[發明專利]一種螺紋規用計量校準方法

在審

• 申請號: 202011160125.2
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112729039A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 趙艷
• 申請（專利權）人: 天津市計量監督檢測科學研究院
• 主分類號: G01B3/40
• 分類號: G01B3/40;G01B5/08;G01B5/20;G01B21/04;G01B21/10;G01B21/20
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 張博

本發明屬于檢定技術領域，涉及對于螺紋規的檢定技術，尤其是一種螺紋規用計量校準方法。包括待檢螺紋規，三坐標測量機和星型測頭，待檢螺紋規沿縱向固定于三坐標測量機的檢測位置，三坐標測量機對星型測頭進行標定；包括如下步驟：步驟1：將待檢螺紋規固定于三坐標測量機的檢測位置；步驟2：采用三坐標測量機對星型測頭進行標定；步驟3：應用星型測頭對沿螺紋軸線方向多角度測量螺紋輪廓；步驟4：重塑螺紋規的三維立體形狀，建立螺紋量規模型；步驟5：將步驟4所述的螺紋量規模型和標準模型進行軸線重合旋轉比較判定待檢螺紋規的螺紋質量。

技術領域

本發明屬于檢定技術領域，涉及對于螺紋規的檢定技術，尤其是一種螺紋規用計量校準方法。

背景技術

在現代高精密測量中，螺紋規在使用之前都會進行計量校準以保證工件之間連接的可靠性、互換性、裝配的準確性和其承載能力，因此準確測量螺紋規在計量領域受到廣泛關注。

傳統的測量方法是利用校對規來判別螺紋，其測量準確度主要依靠于螺紋的磨損程度和人員誤差，通過校對規測量無法得到螺紋確切參數，不利于定量分析。基于參數化特征的測量方法已開發了很長一段時間。直接的，測量螺紋中徑主要是利用測長機和雙測球的方法，能直接測量出螺紋中徑，這在國內計量領域一定時期長期使用；近幾年隨著現代制造業的發展，掃描測量儀器和坐標測量機的掃描功能對螺紋輪廓進行掃描同時計算螺紋的主要參數。同時隨著視覺檢測技術的不斷發展，非接觸式的方法也興起來了。然而，隨著技術的不斷普及，和知識的網絡化程度不斷深入，同一螺紋規計量部門使用不同的測量方法，其測量結果不盡一致，這將嚴重影響工業生產，對外貿易等。

當同一螺紋規的校準結論不同時，用什么方法能準確的判斷螺紋規，指出螺紋規不符合的位置，是目前計量部門需要研究解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種不需要任何參考量規，沿軸向掃描螺紋規，經過采集螺紋的特征建立重塑模型，與標準模型進行干涉實驗，可以校準螺紋量規的質量，并能準確判斷出螺紋量規的問題位置的螺紋規用測量方法。

本發明采取的技術方案是：

一種螺紋規用計量校準方法，其特征在于：包括待檢螺紋規，三坐標測量機和星型測頭，待檢螺紋規沿軸向固定于三坐標測量機的檢測位置，三坐標測量機對星型測頭進行標定；

包括如下步驟：

步驟1：將待檢螺紋規固定于三坐標測量機的檢測位置；

步驟2：采用三坐標測量機對星型測頭進行標定；

步驟3：應用星型測頭對沿螺紋軸線方向多角度測量螺紋輪廓；

步驟4：重塑螺紋規的三維立體形狀，建立螺紋量規模型；

步驟5：將步驟4所述的螺紋量規模型和標準模型進行軸線重合旋轉比較判定待檢螺紋規的螺紋質量。

進一步的，所述步驟3包括，

步驟3.1：構造了原始坐標系OXYZ，利用坐標測量機的星型測頭進行測量，建立以圓柱螺紋量規軸線為Z軸，以螺紋端面為以為中心為圓心，以機器坐標系X軸和Y軸為新建坐標系的X軸、Y軸。四個測針沿Z軸掃描螺紋量規，測量所得點集為

步驟3.2：將坐標系轉換不同的角度如圖2所示。原點仍為螺紋規端面的中心點O，繞Z 軸旋轉一角度θ_l，得到新的坐標系OX_lY_lZ_l。旋轉角度θ_l公式為：

θ_l＝θ*l(l＝1.2.3…45) 式1

其中：θ＝π/180