GBT 32534-2016 圓錐螺紋檢測方法

ICS21.040.01中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局I Ⅲ 1 1 1 1 1 2 2 3 3 3 3 36.1.1.2量球法 46.1.1.3量針法 96.1.2牙側(cè)角 6.1.2.1概述 6.1.3螺距(導程) 6.1.3.1概述 6.1.4錐度 20 20 20 20 206.2.2螺距(導程) 20 216.2.3錐度 21 22 22 8合格判定 23ⅡGB/T32534—2016附錄A(規(guī)范性附錄)用于中徑測量的量球(針)直徑選擇 附錄B(規(guī)范性附錄)已知中徑計算m的方法 25附錄C(規(guī)范性附錄)內(nèi)螺紋中徑的測量模型 附錄D(資料性附錄)圓錐螺紋指示量規(guī) Ⅲ12規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引GB/T8336氣瓶專用螺紋量規(guī)GB/T22091.155°密封管螺紋量規(guī)第1部分：用于檢驗圓柱內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋GB/T28703—2012圓柱螺紋檢測方法JJF1001通用計量術(shù)語及定義JJF1059(所有部分)測量不確定度評定與表示3術(shù)語和定義2環(huán)境溫度及被測件與測量器具溫差要求應符合表1的規(guī)定。中徑目標不確定度士0.2士2對參考溫度允許偏差包括在測量時間內(nèi)的溫度變化。章條號中徑單一中徑螺距(導程)、中徑圓錐√電感儀量球(針)量球(針)最大允許示值誤差：優(yōu)于士(0.5pm+5×10-?L)電感儀量球(針)√圓錐螺紋√ 壓板-圓柱最大允許示值誤差；優(yōu)于士(0.5μm+5×10-?L)小徑尺寸√ 萬能工具最大允許示值誤差：優(yōu)于士(1pm+10×10-*L)內(nèi)螺紋小徑尺寸√一最大允許示值誤差：優(yōu)于士(0.5μm+5×10-?L)電感儀牙側(cè)角√ 萬能工具最大測角允許示值誤差：±1'3表2(續(xù))章條號臺階面√ 比較測量牙底圓√ 萬能工具圓弧注：L為測量長度。可滿足目標測量不確定度大于4pm的中徑測量要求。GB/T28703—2012的附錄A。不確定度評估時考慮中、低√在公差范國內(nèi)公差帶在公差范圍內(nèi)公差帶高√ √一一在公差范圍內(nèi)公差帶4表3(續(xù))不確定度評估時考慮低√牙側(cè)角α?、ag在公差范圍內(nèi)公差帶在公差范圍內(nèi)公差帶 在公差范圍內(nèi)公差帶中√ 在公差范圍內(nèi)公差帶√在公差范圍內(nèi)公差帶高√ √√在公差范圍內(nèi)公差帶值z。5值zí,將量球置于螺紋另一側(cè)±0.5P的兩相鄰被測牙槽內(nèi)，測量和記錄測長儀測量示值x?+0.5p和x?-0.5p,再將量球置于被測牙槽0(基面所在牙槽)和螺紋螺紋軸向浮動位移示值z。h)若基面處螺紋兩側(cè)均可測量，被測牙槽i即為基面所在牙槽，見圖1b),此時i=0,x?=r,x?+0.sp=To+0.5p,xi-0.5p=To-0.sp,z:=2i)測量和記錄被測件和儀器的溫度。k)按6.1.3的方法測量被測螺紋的螺距(導程),求得被測螺紋實際螺距(導程)的估計值及其測螺紋軸線測量線為二xa+0小端面小端面=基面0b)測量線m6d?=2r.+2r,+(8a+lg-l,)·T…………(2)T——圓錐螺紋中徑圓錐的錐度。r?——在過測量線和螺紋軸線平面內(nèi)，測量線與牙側(cè)線交7m——在標準參考條件下，量球沿測量線與螺紋牙槽兩側(cè)接觸，量球中心到螺紋軸線徑向距離的2倍；dm——量球(針)直徑；βi量球Ph——被測螺紋的導程；K——T型測頭的K值；8l——量球3次與不同軸向位置的牙槽接觸，不同的切點處升角影響所引入的修正值；8I——測量器具示值誤差所引入的修正值；量球與牙槽兩側(cè)切點到螺紋軸線距離rπ(i=1,2)按式(12)計算。 (9) (10) (11) (12)8令m1=△L-K+dm,計算中徑d2;再令d2+=d:+0.5PT和d2-=d?-0.5PT,按附錄的算法計算m+和m'。8l=(2m′-m'+-m'-)/4………差帶半寬為ar,則u(T)=ar/√3。如基準平面處未加工臺階面，取l?的名義值計算基面中徑。如基準平面處已完成加工臺階l,=|z?+zo-z,-z'|-d/2+8z+8z′+8T+8a位移測量和T型測頭螺紋軸向浮動位移測量的技術(shù)指標評估，如它們的最大允許示值誤差為±a,和±a1,則取8z和8z'估計值為0,u(8z)=a:/3'8,u(8z')=a'/3/。8T的具體評估同中徑測量量球法的8T,8T的估計值為0,u(8T)=2.36×10-?(△z-dm/2)。δw=(△z-dm/2)(1/cosw-1),如螺紋軸線與l的測量方向間夾角w在土a,標準不確定度匯總見表4。9c正態(tài)K正態(tài)d正態(tài)00正態(tài)00正態(tài)P正態(tài)T公差帶中位值1正態(tài)正態(tài)AhAh?+/-小竣面0m螺紋軸線0冊h)測量和記錄被測件和儀器的溫度。i)按6.1.2的方法測量被測螺紋的牙側(cè)角，求得被測螺紋實際牙側(cè)角的估計值及其測量不確定度。j)按6.1.3的方法測量被測螺紋的螺距(導程),求得被測螺紋實際螺距(導程)的估計值及其測量不確定度(單一中徑測量不需測量螺距)。6.1.1.3.3測量結(jié)果計算測量模型見式(2)～式(11),其中m按式(15)計算。式中：△l?采用3等量塊對測長儀零位標定后，在測量條件下，量針與被測牙槽i和另一側(cè)+0.5P的被測牙槽接觸，測長儀的測量示值；△l?-采用3等量塊對測長儀零位標定后，在測量條件下，量針與被測牙槽i和另一側(cè)一0.5P的被測牙槽接觸，測長儀的測量示值；△l采用3等量塊對測長儀零位標定后，在測量條件下，量針與被測牙槽0(基面所在牙槽)和另一側(cè)+0.5P的被測牙槽接觸，測長儀的測量示值；l?！趨⒖紬l件下，3等量塊的長度；dm——量球(針)直徑；8l量針3次與不同軸向位置的牙槽接觸，不同的切點處升角影響所引入的修正值；8I測量器具示值誤差所引入的修正值；8T溫度效應所引入的修正值；c)8l、8I、8T、8B的估計值及其標準不確定度評估：可根據(jù)其校準證書確定，并需考慮上次校準以來直徑的漂移。如已檢定合格，取其名義值為受力變形未超過其彈性極限。彈性接觸變形按赫茲公式計算，同時必須考慮摩擦力的影響。8F=2f (16) (17)8,——量針與牙側(cè)面的接觸變形量(i=1,2),單位為毫米(mm); (18) (19)R、R'——牙側(cè)面切點處的主曲率半徑(i=1,2),單位為毫米(mm)。經(jīng)大量實驗驗證，估計8F的標準不確定度u(8F)如測量分類為la和2a類，不對Ph、P標準不確定度匯總見表5。XIcA000表5(續(xù))XxcPTl輸出量d?的估計值d?可將各項輸入量估計值代入測量模型求得。因所有輸人量都被認為是獨立牙側(cè)角主要采用萬能工具顯微鏡(以下簡稱顯微鏡)軸切法測量，也可采6.1.2.2.2測量步驟b)清洗被測螺紋和測量刀，將被測螺紋安裝在顯微鏡兩頂針之間，并使測量刀刃在螺紋軸線平將顯微鏡歸零。d)用測角目鏡中心米字線瞄準測量刀刻線，在目鏡的角度盤上讀取和記錄兩牙側(cè)角示值f)為了減小測量示值的測量不確定度，可多次測量，取平均值作為估計值?？筛鶕?jù)平均值的標準不確定度≤0.8′的要求確定重復測量次數(shù)1。圖5外螺紋牙側(cè)角測量的軸切法6.1.2.2.3測量結(jié)果計算測量模型見式(26)和式(27)。 (26) (27)式中：a;——被檢牙側(cè)角(i=1,2);8I測量器具示值誤差(包括測量刀的影響)所引入的修正值；6.1.2.2.3.2輸入量的估計值及其標準不確定度評估a)α;a的估計值及其標準不確定度評估：根據(jù)貝塞爾公式，1次測量平均值實驗標準差為： (28)l次測量平均值a的標準不確定度為： (29)b)8I的估計值及其標準不確定度評估：顯微鏡已檢定合格，若測量刀的影響可忽略，估計δI在士1'范圍內(nèi)服從均勻分布，取8I估計值為0,u(8I)=1'/√3=0.6'。若測量刀的影響不可忽略，可根據(jù)測量刀刻線與刃口夾角的測量結(jié)果評估。C101--小端面=螺紋軸線)測量線測量模型見式(30)~式(33)。P,=|z;+z'-zj-1-z'-1|+δa,-δa-1+?z+8z'+8T+8w (30) (31) (32) (33)8a;、8aj-1——量球與被測牙槽j和被測牙槽j-1接觸測量時，量球中心到兩牙側(cè)線交點的軸向8z——工作臺螺紋軸向位移的示值修正值；oz'——T型測頭螺紋軸向浮動位移的示值修正值；8T——溫度效應所引入的修正值；δw螺紋軸線與螺距的測量方向不平行所引入的修正值：Pn被測螺紋的基本螺距△P測量長度內(nèi)最大螺距累積誤差△Pz-——各牙螺距累積誤差中的最小值。第j牙槽比第i牙槽更靠近大端面：第j牙槽比第i牙槽更靠近小端面：具體評估同中徑計算時l。測量模型中輸入量8u的評估，取8w的估計值為0,u(8w)=P。(1/標準不確定度匯總見表7。表7標準不確定度匯總x正態(tài)101010正態(tài)101輸出量P,的估計值Pj?？蓪⒏黜椵斎肓抗烙嬛荡霚y量模型求得。因各輸入量都被認為是第j牙螺距累積誤差可表達如下：如第n(n>j)牙的螺距累積誤差最大(或最小),第j牙的螺距累積誤差最小(或最大),則測量長度va(△PL)=√u1(△z)+u2(8z)+u2(bz')+(n-j)2w2(8T)+(n-j)2△d?的估計值及其標準不確定度評估可參見中徑測量的相關(guān)評估，但應考慮兩個測量靈敏系數(shù)：合成標準不確定度：規(guī)定檢測要求。60°干密封管螺紋的外螺紋錐度可采用L?規(guī)和L?規(guī)組合檢驗(見第7章),也可采用螺紋千分尺或螺紋指示量規(guī)(見附錄D)測量。線，測量△M值(見圖7)。墊塊(量塊組合)高度H與標準圓柱(量針)半徑之和應盡可能等于基準距離e)用光面標準環(huán)規(guī)對T型測頭的K值進行校準。g)由被測牙槽0(最接近大端面牙槽)起沿被測螺紋母線向小端面逐牙測完所有可測量完整牙和T型測頭螺紋軸向浮動位移示值z%…z}…z'…z;再在被測牙槽i的螺紋另一側(cè)測量士0.5P的兩相鄰牙槽(見圖8),記錄測長儀測量示值xi+0.5p和xi-6.3P。h)測量和記錄被測件和儀器的溫度。基面(大端面)規(guī)定檢測要求。60°干密封管螺紋的內(nèi)螺紋錐度可采用L?規(guī)和L?規(guī)組合檢驗(見第7章),也可采用螺使量球與相鄰的被測牙頂2接觸，測量和記錄測長儀位紋另一側(cè)被測牙頂3接觸(見圖9),分別測量和記錄測長儀位移距離△xi?、△x和量球中心到基面(大端面)的距離l。平頂環(huán)規(guī)基面小徑按式(40)計算?！鱴2——標準參考條件下，量球與被測牙頂2和牙頂3接觸測量時，測長儀的位移距離；φ——被測螺紋圓錐半角，取名義值；圖9內(nèi)螺紋小徑測量的量球法6.3測量結(jié)果報告如被測螺紋參數(shù)的估計值為y,相關(guān)的擴展不確定度為U,則被測螺紋參數(shù)的測量結(jié)果為y±U,包含因子k=28合格判定若測量結(jié)果(被測螺紋參數(shù)的估計值及其測量不確定度)完全落在相應標準規(guī)定的允若測量結(jié)果(被測螺紋參數(shù)的估計值及其測量不確定度)完全落在相應標準規(guī)定的允許范圍以外，若測量結(jié)果(被測螺紋參數(shù)的估計值及其測量不確定度)部分落在相應標準規(guī)定的允許范圍以外，采用經(jīng)檢測合格的極限量規(guī)進行螺紋參數(shù)檢驗時，若符合第7章的規(guī)定，則被檢螺紋參數(shù)判為(規(guī)范性附錄)用于中徑測量的量球(針)直徑選擇使牙側(cè)角可能偏差引起的中徑測量不確定度分量最小的量球(針)直徑為最佳直徑。