紧固件检测及缺陷分析.docx

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紧固件检测及缺陷分析

紧固件检测及缺陷分析

1紧固件检测

1.1一般几何要素检测

紧固件一般几何要素包括：

几何尺寸和形位公差。

几种常用的检测量具、仪器原理及使用要求。

a．游标卡尺

图9.2-1：

游标卡尺

原理：

游标卡尺是一种测量长度、内外径、深度的量具（图9.2-1）。

游标卡尺由主尺和附在主尺上能滑动的游标两部分构成。

若从背面看，游标是一个整体。

游标与尺身之间有一弹簧片，利用弹簧片的弹力使游标与尺身靠紧。

游标上部有一紧固螺钉，可将游标固定在尺身上的任意位置。

主尺一般以毫米为单位，而游标上则有10、20或50个分格，根据分格的不同，游标卡尺可分为十分度游标卡尺、二十分度游标卡尺、五十分度格游标卡尺等。

游标卡尺的主尺和游标上有两副活动量爪，分别是内测量爪和外测量爪，内测量爪通常用来测量内径，外测量爪通常用来测量长度和外径。

深度尺与游标尺连在一起，可以测槽和筒的深度。

使用要求：

用软布将量爪擦干净，使其并拢，查看游标和主尺身的零刻度线是否对齐。

如果对齐就可以进行测量：

如没有对齐则要记取零误差：

游标的零刻度线在尺身零刻度线右侧的叫正零误差，在尺身零刻度线左侧的叫负零误差（这件规定方法与数轴的规定一致，原点以右为正，原点以左为负）。

b．千分尺（螺旋测微器）

原理：

螺旋测微器（图9.2-2）是依据螺旋放大的原理制成的，即螺杆在螺母中旋转一周，螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。

因此，沿轴线方向移动的微小距离，就能用圆周上的读数表示出来。

螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm，可动刻度有50个等分刻度，可动刻度旋转一周，测微螺杆可前进或后退0.5mm，因此旋转每个小分度，相当于测微螺杆前进或推后0.5/50=0.01mm。

可见，可动刻度每一小分度表示0.01mm，所以螺旋测微器可准确到0.01mm。

由于还能再估读一位，可读到毫米的千分位，故又名千分尺。

使用要求：

测量时，当测砧和测微螺杆并拢时，可动刻度的零点若恰好与固定刻度的零点重合，旋出测微螺杆，并使测砧和测微螺杆的面正好接触待测长度的两端，注意不可用力旋转否则测量不准确，马上接触到测量面时慢慢旋转左右面的棘轮转柄直至传声咔咔的响声，那么测微螺杆向右移动的距离就是所测的长度。

这个距离的整毫米数由固定刻度上读出，小数部分则由可动刻度读出。

普通千分尺

电子千分尺

图9.2-2：

千分尺

c．百分表

原理：

百分表（图9.2-3）是一种精度较高的比较量具，它只能测出相对数值，不能测出绝对数值，主要用于测量形状和位置误差，也可用于机床上安装工件时的精密找正。

百分表的读数准确度为0.01mm。

百分表的结构原理如图1所示。

当测量杆1向上或向下移动1mm时，通过齿轮传动系统带动大指针5转一圈，小指针7转一格。

刻度盘在圆周上有100个等分格，各格的读数值为0.01mm。

小指针每格读数为1mm。

测量时指针读数的变动量即为尺寸变化量。

刻度盘可以转动，以便测量时大指针对准零刻线。

图9.2-3：

百分表

使用要求：

1）使用前，应检查测量杆活动的灵活性。

即轻轻推动测量杆时，测量杆在套筒内的移动要灵活，没有如何轧卡现象，每次手松开后，指针能回到原来的刻度位置。

2）使用时，必须把百分表固定在可靠的夹持架上。

切不可贪图省事，随便夹在不稳固的地方，否则容易造成测量结果不准确，或摔坏百分表。

3）测量时，不要使测量杆的行程超过它的测量范围，不要使表头突然撞到工件上，也不要用百分表测量表面粗糙度或有显著凹凸不平的工作。

4）测量平面时，百分表的测量杆要与平面垂直，测量圆柱形工件时，测量杆要与工件的中心线垂直，否则，将使测量杆活动不灵或测量结果不准确。

5）为方便读数，在测量前一般都让大指针指到刻度盘的零位。

d．通止卡规

图9.2-4通止卡规

原理：

通止卡规（图9.2-4）是量具的一种，在实际生产中大批量的产品若采取用计量量具（如游标卡尺，千分表等有刻度的量具）逐个测量很费事．我们知道合格的产品是有一个度量范围的.在这个范围内的都合格，所以人们便采取通规和止规来测量。

