本发明专利技术涉及一种基于测长仪的高精度螺纹塞规及精密螺纹件的测量装置及测量方法，属于螺纹塞规精密测量领域。该装置基于测长仪，包括测长仪工作台，其特征在于还包括测长仪主测杆，设置在测长仪工作台一侧，主测杆侧面上安装有内测钩，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固定的测试夹具，在内测钩对面设置有固定架，固定架上安装有导轨误差补偿轴向电感测微仪，下方设置有四方棱体，四方棱体安装在二维偏转调节架上；本发明专利技术还提供了一种导轨误差补偿装置的调节方法，并在此基础上，分别提出了基于电感测微法的螺纹塞规螺距和中径的测量方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于螺纹塞规计量领域，特别涉及一种基于测长仪的高精度螺纹塞规测量装置，以及一种基于电感测微法的、带导轨误差补偿的螺纹塞规中径和螺距的测量方法。
技术介绍
螺纹是人类最早专利技术的机械之一。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3-4 μ m，若要满足其检测要求，检测仪器需要有Iym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。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术的不足，提供一种基于测长仪的高精度螺纹塞规测量装置，以及基于电感测微方法的、带工作台导轨误差补偿的测量方法，可高精度测量螺纹塞规的螺距和中径。本专利技术的技术方案如下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，所述测长仪具有至少两维坐标示值，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，其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。进一步，一种采用上述的基于测长仪的高精度螺纹塞规测量装置进行导轨误差补偿的调节方法，其特征在于该方法按如下步骤进行1)将轴向电感测微仪通过内测钩安装在测长仪主测杆的测头座上；2~)将四方棱体固定在二维偏转调整架上，并将二维偏转调整架固定在固定基座上；3)通过调节测长仪主测杆和工作台，使轴向电感测微仪的测头靠在四方棱体的X 向侧面上，然后，令其随着测长仪主测杆沿X向运动，根据轴向电感测微仪的示值调节二维偏转调整架的左右偏转旋钮，调节四方棱体X向侧面与测长仪X向导轨平行；4)将导轨误差补偿轴向电感测微仪通过固定架固定在测长仪工作台上，并使其测头靠在四方棱体的Y向侧面上，调节测长仪工作台沿Z向运动，根据导轨误差补偿电感测微仪的示值调节二维偏转调整架的上下偏转旋钮，调节四方棱体的Y向侧面与测长仪工作台的Z向导轨平行；5)重复步骤幻和步骤4)，直至四方棱体X向侧面与测长仪X向导轨的平行度、以及四方棱体的Y向侧面与测长仪工作台ζ向导轨的平行度均在0. 5μπι以内。进一步，一种基于电感测微法的、带导轨误差补偿的螺纹塞规螺距的测量方法，其特征在于该方法按如下步骤进行1)采用上述的导轨误差补偿的调节方法调整四方棱体，使四方棱体的Y向侧面作为导轨误差补偿的基准面；2)将基准芯棒装夹在所述固定待测螺纹塞规的测试夹具上，再将测试夹具固定在测长仪工作台上，保证基准芯棒的轴线与测长仪主测杆的轴线基本平行；3)将轴向电感测微仪通过内测钩安装在测长仪主测杆的测头座上；4)将轴向电感测微仪的测头分别靠在基准芯棒的上母线和侧母线处，并使测长仪主测杆沿X向反复运动，根据轴向电感测微仪的示数，分别调节测试夹具在测长仪工作台上俯仰和偏转的角度，保证基准芯棒的轴线与测量轴线的平行，然后将测长仪工作台锁紧， 并取下基准芯棒，将待测量的螺纹塞规或精密螺纹件装夹在测试夹具上；5)用双旁向电感测微仪将轴向电感测微仪换下，并将球测头安装在双旁向电感测微仪上，仍保持导轨误差补偿轴向电感测微仪的测头靠在四方棱体的Y向侧面上；6)调节工作台沿Y向运动，同时调节测长仪主测杆沿X向运动，在被测件的侧面直径位置附近用球测头靠上待测的螺纹牙型；7)微调测长仪工作台沿Y向运动，同时微调测长仪主测杆沿X向运动，直至球测头完全进入待测螺纹牙型，并接近螺纹中径处，且双旁向电感测微仪的示值在0附近，记录此时测长仪的Y向示值y0，以及导轨误差补偿轴向电感测微仪的示值tl ；8)微调测长仪主测杆沿X向运动，令双旁向电感测微仪的示值回到0，确保球测头与左侧螺纹完全接触，记录测长仪的X向示值XI，然后再反方向微调测长仪主测杆沿X向运动，使球测头与右侧螺纹完全接触，即双旁向电感测微仪示值再次回到0，记录测长仪的 X向示值χ2 ；9)沿Y方向调节工作台，令球测头从螺纹牙型中退出；10)令测长仪主测杆沿X向运动约一个螺距P的距离，再调节工作台沿Y向运动， 令球测头靠上与第一个螺纹牙型同侧的第二个螺纹牙型，再同时微调测长仪主测杆沿X向运动以及工作台沿Y向运动，直至Y向示值回到yo，记录此时导轨误差补偿轴向电感测微仪的示值t2，随后按照步骤8)的方法记录第二个螺纹牙型本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘芳芳，
申请(专利权)人：上海市计量测试技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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