測量時建議選擇具有最佳直徑的量球(針)。量球(針)的最佳直徑按下列步驟計算。a)按式(A.1)設定量球(針)直徑的初始值。c)按6.1.1.2.3.3注的方法計算牙側(cè)角估計值的靈敏系數(shù)ca(i=1,2)d)由牙側(cè)角的可能偏差引起的標準測量不確定度分量按式(A.2)計算。u.(da)=√Zc2·u2(a?)式中：u.(dz。)——由牙側(cè)角的可能偏差引起的中徑估計值的標準測量不確定度分量；C——牙側(cè)角估計值的靈敏系數(shù)；u(a;)牙側(cè)角估計值的標準不確定度，測量前可概算為T./√3,T.為牙側(cè)角的公差。e)以適當?shù)牟竭M當量，逐漸改變量球(針)直徑，按步驟b)～步驟d)計算u,(dn),直至找到其最小值，與此最小值對應的量球(針)直徑即是最佳直徑。如實際測量時無法選到具有最佳直徑的量球(針),應保證所選量球(針)直徑不超過最大和最小極限直徑。設被測牙槽兩牙側(cè)線交點到基準面的距離為nPa(n=0,1,2,…),根據(jù)選用的量球(針)直徑和中徑名義值(d?-nP.T,或D?-nP?T。),按附錄B的算法計算m、0:和β:(i=1,2),按式(5)(外螺紋)或式(C.4)(內(nèi)螺紋)計算8a,按式(12)(外螺紋)或式(C.13)(內(nèi)螺紋)計算rw,按式(A.3)計算兩側(cè)切點到測量線的軸向距離zt。dimm一(nP.-8a+zn)T.≤2rn≤dmn-(nP。-8a+zri)T。dimn-(nP。-8a-zn)T,≤2ru≤dmn-(dim-(nP。-δa-xm)T,≤2rm≤dmn一(nP,-8a-z)T,內(nèi)螺紋Dioa.-(nP。-8a+zn)T.≤2rn≤Do-(nP.-a+D?na-(nP。-8a-zm)T.≤2rn≤D-(nP。-8a-若表A.1的判據(jù)成立，則選用的量球(針)直徑?jīng)]超過最大和最小極限直徑；反之，則不能選用。建議對實際選用的量球(針)直徑進行相應的測量不確定度分量概算。根據(jù)測量任務的目標不確定度，確定是否需對牙側(cè)角進行測量。(規(guī)范性附錄)已知中徑計算m的方法B.1外螺紋若已知被測牙槽兩牙側(cè)線交點處中徑d?,當量球(針)與該牙槽兩側(cè)接觸(此時測量線、兩牙側(cè)線交點和螺紋軸線在同一平面內(nèi)),量球中心(量針軸線與測量線交點)到螺紋軸線徑向距離的兩倍m按下列步驟計算。a)按式(B.1)設定初始值m。b)由m,按外螺紋中徑測量模型計算r.和r,。m?+1=m,+d?-2(r。+ro)d)如m?+1與m,之差的絕對值大于設定的允許差，則繼續(xù)迭代計算，直至兩者之差的絕對值不大B.2內(nèi)螺紋若已知被測牙槽兩牙側(cè)線交點處中徑D?,當量球與該牙槽兩側(cè)接觸(此時量球中心、兩牙側(cè)線交點和螺紋軸線在同一平面內(nèi)),量球中心到螺紋軸線徑向距離的兩倍m按下列步驟計算。a)按式(B.3)設定初始值m。mi+1=m,+D?-2(r.一rp)…………(B.4)d)如m+1與m;之差的絕對值大于設定的允許差，則繼續(xù)迭代計算，直至兩者之差的絕對值不大(規(guī)范性附錄)內(nèi)螺紋中徑的測量模型被測牙槽i的m按式(C.7)計算。被測牙槽j的m按式(C.8)或式(C.9)計算。被測牙槽j比被測牙槽i更靠近大端面：被測牙槽j比被測牙槽i更靠近小端面：式中：m——在標準參考條件下，量球沿測量線與螺紋牙槽兩側(cè)接觸，量球中心到螺紋軸線徑向