通规的设计尺寸等于工件的最大实体尺寸，止规的设计尺寸等于工件的最小实体尺寸。

使用要求：

通止卡规是计数用量具，使用频繁，磨损较快，所以需定期做周期校验。

e．投影仪（影像测量仪）

1：

传统测量仪2：

现代精密影像测量仪

图9.2-5影像测量仪

原理：

影像测量仪又名精密影像式测绘仪（图9.2-5影像测量仪），使用本身的硬件（CCD，目镜，物镜数据线）将所能捕捉到的图象通过数据线传输到电脑的数据采集卡中，之后由软件在电脑显示器上成像，由操作员用鼠标在电脑上进行快速的测量。

它克服了传统投影仪的不足，是集光、机、电、计算机图像技术于一体的新型高精度、高科技测量仪器。

由光学显微镜对待测物体进行高倍率光学放大成像，经过CCD摄像系统将放大后的物体影像送入计算机后，能高效地检测各种复杂工件的轮廓和表面形状尺寸、角度及位置，特别是精密零部件的微观检测与质量控制。

可将测量数据直接输入到AUTOCAD中，成为完整的工程图，图形可生成DXF文档，也可输入到WORD、EXCEL中，进行统计分析。

使用要求：

1）仪器应放在清洁干燥的室内（室温20℃±5℃，湿度低于60%），避免光学零件表面污损、金属零件生锈、尘埃杂物落入运动导轨，影响仪器性能。

2）因仪器型号多样，具体使用方法见各仪器说明书。

3）仪器使用完毕，工作面应随时擦拭干净，最好再罩上防尘套。

4）仪器的传动机构及运动导轨、应定期上润滑油，使机构运动顺畅，保持良好的使用状态。

f．螺纹千分尺

原理：

螺纹千分尺是应用螺旋副传动原理将回转运动变为直线运动的一种量具，具有60°锥型和V型测头，用于测量外螺纹中径，螺纹千分尺按读数形式分为标尺式和数显式（图9.2-6）。

图9.2-6螺纹千分尺

使用要求：

1）螺纹千分尺的压线或离线调整与外径千分尺调整方法相同。

2）螺纹千分尺测量时必须使用“测力装置”即以恒定的测量压力进行测量，另外，在使用螺纹千分尺时应平放，使两测头的中心与被测工件螺纹中心线相垂直，以减少其测量误差。

g．螺纹测量仪

原理：

通过标准螺纹测头对内外螺纹零件进行测量，并将读数显示在百分表上。

其特点是比对测量内外螺纹的单一中径、作用中径、大径和小径的实际大小，可测量螺纹的锥度和圆度，可检测以螺纹为基准的几何参数（如同轴度、跳动度、垂直度），适用于各种规格精度等级的内外螺纹测量。

图9.2-7内外螺纹测量仪

使用要求：

1）仪器应放在清洁干燥的室内（室温20℃±5℃，湿度低于60%），避免零件表面污损、金属零件生锈，影响仪器性能。

2）仪器使用完毕，工作面应随时擦拭干净，最好再罩上防尘套。

h．螺纹环规

螺纹环规是检验外螺纹折算中径和实际中径的专用综合量规（图9.2-8）。

用于测量外螺纹尺寸的正确性，通端为一件，止端为一件。

止端环规在外圆柱面上有凹槽。

当尺寸在100毫米以上时，螺纹环规为双柄螺纹环规型式。

规格分为粗牙、细牙、管子螺纹三种。

图9.2-8螺纹环规

使用要求：

1）使用前应经相关检验计量机构检验计量合格后，方可投入生产现场使用，并定期进行周期检定。

2）使用时应注意被测螺纹公差等级及偏差代号与环规标识的公差等级、偏差代号相同。

3）检验测量过程中首先要清理干净被测螺纹油污及杂质，然后在环规与被测螺纹对正后，用大母指与食指转动环规，使其在自由状态下旋合，通规要通过螺纹全部长度判定合格，否则为不合格。

