6.2.1 测量梯形螺纹

《机械加工产品质量检测》电子教案第11页共11页项目六螺纹测量课题6.2.1测量梯形螺纹课时2课时教学目标知识目标1.掌握梯形螺纹主要参数。2.理解梯形螺纹标记规则。能力目标1.熟练运用工具检测梯形螺纹。2.准确记录并分析测量结果。思政目标1.培养学生的质量意识，理解表面质量对产品性能和使用寿命的影响。2.通过实践操作，提升学生的专业技能和综合素质。3.引导学生认识到持续改进是提高产品质量的重要途径。教材分析重点梯形螺纹参数与标记理解。难点精确测量与数据分析。关键掌握测量技巧，确保数据准确。教学方法教法分析讲授法、讨论法学法分析自主学习法教学准备多媒体课件、测量工具板书设计项目六螺纹测量任务二梯形螺纹测量一、梯形螺纹主要参数二、梯形螺纹的标记三、梯形螺纹的检测活动一测量梯形螺纹【活动分析】一、测量任务解读【活动实施】一、测量器具准备二、测量步骤教学过程教学分析教学内容教师调控学生活动导入新课课程思政点融入，提升综合素养。【案例导入】案例名称：精益求精的螺纹测量大师——李明辉在制造业的璀璨星空中，有这样一位“螺纹大师”——李明辉，他是一位在精密机械加工领域深耕多年的工程师，尤其擅长梯形螺纹的测量与加工。李明辉的故事，是关于匠心独运、质量至上的生动诠释。在一次国际性的精密零件制造大赛中，他凭借对梯形螺纹近乎苛刻的测量精度要求，不仅赢得了比赛的桂冠，更让中国制造的精密机械零件在国际舞台上大放异彩。李明辉深知，每一个螺纹的细微偏差都可能影响整个机械系统的运行稳定性和耐久性。因此，他始终将“零缺陷”作为自己的工作标准，不断钻研测量技术，追求更高的精度和更稳定的性能。在他的带领下，团队不断突破技术瓶颈，实现了梯形螺纹测量技术的多次飞跃。【引导反思】质量意识的觉醒：案例中，李明辉对质量的执着追求让我们看到，质量意识是每一位技术工人和工程师必须具备的基本素养。它关乎企业的声誉、产品的竞争力，更关乎用户的信任和安全。在新课学习中，我们要深刻理解表面质量对产品性能和使用寿命的深远影响，将质量意识融入到每一次测量、每一次操作中，确保我们的工作成果经得起时间的考验。专业技能的重要性：李明辉之所以能成为螺纹测量大师，离不开他扎实的专业技能和丰富的实践经验。他不断学习新知识、新技术，勇于挑战自我，才能够在竞争激烈的行业中脱颖而出。在新课学习中，我们要珍惜每一次实践操作的机会，通过反复练习和不断总结，提升自己的专业技能和综合素质。同时，也要保持对新技术、新方法的敏锐洞察力，不断拓宽自己的知识边界。持续改进的精神：李明辉和他的团队并没有因为取得的成绩而满足现状，而是不断寻求改进和创新的机会。他们通过优化测量流程、引入先进设备等方式，不断提高测量精度和效率，为企业创造了更大的价值。在新课学习中，我们要树立持续改进的观念，勇于挑战现状、追求卓越。无论是个人能力的提升还是团队的合作效率，都需要我们不断反思、不断改进。只有这样，我们才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。【导入新课】今天，我们将通过“梯形螺纹测量”这一活动，进一步加深对质量意识的理解，提升我们的专业技能和综合素质。在这个过程中，希望大家能够像李明辉一样，以严谨的态度对待每一个测量步骤，以创新的思维解决遇到的问题，共同为提升产品质量贡献自己的力量。