螺紋綜合測量機(jī)對螺紋環(huán)規(guī)中徑的測量及不確定度分析

姚佳昊

摘要：本文敘述了利用IAC螺紋綜合測量機(jī)來測量螺紋環(huán)規(guī)中徑，并對測量結(jié)果進(jìn)行了不確定度分析。

關(guān)鍵詞：螺紋測量機(jī);不確定度

Abstract： in this paper， IAC thread synthetic measuring machine was used to measure the middle diameter of thread ring gauge， and the uncertainty analysis was carried out on the measurement results.

Key words： thread measuring machine; The uncertainty

引言

通常情況下，使用萬能測長儀和一米測長機(jī)在配上其他專用的配套檢具對螺紋環(huán)規(guī)的中徑進(jìn)行測量，儀器的工作原理：由于工作臺(tái)面到測量軸線（頂尖軸線）之間距離的限制。在萬能測長儀上測量螺紋環(huán)規(guī)單一中經(jīng)，通過單球法測量只能測到內(nèi)徑120mm左右的螺紋環(huán)規(guī)，在一米測長機(jī)上測量螺紋環(huán)規(guī)，通過單球法只能測量到直徑為M90mm左右的螺紋環(huán)規(guī)單一中徑。為了對標(biāo)準(zhǔn)螺紋環(huán)規(guī)的測量不確定度進(jìn)行分析，本文介紹一種使用IAC螺紋綜合測量機(jī)來測量標(biāo)準(zhǔn)環(huán)規(guī)，并分析了測量結(jié)果的不確定度。[1-3]

螺紋綜合測量機(jī)的測量原理：由超高精度儀器導(dǎo)軌基準(zhǔn)構(gòu)成兩維軸系，測量面精準(zhǔn)定位在被測量螺紋軸向剖面上，雙測尖的T型測針在被測螺紋軸向剖面的上、下輪廓表面連續(xù)的掃描。在測量過程中每秒數(shù)千點(diǎn)的高分辨率兩維輪廓點(diǎn)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，綜合所得每個(gè)輪廓點(diǎn)對應(yīng)一個(gè)二維坐標(biāo)值，它們被記錄用做數(shù)據(jù)處理。

1 測量條件

（1）測量依據(jù)：JJF1345-2012《圓柱螺紋量規(guī)校準(zhǔn)規(guī)范》

（2）環(huán)境條件：溫度（ 20±2） ;濕度≤65%RH

（3）測量儀器：IAC螺紋綜合測量機(jī)

（4）被測對象：M12×1.5-6H螺紋環(huán)規(guī)

2 數(shù)學(xué)模型

3輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

3.1輸入量 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 評定

輸入量 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源，由5個(gè)不確定度分項(xiàng)構(gòu)成。

（1）由于環(huán)規(guī)變動(dòng)量的存在，標(biāo)準(zhǔn)環(huán)規(guī)測點(diǎn)偏移環(huán)規(guī)中心引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度;

（2）標(biāo)準(zhǔn)環(huán)規(guī)和被測標(biāo)準(zhǔn)件的線膨脹系數(shù)之差 的不確定度引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度;

（3）標(biāo)準(zhǔn)環(huán)規(guī)與被測標(biāo)準(zhǔn)件溫度差 引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度;

（4）由IAC螺紋綜合測量機(jī)示值誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。

（5）測力引入誤差的影響

上述不確定度的分項(xiàng)中（5個(gè)），前邊兩項(xiàng)測量列通過大量、連續(xù)多次測量得結(jié)果，采用A類方法評定，評定結(jié)果用 、 ?表示。后三項(xiàng)根據(jù)規(guī)程的要求和環(huán)境條件采用B類方法評定，評定結(jié)果分別用 、 和 表示。[4]

3.1.1 ?的評定

選用M12×1.5-6h螺紋環(huán)規(guī)T端作為測量對象，在相同的條件下連續(xù)測量10次，從測試系統(tǒng)上讀取10次顯示值，如表1所示。

單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差為：

為了得到較為可靠的、較好的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差，采用合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差 。

采用同樣的方法取8mm、10mm、12mm、16mm環(huán)規(guī)各一個(gè)，用IAC綜合測量機(jī)在重復(fù)條件下連續(xù)測量10次，得到四組測量數(shù)據(jù)。每組數(shù)據(jù)都按照上述方法進(jìn)行計(jì)算，得到每一次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差 ，如表2所示。

6 總結(jié)

通過上述理論分析和多次重復(fù)數(shù)據(jù)證明，能夠清楚看出螺紋綜合測量機(jī)在檢測螺紋環(huán)規(guī)方面具有的巨大優(yōu)勢。螺紋綜合測量機(jī)是能夠清晰、準(zhǔn)確的反映出螺紋內(nèi)部牙型的具體情況，還具備多參數(shù)同時(shí)測量功能，更好解決企業(yè)在實(shí)際工作中的各類問題。

參考文獻(xiàn)：

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