美国GSG螺纹单项仪

  螺纹是在工业领域中广泛应用的紧固连接结构，在军工型号和产品中， 80%以上的结构连接是通过螺纹完成的，螺纹合格与否直接影响到设备的装配性能和使用安全。

 国内螺纹检验标准

美国GSG螺纹规

GB/T197-1981《普通螺纹公差与配合》规定了螺纹中径合格性的判断原则是：“实际螺纹的作用中径不能超出最大实体牙型的中径，而实际螺纹上任何部位的单一中径不能超出最小实体牙型的中径。"

因此，用最大实体牙型的中径作为边界值来判断实际螺纹能否旋合就是唯一的依据。通端螺纹量规（通规）就是按照该边界值设计的。也就是说，用通端螺纹量规来检查螺纹的作用中径，能够保证螺纹的旋合性。

我国目前绝大多数螺纹检测的依据是“螺纹中径合格性判断原则"，即采用传统的通、止规检验法。在螺纹的日常检验中,经常出现对使用量规的争议。

美国GSG螺纹指示规

为解决因采用的新旧不同程度的量规，其量规螺纹实际极限（新与旧的磨损）不同而产生的争议，在GB／T3934-1983《普通螺纹量规》（ISO1502）中规定了“验收量规”和“工作量规”。

验收量规指检验部门或用户代表在验收工件螺纹时所用的螺纹量规，工作量规一般用于生产过程螺纹检验的量规。这两种量规的使用原则是：即用新的或较新通规，旧的或接近磨损极限的止规作为工作量规；用旧的或接近磨损极限的通规，新的或较新的止规作为验收量规。  

常见的检测方法

在螺纹参数的测量中，按照测量设备的不同，螺纹参数测量方法主要可以分为以下几种：

1）螺纹通、止量规检测法

按泰勒原则的传统通、止规检验法，只能达到螺纹检测中的最低检测要求。这种检验方法的优点是快捷、经济、实用。对于生产工艺水平较高的企业，使用合格的螺纹成型刀具以及专用的螺纹加工设备（如螺纹丝锥、板牙、滚丝机、搓丝机等），都可以较好地控制螺纹的质量水平。

这种检验方法的主要缺点是只能定性地检查螺纹中径是否合格，只能知道螺纹中径是否位于最小的单一中径和最大的作用中径之间，无法知道螺纹尺寸的具体值。对于半角误差、螺距误差及各种形状误差等参数，无法单独定量控制。

2）螺纹千分尺

螺纹千分尺属于专用的螺旋测微量具，螺纹千分尺具有特殊的测量头，测量头的形状做成与螺纹牙形相吻合的形状，即一个是 V 型测量头，与牙型凸起部分相吻合，另一个为圆锥形测量头，与牙型沟槽相吻合。千分尺有一套可换测量头，每一对测量头只能用来测量一定螺距范围的螺纹。

按螺纹千分尺的技术指标，其最大综合误差为±0.028mm，由于其测头存在一定的角度误差，工件外螺纹的螺距和牙侧角也存在较大误差，故在用绝对法测量时，其中径测量不确定度可达0.10mm。该方法用于精度要求不高的工件外螺纹中径测量。  

3）三针法

三针是一组具有确定的相同直径的三根量针，以间接法测量螺纹中径。通过将三根量针放入螺纹两侧牙槽中，配合杠杆千分尺测量整体外径，通过螺纹中径与量针直径，牙型角以及螺距的函数关系，计算螺纹单一中径。为简化计算过程，要选用合适直径的量针。

4）量规式螺纹综合测量仪

高精度螺纹综合测量仪采用接触式螺纹测量方法，与传统测量方法和非接触式测量方法相比具有极大的优点和可行性，具有准确度高、使用方便、功能强等优点，对于螺纹的测量具有很巨大的借鉴价值。

