螺纹量规参数的意义及其测量不确定度探讨

靳忠鹏 孙琪

摘 要：近年来，随着社会的发展和进步，我国从农业大国慢慢崛起，走向了工业强国的道路，工业是国家强大必不可少的一部分。螺纹量規是一种测量器具，用于测量螺纹尺寸边界的条件并且加以检测。其作用在螺纹测量当中十分重要，是控制螺纹尺寸的标准，应用的广泛程度可想而知。本文就是通过对螺纹量规参数进行测量不确定度评定，用于对以后的实践进行参考，提供便利。

关键词：螺纹量规，参数意义，测量不确定度

1.前言：

自改革开放以来，我国的经济不断的发展，顺着历史的潮流，我国国内企业迅猛发展，许多大型企业越来越注重和追求产品质量。在产品测量和制作过程当中，螺纹量规的使用数量很大，它的测量精准度好坏决定着产品的质量。所以对螺纹量规的检查和使用至关重要，我们需要对螺纹量规进行周期性的检测，这样才能保证质量，下面就来对螺纹量规参数意义和测量方法进行介绍。

2.螺纹量规参数的意义以及测量方法

螺纹是一种重要的、常用的结构要素[1]。螺纹主要用于结构联结、密封联结、传动、读数和承载等场合。从一般使用条件到恶劣条件（高温、高压、严重腐蚀），从粗糙级别到很静谧，总之应用广泛。螺纹量规作为一种重要的量具，是检验螺纹是否符合规定的量规，如果精确度不高会出现很大的问题。螺纹量规的精确度不高会影响其他零件的性能和作用，每一个零件尽量做到标准是我们所追求的。而螺纹量规参数的测量更为关键，把握关键才能让零件测量的精确度更为准确，测量的准确会整体提高产品的性能。提高每一个零件的精确度，保证细节需要进一步进行改变，提高测量的精准度也是所追求的[2]。

螺纹量规的参数是十分重要，具有十分重要的意义。而螺纹量规的牙型，半角和螺距是影响其性能的主要原因，所以对它们的要求十分严格。目前可以采用测长仪上用三针法检测螺纹量规的各个参数值。[3]三针法是指用三根精度高，直径相同的量针放在被测螺纹的牙凹中，用测量外尺寸的计量器具测量出尺寸。再根据被测螺纹的螺距，牙型半角和量针直径，计算出螺纹中径。操作步骤和实验经过：做好实验前的准备。让工作台整洁，对每一部分所需要用到的工具都要准备好，桌面也要尽量平整。否则会影响测量的精准度。首先按照实验步骤操作。然后把顶尖架安装上去，安装时一定要注意平衡问题。将顶尖架正确安装，并将其按照规定水平放置。再调整工作台的位置，在目镜中调整四个方向，按照标准调整到正确的最大值和最小值。但是，这种测量方法只可以测量一部分规格的螺纹，不能够全面测量，这种不确定的方式将会在未来的质量中产生问题。这时候就应该思考，在不明确具体的规格的时候，并不能测量出来，或者存在较大误差。在没有特别精准仪器对其进行测量的情况下，如何提高中径测量的准确度，来更大的提高精准度。我们应该掌握这种测量方法，也是我们需要不断探讨的。我们在本次的实验中，利用双球测试，来看看是否能够提高准确度。通过多次实验的方法，同时使用错位的方法进行研究，最后将多次测试的结果记录下来。

3.测量公式以及不确定度评定

对于螺纹量规参数测量，其公式为：

d2=M-d0（1+sinA）+P

其中d2为中径，M为测量值，d0为三针直径，P为螺距。[4]这些都是测量数据，对实验的结果起着很关键的作用。

对于其评定标准，可以分为A和B两类不确定度的评定，A类不确定度测评结果中利用不断重复的测量10次，结果为出现3.543次数为七次，出现3.542次数三次，结果单位均为mm。所以对于结果的平均值d来说，d=3.543mm。然后根据贝塞尔公式可以求出单次实验的标准差S，S=0.577mm。所以最后A类测量结果U，U=0.333mm。对于B类不确定度测评，其结果为u，u=0.173mm。

