楊艷
(哈爾濱量具刃具集團有限責任公司,哈爾濱150040)
螺紋是一種重要的、簡單的結構要素,應用非常廣泛。可用于結構連接、密封連接、傳遞運動和扭矩、承載壓力等。由于螺紋的作用和每個國家制定的標準不同,造成螺紋標準多樣化。隨著進出口貿易的加大和生產形式的多元化,有多種螺紋的標準在頒布和更新。螺紋量規是檢驗螺紋制件是否合格的計量器具,由于螺紋及量規的標準種類繁多,用途也不同,給使用者和檢驗者易造成一些問題的混淆,現針對幾種情況進行描述,并將量規使用中最有爭議的問題提出。
使用者有時可以直接提出螺紋制件的螺紋代號、精度。使用方在產品設計中,設計人員根據產品的精度要求,已確定螺紋的種類、規格、精度,這樣使用者直接提出該螺紋標記,檢驗人員按照用戶提出的要求,直接采用相應規格的量規。這要求檢驗人員必須懂得、熟悉螺紋的標記。現將常用的螺紋種類和螺紋標記及量規標記整理如表1 所示。

表1 常用螺紋種類和螺紋標記表
螺紋的標記:螺紋代號(螺紋種類)-公稱直徑-螺紋公差帶代號(公差精度等級)-螺紋旋和長度代號。例:M20-6H/6g,此標記代表普通螺紋,公稱直徑20mm,螺距2.5mm,內螺紋精度6H,外螺紋精度6g。螺紋塞規檢測內螺紋,螺紋環規檢測外螺紋。那么與之相應需提供公稱直徑20mm,螺距2.5mm 精度6H 的螺紋塞規,精度6g 的螺紋環規。
使用者有時只能確定規格,不能確定具體的精度等級,主要體現在普通螺紋和統一螺紋方面。這時需根據用戶螺紋制件的具體用途來分析確定,建議使用合理精度的量規進行檢測。螺紋制件的用途就是靠螺紋的旋合來實現的,那么螺紋旋合的情況是確定螺紋精度的基礎,現將影響螺紋旋合的因素即螺紋的精度(公差、公差帶位置)和旋合長度介紹如下。
(1)公差。包括公差帶位置和公差等級。內螺紋為G、H 兩種公差帶,外螺紋為e、f、g、h 四種公差帶。螺紋中徑的常用公差等級4、5、6、7、8。
(2)旋合長度。螺紋的旋合長度分為三組即短旋合長度(S)、中旋合長度(N)、長旋合長度(L)。在螺紋標記中沒有標注旋合長度,既為中旋合長度。中旋合長度(N)一般選用6 級,短旋合長度(S)一般選用5 級,長旋合長度(L)一般選用7 級。這一規定是考慮長短件在螺紋加工上難易程度不同——長件有彎曲,螺距累積誤差大,應給較大的公差;短件的誤差小,應給予較小的公差。6 級公差是標準中給出的最基本、最常用的公差等級。
(3)螺紋配合。考慮螺紋的用途、裝配的使用性即螺紋配合的要求,內、外螺紋配合一般有緊、中、松三級,螺紋的公差帶按短、中、長三組旋合長度給出了精密、中等、粗糙三種精度。
精密:用于精密螺紋,當要求配合性質變動較小時采用;
中等:一般用途,適合一般連接件、緊固件;
粗糙:對精度要求不高或制造比較困難時采用。
綜上,內、外螺紋的選用公差帶可以任意組合,但完工后的零件最好組合成H/h、H/g。另外在需要涂鍍保護層的螺紋或高溫狀態下的螺紋可選用e、f 公差帶位置,即6e、6f一般為鍍前螺紋。國家標準推薦優先選用6H/6g、6H/6h。螺紋量規應標記被檢工件螺紋的基本偏差代號,因而請注意塞規大寫(即H、G),環規、校對規小寫(即e、f、g、h)。

表2
統一螺紋公差等級為1、2、3 級,1 級公差最大,3 級公差較小,常用2 級。內、外螺紋的選用公差帶可以任意組合,1 級的配合可以有間隙,2 級用于一般中級結構件聯結。3 級最精密,要求特別精密配合的螺紋。
根據上述,協助用戶選定合理的螺紋精度,然后提供與之相適應的螺紋量規。

表3
內螺紋加工常用的辦法是絲錐攻絲,加工后螺紋是否合格,最簡捷的檢測方法是用螺紋塞規檢查,這就出現了選用塞規的精度等級與加工螺紋的絲錐精度等級是否相匹配的問題。通常情況下的選擇如表3。
影響攻絲精度的因素很多,絲錐的公差等級與被攻螺紋公差等級之間并無肯定關系,根據用戶實際情況靈活掌握,如H1絲錐加工的螺紋也可用6H 的塞規檢查。
在量規使用之前,需將量規進行檢驗。首先要了解驗收量規時測量條件的標準要求,標準規定的檢測值是在標準測量條件下讀出的,如溫度20℃,測量力為零(理想狀態),測量時要對系統各誤差進行修正。但實際測量時,可能因有些條件不具備或檢測方法存在差異而出現誤差,易產生分歧,這時需按照檢定規程執行。使用過程中的量規要檢測是否達到磨損極限尺寸,如果已超差,需報廢更換合格的量規。只有擁有合格的檢具,才能保證制件的質量。
驗收螺紋環規時的方法存在差異。環規的檢測方法,用校對規還是常用測試儀器,測試儀器測量單一中徑有不完善之處,首先是測頭和球徑是否為最佳值,其次測量中的系統誤差無法修正。如果用校對塞規檢驗,由于在標準中校對規的設計上一些位置要素的給出造成了校對規使用上的差異,這就需要在驗收時確定驗收方法,根據出現的具體情況酌情處理,合理判定,來彌補標準不完善和測試不完善產生的環規驗收時合格與否的爭議。
在實際的檢驗過程中,還有許多的具體問題需要探究、解決,以便于更好地滿足用戶需求。