万能工具显微镜的螺纹精确测量与误差分析

万能工具显微镜的螺纹精确测量与误差分析

成欣

（扬州市计量测试技术研究所江苏扬州225000）

摘要：在现代的工程工具之中，其螺纹的部分是非常重要的，因为螺纹的质量好坏会影响到整体机械的稳定性以及可靠性。所以，正是因为如此，对于螺纹的精确测量就必须要得到高度的重视，但是，在对螺纹进行精确测量的时候，有一个不可避免的问题，就是螺纹的牙型这一部分会出现一定的遮挡情况，这就会使得传统的测量方法一定会出现较大的误差。那么本文旨在通过万能显微镜，用机器测量的方法来做到对螺纹的精确测量以及对可能出现的误差做出一定的分析。

关键词：螺纹精确测量；万能工具显微镜；误差分析

1现代对螺纹进行精确测量的现状

截止到目前为止，根据国内外大量的研究数据表明，目前对于螺纹的精确测量方法主要分为两种：触摸式测量以及非触摸式测量。其中触摸式测量最先得到发展，目前国内外已经研制出了许多可以对螺纹进行触摸直接测量的装置，如图1所示就是德国出产的测量装置。

图1德国产螺纹测量装置

那么在非触摸测量方面，虽然其计算过程相对于触摸式测量较为的复杂，可是其也有着无与伦比的优越性，因为其可以有效的减少对螺纹测量之中的误差，所以目前已经成为了螺纹测量界主要的发展研究方向。其主要的研制方法是通过使用万能工具显微镜或者是对其进行一定的改良之后，使用机器的视角来对于螺纹进行精确的测量。

2万能工具显微镜的精确测量与误差原因解析

根据上文之中所述，目前使用机器视角来对于螺纹进行测量已经成为主流的发展趋势，那么使用机器视角进行测量主要就是通过使用万能工具显微镜来实现的。这一测量技术目前已经得到了广泛的运用。所谓万能工具显微镜的精确测量，简单的解释而言就是通过机器的视角首先对螺纹进行详细的观察，之后通过光学成像的方法让螺纹中的牙型部分可以清晰的呈现在分析屏幕之中，这样就可以做到避免这一部分出现较大的测量误差，最后通过一定的数学算法以及现代的图像分析技术，得到详细的螺纹牙型部分的分析数据，有了这些分析数据之后，就可以通过技术人员的计算，最终得到精确测量的结果。那么之所以这种测量技术可以得到业界的公认以及成为主流的发展趋势，其最主要的原因有以下几点：使用机器视角进行测量，首先可以避免因为人体对螺纹的接触所产生的误差，其次这种测量方法的测量速度相比较于触摸式测量要更快同时因为其可以观察到清晰的螺纹牙型结构，所以使用这种方法进行测量得到的最终结果的精确度有较大的保障。下面通过图片简要介绍目前最新的非触摸精确测量螺纹的仪器，如下图2

图2美国产精确测量仪器

但是我们在正确的认识到通过非触摸式测量优点的同时，也要认识到，即便是使用非触摸式测量对螺纹进行精确测量，还是有可能会出现微小的误差，这是因为在对于螺纹的牙型的间距进行测量的时候，在对于这个测量部分进行测量的时候，根据国内外的统一要求，规定在使用万能工具显微镜进行测量的时候，要求显微镜的主轴必须要进行一定的倾斜，倾斜的程度大约是一个螺纹的升角度，必须要在主轴倾斜之后才可以继续对螺纹进行测量，这个要求目前的到了业内的一致要求，同样肯定也有其科学性，但是针对于这个要求来看，同样会对于精确测量带来一个不可避免的问题，就是其中仅仅规定了在测量时需要将主轴进行倾斜，可是每一个螺纹的规格都是不一样的，所以主轴倾斜的程度也是不一样的，那么针对于这样的情况，就会造成螺纹升角，也就是要求主轴倾斜的程度变成了未知的数据，截止到目前为止还没有资料对这一问题进行过有效的说明，所以这就会造成在实践的过程当中，对于显微镜主轴所倾斜程度这一数据的处理，绝大多数的研究人员都是按照螺纹的成像图进行简单的估值。那么这样做就必然会导致精确测量会出现一定的误差，进而就会降低螺纹精确检查的准确性。这其中还有一部分的原因是因为目前一些的研究机构没有对于此课题进行过深入的研究以及对目前国内外各个厂家所出产的螺纹没有做过仔细的分类研究，这样的情况就会造成的测量人员的专业程度没有保障，进而就会出现估值相对于标准值有了较大的差距，最终导致测量的准确性的降低。

3结束语

综上所述，目前国内外各界对于螺纹的精确测量基本上以及形成了统一的发展以及研究趋势，就是使用万能工具显微镜对其进行非触摸式的精确测量。但是针对于可能出现的误差，笔者认为有一些方面需要进行改善，比如说目前的测量系统还有一部分需要人工进行操作，这就增加了误差出现的可能性，所以在之后的研究工作之中，要尽量提升系统的自动化程度，尽最大的努力避免人工直接操作所带来的测量风险。其次就是需要对于各级的研究人员进行专业的培训，让其对于目前最新的螺纹知识有更加深入的了解，让其认识到螺纹精确测量的重要性。希望通过上述改善措施，可以使今后在进行螺纹精确测量时，其准确性得到进一步的加强以及出现误差的可能性进一步的降低。

参考文献：

[1]林方学.对于螺纹精确测量方法的研究[J].武汉大学工学院报,2012,11(05)；120-123.

[2]刘铭成:使用万能工具显微镜进行螺纹测量的分析方案[J].工程周刊,2013,12(11):141-143.