4.螺纹量规实验总结

每一个实验都有其误差的存在，而螺纹量规参数测量就是对螺纹类产品的精确度进行测绘。所以本实验也存在着一些误差，首先是人为误差，科研人员在做实验或者测绘过程当中，难免会出现一些视觉上造成的误差或者实验规范度不完整的因素，本实验操作过程当中，科研人员容易把三针位置摆放不对，使得读出错误的数值，对实验造成了巨大影响。所以要做到把三针水平方向竖直方向都摆正，尽量减小误差。

其次是实验设备本身存在误差，由于使用寿命长或者保存不当等原因，会对实验设备和仪器的准确度造成影响，比如三针水平台并不水平，所以为了实验的精确性，应该对实验设备的选用加以重视，要选用精良的设备进行操作。实验过程中的操作不当也会对实验造成影响，因为三针旋转的同时，螺纹也会跟着旋转，一旦没有控制好其位置和方向，三针就会脱离螺纹，对实验造成巨大的影响。[5]想要把一个实验的过程和结果以及数据分析完美的都做出来，是一个特别困难的事情，所有的实验都有误差，所以做实验的时候才会提及在误差允许的范围内，这样才会更加严谨。对于三针法检测的实验，我们要做好的事情就是三针要准确的安放，防止和减少误差的产生，安装要做到稳定，也要防止旋转过程中出现问题等。

5.测量不确定度分析

根据大量的实验研究以及对实验数据的分析，最终得到了环境温度是影响螺纹量规参数测量不确定度的主要原因，环境的温度对不同直径尺寸的螺纹大小影响程度也不相同，直径小的影响相对较小，直径大一些的影响程度也会随之增加。通过对其进行大量研究和归纳总结，三针直径的测量也是影响螺纹量规不确定度的主要原因，所以要用十分精密的仪器对其直径进行测量，这样会大大的减小误差带来的影响。[6]还有很多其他地方会对螺纹量规参数测量的不确定度造成影响，应采取相应的措施进行处理，这样才会体现本实验的价值，就是为了对以后的螺纹量规参数测量和分析带来更有效的帮助。

本文通过对螺纹量规参数测量的不确定度进行测评，进行相关的实验以及分析，得到了螺纹量规参数不确定度的因素，日后人们一定要对其加以重视，并积极的进行改革和优化，这样不仅提高了螺纹量规测量的准确性，提高了生产效率和产品质量，还简化了操作方法，对以后螺纹量规测量技术提供了好的参考。国家的发展离不开科技的进步，要在当前的环境之下，对现有的测量手段以及测量设备进行改革和创新，使其不断的发展，从而带动我国经济的快速发展。

6.结束语：

本文通过专业的科学方法进行试验，对得到的大量螺纹量规参数测量进行不确定度的分析。通过权威的实验研究手段，并利用专业的方法进行分析，会给螺纹测量技术提供更好的帮助，减少了产品不合格的概率，操作方法更加简洁方便，对我国螺纹量规参数测量技术的发展也有很好的导向作用，加快了我国科技发展的脚步，对社会的发展起到了很好的作用，从而提高我国的国际声望，帮助我国更快的进入发达国家的行列。

参考文献：

[1]王为农， 冯斐， 裴丽梅，等. 螺纹量规参数的意义及其测量不确定度探讨[J]. 计量技术， 2016（7）.

[2]牛永娟， 代桂霞， 苏斯燕. 螺纹塞规中径的测量不确定度评定[J]. 城市建设理论研究：电子版， 2016， 6（2）.

[3]倪颖倩， 陶磊， 颜宇，等. 螺纹环规中径的测量不确定度评定[J]. 计量与测试技术， 2015， 42（1）：48-49.

[4]丁逸伦. 基于螺纹综合测量机螺纹塞规的中径测量及其不确定度评定[J]. 计量与测试技术， 2017， 44（3）：73-73.

[5]于战昆. 浅谈在螺纹中径测量中进行不确定度评定的重要性[J]. 品牌与标准化， 2014（10）.

[6]张勇. 螺纹塞规基面的测量及不确定度分析[J]. 中国测试， 2002， 28（3）：19-20.