让我们携手并进，在探索与实践中不断成长！【思考与讨论】教师引导学生思考，参与互动讨论。新授使学生的注意力跟着老师共同进入课堂增加学生的专业知识任务二梯形螺纹测量一、梯形螺纹主要参数梯形螺纹主要参数见表6-2-1。表6-2-1梯形螺纹主要参数二、梯形螺纹的标记梯形螺纹按螺旋线的线数分为单线螺纹和多线螺纹。梯形螺纹标记见表6-2-2。表6-2-2梯形螺纹主要参数三、梯形螺纹的检测（一）螺纹量规检验1.螺纹工作环规（1）通端螺纹工作环规（T）通端螺纹工作环规主要用来检测外螺纹作用中径（d2），其次控制外螺纹小径不超出其最大极限尺寸（d1max），它属于综合检验量规。因此，通端螺纹工作环规应有完整的牙型，其长度等于被检验螺纹的旋合长度。合格的外螺纹都应被通端螺纹工作环规顺利地旋入，这样就保证了外螺纹的作用中径不超出最大实体牙型的中径，即d2作用<d2max，还保证外螺纹小径不大于它的最大极限尺寸（d1<d1max）。（2）止端螺纹工作环规（Z）止端螺纹工作环规只用来检验外螺纹单一中径一个参数。为了尽量减小螺距误差的影响，必须使环规的中径部位与被检验的外螺纹接触，因此，止端螺纹工作环规的牙型应做成截短的不完整形式，并将止端螺纹工作环规的长度限制在2~3.5牙。合格的外螺纹不应完全通过止端螺纹工作量规，但仍允许旋合一部分。这些没有完全通过止端螺纹工作环规的外螺纹，说明其单一中径没有超出最小实体牙型的中径，即d2单一>d2min，如图6-2-1所示。图6-2-1环规的使用方法（3）螺纹环规使用的注意事项1）确保垂直且稳定的旋入当螺纹环规被旋入外螺纹工件时，操作者应确保动作平稳且环规的轴线与工件轴线严格重合，避免任何形式的歪斜或倾斜，如图6-2-2所示。任何微小的偏差都可能导致测量结果的误差，甚至损坏螺纹环规或工件。2）减少手持操作时间在检验过程中，应尽量减少长时间用手直接握持螺纹环规进行操作的时间。长时间的手持不仅可能因手部疲劳影响操作的稳定性和准确性，还可能因手部温度传导至量规上，导致量规受热膨胀，从而影响测量精度。建议采用夹具或其他辅助工具来固定环规，以提高测量效率和准确性。3）合理控制拧紧力度使用通规（即允许通过的环规）和止规（即不允许通过的环规）检查螺纹时，施加在环规上的拧紧力应适度且均匀。严禁强行拧紧环规，以免因过大的力量导致螺纹环规变形、损坏或工件螺纹受损。正确的做法是轻轻旋转环规，观察其是否能顺利通过（通规）或被阻止（止规），并根据实际情况调整拧紧力度，确保测量结果的准确性。同时，操作者应具备一定的经验和判断力，以区分正常的拧紧阻力和因螺纹缺陷引起的过大阻力。图6-2-2螺纹环规操作手法2.螺纹工作塞规（1）通端螺纹工作塞规（T）通端螺纹工作塞规主要用来检验内螺纹的作用中径（D2作用），其次是控制内螺纹大径不超出其最小极限尺寸，它也是综合检验量规。因此，通端螺纹工作塞规应有完整的牙型，其长度等于被检验螺纹的旋合长度，合格的内螺纹应被通端螺纹工作塞规顺利地旋入，这样就保证了内螺纹的作用中径不超出最大实体牙型的中径即D作用≥D2min，同时也保证了内螺纹的大径不小于其最小极限尺寸。（2）止端螺纹工作寨规（Z）止端螺纹工作塞规只用来检验内螺纹单一中径一个参数。