螺纹紧密的贴合状态。所述螺纹咬合段L的长度可以根据被测外螺纹的长度进行调整。所述内螺纹1在轴向及径向上分别开设有轴向变形槽3和径向变形槽4，允许该内螺纹1的牙齿向这两个方向变形。所述轴向变形槽3如图4放大图所示，其允许所述内螺纹1牙型前后挤压，补偿被测外螺纹螺距上的间隙；所述径向变形槽4如图3侧视图所示，允许所述内螺纹1直径方向的挤压变形，以补偿被测外螺纹直径方向的间隙。可以根据实际需要调整开槽的大小来调整该内螺纹1变形程度的大小；所述轴向变形槽3的宽度a和深度b以及所述径向变形槽4的宽度α和深度β，可以根据被测外螺纹的直径和所述螺纹咬合段L所需的螺纹塑性变形能力进行调整。为了增强所述内螺纹1与被测外螺纹的贴合度，还可以在所述定位外圆2上加工出便于工具拧紧的特征。本专利技术所述的外螺纹检测方法采用所述环套工装实现，其包括：将待检测零件夹持于机床或者三坐标测量仪的台面上，将所述环套工装的内螺纹1旋紧于被测外螺纹上并形成螺纹咬合段，该环套工装上的轴向变形槽3和径向变形槽4使所述内螺纹1与被测外螺纹互相挤压发生变形，对该内螺纹1与被测外螺纹之间的间隙进行补偿并达到两者紧密的贴合状态，旋紧的环套工装与被测外螺纹将被测外螺纹的形位特征拟合至所述环套工装的定位外圆2上，然后通过千分表或者三坐标测量仪探头与该定位外圆2表面之间的接触，对该定位外圆2进行测量，从而实现对所述被测外螺纹的直线度和垂直度等形位特征的定位和检测。本专利技术的一个应用实例就是对SEMT公司中速机6PA6LN机型中连杆螺钉(见图1)上螺纹垂直度以及同轴度的检测应用。使用时首先在设备上用软爪夹持并校准连杆螺钉上的各基准，在被测外螺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于外螺纹检测的环套工装，其特征在于，所述环套工装为圆环形，内孔设有内螺纹，外周设有定位外圆，该定位外圆与所述内螺纹同轴，该内螺纹为锥螺纹，螺纹牙型与被测外螺纹相配，所述内螺纹上开设有用以产生螺纹变形的径向变形槽和轴向变形槽；所述内螺纹与被测外螺纹旋紧并形成螺纹咬合段，该螺纹咬合段上的内螺纹与被测外螺纹互相挤压产生变形，以补偿两者连接之间的间隙，达到所述内螺纹与被测外螺纹紧密的贴合状态，从而将被测外螺纹的形位特征拟合至所述环套工装的定位外圆上，便于对所述被测外螺纹进行定位和检测。

【技术特征摘要】
1.一种用于外螺纹检测的环套工装，其特征在于，所述环套工装为圆环形，内孔设有内螺纹，外周设有定位外圆，该定位外圆与所述内螺纹同轴，该内螺纹为锥螺纹，螺纹牙型与被测外螺纹相配，所述内螺纹上开设有用以产生螺纹变形的径向变形槽和轴向变形槽；所述内螺纹与被测外螺纹旋紧并形成螺纹咬合段，该螺纹咬合段上的内螺纹与被测外螺纹互相挤压产生变形，以补偿两者连接之间的间隙，达到所述内螺纹与被测外螺纹紧密的贴合状态，从而将被测外螺纹的形位特征拟合至所述环套工装的定位外圆上，便于对所述被测外螺纹进行定位和检测。2.根据权利要求1所述的用于外螺纹检测的环套工装，其特征在于，所述的内螺纹的锥度为1:540～1:1080。3.根据权利要求1所述的用于外螺纹检测的环套工装，其特征在于，所述的螺纹咬合段的长度和所述内螺纹的锥度根据被测外螺纹的长度进行调整。4.根据权利要求1所述的用于外螺纹检测的环套工装，其特征在于，所述的轴向变形槽的宽度和深度以及所述径...

【专利技术属性】
技术研发人员：康鹏飞，刘益禄，吴佳莉，
申请(专利权)人：沪东重机有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31