止规旋入螺纹长度在2个螺距之内为合格，否则为不合格。

4）使用后应及时清理干净测量部位附着物，存放在规定的量具盒内。

i．螺纹塞规

螺纹塞规是检验内螺纹折算中径和实际中径的专用综合量规（图9.2-9）。

用测量内螺纹尺寸的正确性。

此塞规种类可分为普通粗牙、细牙和管子螺纹三种。

螺纹塞规模拟被测螺纹的最大实体牙型，检验被测螺纹的作用中径是否超过其最大实体牙型的中径，并同时检验底径实际尺寸是否超过其最大实体尺寸。

图9.2-10螺纹塞规

使用要求：

1）使用前应经相关检验计量机构检验计量合格后，方可投入生产现场使用，并定期进行周期检定。

2）使用时应注意被测螺纹公差等级及偏差代号与环规标识的公差等级、偏差代号相同。

3）检验测量过程中首先要清理干净被测螺纹油污及杂质，然后在塞规与被测螺纹对正后，用大母指与食指转动塞规，使其在自由状态下旋合，通规要通过螺纹全部长度判定合格，否则为不合格。

止规旋入螺纹长度在2个螺距之内为合格，否则为不合格。

4）使用后应及时清理干净测量部位附着物，存放在规定的量具盒内。

j．三坐标测量仪

原理：

简单地说,三坐标测量仪就是在三个相互垂直的方向上有导向机构、测长元件、数显装置，有一个能够放置工件的工作台（大型和巨型不一定有），测头可以以手动或机动方式轻快地移动到被测点上，由读数设备和数显装置把被测点的坐标值显示出来的一种测量设备（图9.2-11）。

显然这是最简单、最原始的测量机。

有了这种测量机后，在测量容积里任意一点的坐标值都可通过读数装置和数显装置显示出来。

测量机的采点发讯装置是测头，在沿X，Y，Z三个轴的方向装有光栅尺和读数头。

其测量过程就是当测头接触工件并发出采点信号时，由控制系统去采集当前机床三轴坐标相对于机床原点的坐标值，再由计算机系统对数据进行处理。

图9.2-11三坐标测量仪

使用要求：

三坐标测量机的机械部件有多种，我们需要日常保养的是传动系统和气路系统的部件，保养的频率应该根据测量机所处的环境决定。

一般在环境比较好的精测间中的测量机，我们推荐每三个月进行一次常规保养，而如果用户的使用环境中灰尘比较多，测量间的温度湿度不能完全满足测量机使用环境要求，那应该每月进行一次常规保养，对测量机的常规保养，应了解影响测量机的因素：

1．压缩空气对测量机的影响　　

1）要选择合适的空压机，最好另有储气罐，使空压机工作寿命长，压力稳定。

2）空压机的启动压力一定要大于工作压力。

3）开机时，要先打开空压机，然后接通电源。

2.油和水对测量机的影响

由于压缩空气对测量机的正常工作起着非常重要的作用，所以对气路的维修和保养非常重要。

其中有以下主要项目：

1）每天使用测量机前检查管道和过滤器，放出过滤器内及空压机或储气罐的水和油。

2）一般3个月要清洗随机过滤器和前置过滤器的滤芯。

空气质量较差的周期要缩短。

因为过滤器的滤芯在过滤油和水的同时本身也被油污染堵塞，时间稍长就会使测量机实际工作气压降低，影响测量机正常工作。

一定要定期清洗过滤器滤芯。

3）每天都要擦拭导轨油污和灰尘，保持气浮导轨的正常工作状态。

3.对测量机导轨的保护要养成良好的工作习惯。

用布或胶皮垫在下面，保证导轨安全。

工作结束后或上零件结束后要擦拭导轨。

当我们在使用测量机时要尽量保持测量机房的环境温度与检定时一致。

另外电气设备、计算机、人员都是热源。

在设备安装时要做好规划，使电气设备、计算机等与测量机有一定的距离。

测量机房加强管理不要有多余人员停留。

高精度的测量机使用环境的管理更应该严格。

1.1.1几何尺寸检测

检测方法及检具按表9.2-1执行。

表9.2-1

序号

测试项目

测试方法

检具

说明

1

螺纹长度b或bm或lg或a

图3

图4

图5

（1）b尺寸:

用0.02mm的卡尺从螺杆末端的长边（如图3所示）起,测量至通端螺纹环规端面（如图4所示）的距离

（2）bm尺寸:

双头螺柱的拧入机体端用0.02mm的卡尺从螺杆末端的长边起,测量至螺纹收尾末端的距离（如图5所示）

（3）lg或a尺寸:

用0.02mm的卡尺从支承面（或支承面与螺杆交接处）测量至通端螺纹环规端面（如图4所示）的距离

GB1214规