为了尽量减小螺距误差和牙侧角误差的影响，止端螺纹工作塞规的牙型做成截短的不完整牙型，并将其工作部分的长度限制为2~3.5牙。合格的内螺纹不应完全通过止端螺纹工作塞规，但允许旋合一部分。这些没有完全通过止端螺纹工作塞规的内螺纹，说明其中单一中径没有超出最小实体牙型的中径，即D2单一<D2max，如图6-2-3所示。图6-2-3塞规的使用方法（3）螺纹塞规使用的注意事项在使用螺纹塞规对内螺纹工件进行检测时，为确保测量结果的准确性和可靠性，以及保护测量工具免受不必要的损害，必须严格遵守以下规范注意事项：1）确保垂直且平稳的旋入当螺纹塞规被旋入内螺纹工件时，操作者应确保动作平稳且塞规的轴线与工件轴线严格重合，绝对避免任何形式的歪斜。任何微小的偏差都可能导致测量结果的误差，甚至对螺纹塞规或工件造成损伤。因此，在旋入过程中，应细心观察并调整塞规的角度，确保其垂直且平稳地进入工件内螺纹。2）减少手持操作时间在检测过程中，长时间用手直接握持螺纹塞规进行操作不仅会增加手部疲劳，还可能因手部温度传导至塞规上，导致塞规受热膨胀，从而影响测量精度。因此，应尽量避免长时间手持操作，可以采用夹具或其他辅助工具来固定塞规，以提高测量效率和准确性。同时，定期休息以缓解手部疲劳也是必要的。3）采用隔热措施以减小温度影响温度变化是影响测量精度的重要因素之一。为了减小温度变化对螺纹塞规测量结果的影响，建议采用隔热板等隔热措施。隔热板可以有效地隔离外部环境温度对塞规的直接影响，保持塞规在相对稳定的温度环境下工作，从而提高测量结果的稳定性和可靠性。此外，在使用前和使用过程中，还应对塞规进行温度适应性检查，确保其处于适宜的工作温度范围内。（二）三针法测量螺纹中径1.测量原理三针法测量螺纹中径是一种较精密的间接测量法。测量时，将三根直径相同、精度很高的量针（见图6-2-4）放入被测螺纹牙槽中，用测量外尺寸的量具测量尺寸M（见图6-2-5），由螺纹各参数的几何关系，换算出被测螺纹的单一中径。图6-2-4量针图6-2-5三针法测量螺纹中径的方法如果螺纹的单一中径在中径的最大极限尺寸和最小极限尺寸之间，则螺纹中径合格。式中d2实被测螺纹的单一中径，mm；do-三针直径，mm；P-螺纹螺距，mm；-螺纹牙型半角。梯形螺纹当α=30°时，测量时，选择最佳直径量针，使量针与牙侧的接触点在单一中径上。当α=30°时2.测量步骤（1）根据螺纹的中径，正确选取最佳量针，量针如图6-2-4所示。（2）把选择好的三根量针放置在螺纹两侧相应的螺旋槽内，如图6-2-5所示。（3）用千分尺量出两边量针顶点之间的距离M值，如图6-2-6所示，根据M值计算被测螺纹的单一中径d2实。图6-2-6M值的测量方法（4）当α=30°时因为所以采用最佳量针的简化后公式为（5）确定外螺纹中径dz的极限偏差可查下表6-2-3得外螺纹中径的上偏差es，查下表6-2-4得外螺纹中径公差T，计算下偏差ei=es-TD2表6-2-3梯形外螺纹中径的基本偏差表6-2-4梯形外螺纹中径公差DT2（6）确定外螺纹中径d2的极限尺寸。外螺纹中径d2的最大极限尺寸和最小极限尺寸可按下式计算：式中d2max-螺纹中径的最大极限尺寸；d2min-螺纹中径的最小极限尺寸；d2－理论螺纹中径；es-螺纹中径的上偏差；ei-螺纹中径的下偏差。