[发明专利]一种大直径内螺纹中径测量装置及方法

权利要求书

1.一种大直径内螺纹中径测量装置，其特征在于：包括球头测砧、微分测头、锁紧螺钉和若干接长杆；

所述球头测砧一端设置有球形测量头，另一端设置外螺纹连接部；接长杆一端设置内螺纹孔，另一端设置外螺纹连接部，微分测头和球头测砧之间通过若干接长杆螺纹连接，微分测头前端的测微螺杆端部设置为球头；与微分测头后端连接的接长杆上设置有锁紧螺钉，锁紧螺钉将微分测头锁紧在接长杆端部。

2.根据权利要求1所述的大直径内螺纹中径测量装置，其特征在于：所述的锁紧螺钉、球头测砧、微分测头和接长杆外缘上均设置有滚花。

3.根据权利要求1所述的大直径内螺纹中径测量装置，其特征在于：所述的球头测砧采用硬质合金。

4.根据权利要求1所述的大直径内螺纹中径测量装置，其特征在于：所述的若干接长杆设置多个不同的长度。

5.一种使用权利要求1-4任一项所述的大直径内螺纹中径测量装置的测量方法，其特征在于：具体步骤为：

步骤一：根据待测大直径内螺纹螺距P和牙型角α，代入选取球形测量头的球头半径SR的球头测砧；

步骤二：根据待测的大直径内螺纹相关尺寸以及球头测砧球头半径SR，通过计算预估出待测大直径内螺纹的测量值M；具体计算方法为：

M＝D₃+X＝D₃/2+D₂/2+AB

AB＝AK-BK＝AK-(OK-OB)

在三角形AFK中，

在三角形OCK中，

又因为，OB＝OC＝SR

因此，

化简

将公制三角形螺纹的牙型角α带入式(1)中计算得M值；

其中：O点为测量球头中心点，A点为内螺纹中径D₂线与微分测头轴线的交点，B点为球形测量头圆线与微分测头轴线的交点，C点为球形测量头与螺纹牙侧相切的切点，F为内螺纹中径D₂线与螺纹牙侧相交的交点，D₃为内螺纹小径；

步骤三：根据步骤二中计算预估的待测螺纹的测量M值，选取满足大直径内螺纹测量范围的接长杆及微分测头；

步骤四：将选定的球头测砧和微分测头与相应长度的若干接长杆通过螺纹连接，组装后总长度L接近M值，比M值小，与M值的差值小于微分测头测量范围；利用外径千分尺校对连接后的大直径内螺纹测量装置的长度尺寸，校对时微分测头的微分筒在“零”位并用锁紧螺钉锁定，校对测量3次以上，取L平均数并记录，完成大直径内螺纹测量装置的校对；

步骤五：将大直径内螺纹测量装置置于待检测内螺纹之间，球头测砧的球形测量头置于内螺纹牙槽内，与螺纹牙槽两侧面相切，在接长杆另一端，调整微分测头伸出长度，使测微螺杆的球头与被测大直径内螺纹小径圆柱面相切接触，将拧紧螺钉拧紧将微分测头固定；读取微分测头上刻度，测量出的M_测值为校对尺寸L加上微分测头读数；

步骤六：将球头测砧沿牙槽螺旋每转动90°重复步骤五得到一次M_测值，重复i次，其中i为自然数，获得i+1个测量M_测值；

步骤七：将步骤六的数据通过以下关系式计算获得平均值M_X：

步骤八：通过计算获得该待大直径内螺纹中径实际测量值D_2测：