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摘要：万能工具显微镜是机械行业使用最为广泛的一种测量仪器，对万能工具显微镜的螺纹测量的研究，能够克服传统螺纹测量的缺陷，同时能够提高测量精度和工作效率。
关键词：万能工具显微镜、螺纹、测量
Accurate measurement and Error analysis of thread form Universal tool microscope
Jing Tao Xin Hua Xiao
（Department of Electromechanical Engineering， HuBei Polytechnic University， HuangShi， HuBei， 435003）
Abstract：Universal tool microscope is the most widely used machinery industry as a measuring instrument， study on Universal tool microscope for measurement of thread， It can overcome the shortcomings of traditional thread measurement.， At the same time to improve the accuracy and efficiency.
Keywords： Universal tool microscope， thread， measuring
1 引言
万能工具显微镜是光学计量仪器中最常用的一种多用途计量仪器，因其性能稳定、测量精度高、操作方便而在机械制造业、计量测试所广泛使用的。通过对基于万能工具显微镜的螺纹测量的研究，能够克服传统螺纹测量的缺陷，同时能够提高测量精度和工作效率。
2 微机型万能工具显微镜的构成及功能介绍
2.1万能工具显微镜的构成
2.2测量方法
我们将采用轴切法对螺纹测量进行研究。
轴切测量法是利用万能工具显微镜的放大、操纵系统和读数装置，使测量刀之刃线与测量对象表面相切至密合后，用刀刃上刻线代替被遮住的测量对象表面来对准目镜中相应虚线的一种测量方法。测量方法如图2所示。测量时先把被测件顶在工具显微镜两顶针之间，小端放在右面，采用五把测量刀，其中一把切于小端平面，另外四把压在距小端第一个完整牙型的四个牙面大约中径位置处。自小头直径端面起，第一牙的距离和处的中径可由式（1）和式（2）计算：
（1）
（2）
同样的方法测量并计算出最后一个完整牙型到小头直径端面处的距离L2和L2处的中径d2。
（3）
（4）
则基面长度L基处的基面中径计算出来：
（5）
式中：K为中径处的实际锥度，
3 测量软件的应用
3.1软件的工作界面
3.2软件的采集功能与组合计算功能
采集功能可以采集点、直线、圆、圆弧、两点间的距离、点到直线的距离、两直线的夹角及焦点坐标以及计算两圆圆心的距离。采集功能与各个功能是密切相关的。
组合计算功能分为多种：计算螺纹的中径、螺距和半角、计算两点距离及中心坐标、计算点到直线的距离及垂足坐标、计算圆与圆、圆与直线、计算两直线夹角及交点坐标。组合计算功能又要用到里面的采集功能和构造功能，因此在组合功能里面，必须有现成的点、线、圆来进行组合。
4 圆柱螺纹的测量
4.1被测零件螺纹塞规
该螺纹塞规的主要技术参数如下表：
下面我们将使用万能工具显微镜对该塞规的中径、半角、螺距等参数其精度进行验证。
4.2万能工具显微镜测量中径和半角
点击采集点按钮，按如下图示5依次采集8个点，采集完毕后，依次点击个点数据，在图形信息窗和文字信息窗内显示出螺纹半角和中径的值。
4.3万能工具显微镜测螺距
点击采集点按钮，按如下图示6依次采集2n个点，采集完毕后，依次点击个点数据，在图形信息窗和文字信息窗内显示出螺纹半角和中径的值。
4.4 数据分析
经万工显测量螺纹塞规的通规部分的数据参数如下：
对比于M14的螺纹塞规的标准技术参数可知，测量数据均在精度范围之内。总之，万能工具显微镜是一种应用非常广泛的光学量仪，应用微机型万能工具显微镜可对螺纹的中径、螺距、螺纹牙型角等进行测量，在具体测量时，总是通过调招显微镜米字线对螺纹牙之间的位置获得原始数值，然后经过微电脑自动处理可得所需数据，相对于传统的测量方法而言具有：操作简便、测量精确度高、测量范围大等优点。
5、总结
用万能工具显微镜对测量圆锥管螺纹塞规基面中径的两种方法—影像法和轴切法符合实际要求，可以应用于实际工程中。
使用光栅尺并结合软件处理，可以大幅提高测量精度；多点重复测量法可以有效地降低测量误差。
分析可知，影像法符合一般的工程测量要求，但轴切法的测量结果更准确。
参考文献
[1]赵沛征.万能测长仪示值误差校准的修正公式及误差分析探讨[J].计量与测试技术. 2007
[2]肖亚平，崔喜才，李拥军.目式万能测长仪阿贝测量头的检修[J]. 中国计量. 2007
[3] 王慧琴. JDY-3型数字式万能测长仪常见故障处理办法[J]. 计量与测试技术， 2004
作者简介：陶晶（1980-），男，博士学位，从事机械设计及理论方面的研究。
注：本文由湖北省机械电子工程重点学科资助。
关键词：万能工具显微镜、螺纹、测量
Accurate measurement and Error analysis of thread form Universal tool microscope
Jing Tao Xin Hua Xiao
（Department of Electromechanical Engineering， HuBei Polytechnic University， HuangShi， HuBei， 435003）
Abstract：Universal tool microscope is the most widely used machinery industry as a measuring instrument， study on Universal tool microscope for measurement of thread， It can overcome the shortcomings of traditional thread measurement.， At the same time to improve the accuracy and efficiency.