5）影像法

采用影像法测量螺纹的常用检测设备有投影仪和万能工具显微镜，投影仪通过放大的被测件轮廓，通过目视定位和坐标平移对螺柱的各项参数进行测量，由于采用目视边界对准，同时投影法对螺纹中径的测量本身存在局限性，投影法精度一般非常粗略。

万能工具显微镜利用光学系统将螺纹轮廓投影在目镜视场内，运用光栅尺平移，可以用来检验各项螺纹参数，尤其是镜头偏转可以有效的解决螺旋角的问题，对于螺纹有较高的测量精度。

6）激光三角法

激光三角测量作为另一种无损检测的方法，受到了广泛的关注。其主要根据传统光学的三角测量原理，得到螺纹表面的轴截面轮廓数据点集，再求出螺纹各项参数。

此种测量办法具有非接触，高精度，容易控制等特点，同时也可以应用于微小尺寸的高速测量。但是该方法受环境温度和被测物体表面特性的影响，在后期数据图像处理时要把影响因素考虑去。

7）三坐标测量机测量

三坐标测量机广泛应用于机械、汽车、航空、军工、模具等行业中的箱体、机架、齿轮、凸轮、蜗轮、蜗杆、叶片、曲线、曲面等的测量。通过对三坐标测量机的改造，测量螺纹参数的方法已有不少。

但三坐标测量机是一种广泛应用的通用设备，缺少针对螺纹测量的探针，对于小尺寸螺纹需要定制探针头。软件开发也受制于三坐标测量机本身的软件平台，很难定制针对螺纹几何形貌的轮廓跟随控制系统。而且其成本也比专用的螺纹测量设备要高得多。

8）触针扫描式螺纹轮廓测量仪

触针扫描式螺纹轮廓测量仪通过在螺纹轴向剖面的上、下轮廓表面连续扫描测量，再根据所得到的轮廓信息计算螺纹的中径、大径、小径、螺距、牙型半角、锥度等参数。

考虑到目前对螺纹的检测有多种手段以及泰勒原则的局限性，GB/T197-2003《普通螺纹公差》已经删除了有关螺纹中径的规定，而由产品设计者自己决定选择何种螺纹的检测方法。  

如何检验螺纹，判断螺纹是否合格了？

     密封螺纹的量规检验与密封保证间的关系：中国绝大多数的技术人员认为螺纹量规检验合格的螺纹，其螺纹牙型应该落在螺纹标准所规定的公差带范围内，螺纹的密封性应该没有问题。可实际上，用量规所进行的螺纹检验与保障螺纹的密封性基本没有多大关系，螺纹检验仅仅保证了内、外螺纹间的装配位置关系。为保证螺纹的密封性，企业必须采取一定的内控措施。由于我国技术人员没有认识到这点，机械产品经常出现泄露现象，出口产品经常有退货发生，这些严重地影响了我国产品在国际市场的竞争能力。进入二十一世纪，ISO、欧洲和北美洲普遍增加了密封管螺纹的检测量规数量，我国应该跟上国际的最新变化才可以哦。
      螺纹检验的公差带原则：在螺纹标准中，有沿螺纹牙型分布的公差带图和各直径公差数值表。中国绝大多数的技术人员认为螺纹量规检验合格的产品，其螺纹牙型应该落在螺纹标准所规定的公差带范围内，螺纹质量应该没有问题。当发现合格产品的螺纹质量非常差时，他们不知所措，不知道问题出在那里。实际上，螺纹是一个复杂的几何体，它有许多技术参数。如果要完全控制螺纹在质量（采用公差带原则），则需要对螺纹的所有参数进行测量，这要花费大量的时间和高额的检测成本，这样做在实际生产中是行不通的。而且在不同的场合，螺纹的各个参数作用不同，要求也不同，某些参数可以利用生产工艺进行保障，而无须单独检验。目前，我国使用的螺纹通、止量规来源于1905年英国发明的泰勒原则。它的优点是经济性好、可以保证装配；缺点是螺纹的质量保证水平偏低，存在许多技术漏洞。中国应该认真地研究和借鉴美国的螺纹检验体系。

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