（7）检测结果评定：如果被测螺纹的单一中径d2实值在d2min~d2max范围内，螺纹中径合格，否则不合格。活动一测量梯形螺纹【活动分析】一、测量任务解读（一）工件图样测量如图6-2-7所示工件梯形螺纹的螺距、牙型角、螺纹中径。图6-2-7工件图样【活动实施】一、测量器具准备在准备测量梯形螺纹的器具时，细致入微的准备工作是确保测量精度与效率的关键。首先，需精选适用于梯形螺纹测量的高精度工具，如螺纹千分尺、三针法测量装置或高精度投影仪等，这些工具能够精准捕捉螺纹的各项参数。随后，对所选测量器具进行严格的校准检查，确保其处于最佳工作状态，并验证其有效期内的准确性。同时，彻底清洁测量器具，去除表面油渍、灰尘等可能影响测量结果的杂质。最后，仔细检查测量器具的完整性，特别是测量面的光洁度与边缘的锋利度，任何细微的磨损都可能对测量结果产生显著影响。这一系列精心准备的环节，为梯形螺纹的精确测量提供了有力保障。二、测量步骤（一）彻底的清洁步骤在进行螺纹测量之前，清洁工作是至关重要的一环。应使用硬棕刷或细密的铜丝刷仔细清除被测外螺纹牙侧附着的污物、油渍、铁屑等杂质。这些杂质不仅会影响测量工具的接触效果，还可能引入测量误差。清洁时，应沿着螺纹的走向进行刷洗，确保每个牙侧都能被充分清理。完成刷洗后，还需用干净的布进一步擦拭螺纹表面，直至其呈现出原有的金属光泽，以确保测量时的准确性和可靠性。（二）精确的螺距判断方法为了准确判断外螺纹的螺距是否符合要求，需采用科学的测量方法。首先，应选取一把经过校准的钢直尺，确保其刻度清晰、无磨损。然后，沿着外螺纹的轴线方向，用钢直尺量出连续5个牙的螺距长度。在量取过程中，应保持直尺与螺纹轴线的平行，并尽量减小读数误差。量取完毕后，记录下测量值，并根据螺距的计算公式（螺距=总长度/牙数）计算出外螺纹的实际螺距。最后，将计算得到的螺距与给定的螺距标准进行比较，通过对比判断螺纹的螺距是否符合要求。（三）严谨的牙型角误差检测牙型角误差的大小直接影响到螺纹的互换性和使用性能。为了准确检测外螺纹的牙型角误差，可采用光隙法结合牙型角样板进行检测。首先，需选取与被测外螺纹牙型角相匹配的牙型角样板。然后，将样板的两侧面轻轻贴合在被测外螺纹的牙侧上，尽量使两者吻合。在贴合过程中，应注意观察样板与螺纹牙侧之间的间隙情况。若间隙均匀且微小，则说明牙型角误差较小；若间隙较大或分布不均，则说明牙型角误差较大。通过观察间隙情况，可以初步判断牙型角误差的大小。为了进一步验证判断结果，可采用更精密的测量工具进行复检，以确保检测结果的准确性和可靠性。（四）用三针法检测梯形螺纹中径1.根据螺纹的中径，正确选取最佳量针。d0最佳=0.518P=0.518×6=3.108mm2.把选择好的三根量针放置在螺纹两侧相应的螺旋槽内，如图6-2-5所示。用千分尺量出两边量针顶点之间的距离M值，如图6-2-6所示。M=42.92mm（3）根据M值计算螺纹实际中径d2实。d2实=M-1.262d0最佳=42.92-1.262×3.108=38.998mm（4）确定外螺纹中径d2的极限偏差。可由图6-2-7查得外螺纹中径的上偏差es=-0.118mm，由6-2-8查得外螺纹中径公差Td2=0.335mm。计算下偏差：ei=es-Td2=-0.118-0.335=-0.453mm（5）确定外螺纹中径d2的极限尺寸。d2=d-0.5