Keywords： Universal tool microscope， thread， measuring
1 引言
万能工具显微镜是光学计量仪器中最常用的一种多用途计量仪器，因其性能稳定、测量精度高、操作方便而在机械制造业、计量测试所广泛使用的。通过对基于万能工具显微镜的螺纹测量的研究，能够克服传统螺纹测量的缺陷，同时能够提高测量精度和工作效率。
2 微机型万能工具显微镜的构成及功能介绍
2.1万能工具显微镜的构成
2.2测量方法
我们将采用轴切法对螺纹测量进行研究。
轴切测量法是利用万能工具显微镜的放大、操纵系统和读数装置，使测量刀之刃线与测量对象表面相切至密合后，用刀刃上刻线代替被遮住的测量对象表面来对准目镜中相应虚线的一种测量方法。测量方法如图2所示。测量时先把被测件顶在工具显微镜两顶针之间，小端放在右面，采用五把测量刀，其中一把切于小端平面，另外四把压在距小端第一个完整牙型的四个牙面大约中径位置处。自小头直径端面起，第一牙的距离和处的中径可由式（1）和式（2）计算：
（1）
（2）
同样的方法测量并计算出最后一个完整牙型到小头直径端面处的距离L2和L2处的中径d2。
（3）
（4）
则基面长度L基处的基面中径计算出来：
（5）
式中：K为中径处的实际锥度，
3 测量软件的应用
3.1软件的工作界面
3.2软件的采集功能与组合计算功能
采集功能可以采集点、直线、圆、圆弧、两点间的距离、点到直线的距离、两直线的夹角及焦点坐标以及计算两圆圆心的距离。采集功能与各个功能是密切相关的。
组合计算功能分为多种：计算螺纹的中径、螺距和半角、计算两点距离及中心坐标、计算点到直线的距离及垂足坐标、计算圆与圆、圆与直线、计算两直线夹角及交点坐标。组合计算功能又要用到里面的采集功能和构造功能，因此在组合功能里面，必须有现成的点、线、圆来进行组合。
4 圆柱螺纹的测量
4.1被测零件螺纹塞规
该螺纹塞规的主要技术参数如下表：
下面我们将使用万能工具显微镜对该塞规的中径、半角、螺距等参数其精度进行验证。
4.2万能工具显微镜测量中径和半角
点击采集点按钮，按如下图示5依次采集8个点，采集完毕后，依次点击个点数据，在图形信息窗和文字信息窗内显示出螺纹半角和中径的值。
4.3万能工具显微镜测螺距
点击采集点按钮，按如下图示6依次采集2n个点，采集完毕后，依次点击个点数据，在图形信息窗和文字信息窗内显示出螺纹半角和中径的值。
4.4 数据分析
经万工显测量螺纹塞规的通规部分的数据参数如下：
对比于M14的螺纹塞规的标准技术参数可知，测量数据均在精度范围之内。总之，万能工具显微镜是一种应用非常广泛的光学量仪，应用微机型万能工具显微镜可对螺纹的中径、螺距、螺纹牙型角等进行测量，在具体测量时，总是通过调招显微镜米字线对螺纹牙之间的位置获得原始数值，然后经过微电脑自动处理可得所需数据，相对于传统的测量方法而言具有：操作简便、测量精确度高、测量范围大等优点。
5、总结
用万能工具显微镜对测量圆锥管螺纹塞规基面中径的两种方法—影像法和轴切法符合实际要求，可以应用于实际工程中。
使用光栅尺并结合软件处理，可以大幅提高测量精度；多点重复测量法可以有效地降低测量误差。
分析可知，影像法符合一般的工程测量要求，但轴切法的测量结果更准确。
参考文献
[1]赵沛征.万能测长仪示值误差校准的修正公式及误差分析探讨[J].计量与测试技术. 2007
[2]肖亚平，崔喜才，李拥军.目式万能测长仪阿贝测量头的检修[J]. 中国计量. 2007
[3] 王慧琴. JDY-3型数字式万能测长仪常见故障处理办法[J]. 计量与测试技术， 2004
作者简介：陶晶（1980-），男，博士学位，从事机械设计及理论方面的研究。
注：本文由湖北省机械电子工程重点学科资助。