并非所有的螺纹连接都用于类似的目的。在张力组件中,航空发动机支撑螺栓的承载需求大大超过将盖板固定到墙上电源插座的简单螺钉的承载需求。国际螺纹验收文件和标准承认这一基本工程事实,并将不同的螺纹检查要求纳入其验证标准。虽然 MIL-S-8879 和 AS8879 都提供了关于螺纹检测默认级别的相当多的指导,但关于为一般和特定应用选择螺纹检测系统的最佳建议的最全面的文件是 ASME B1.3M,Screw Thread Gaging Systems for尺寸可接受性——英制和公制螺纹。根据该文件,负责线程验证分为三个基本级别:System 21、System 22 和 System 23。
通常由传统的 Go 和 Not Go 线程量规验证,System 21 是我们ed 在唯一验收要求是组装能力的应用程序中。在此级别的验证下,中径和螺纹形状精度都不是必要的验收要求。鉴于与 System 21 相关的有限尺寸检查要求,螺纹质量可能从蒂芙尼珠宝到彻头彻尾的垃圾。总之,System 21 仅验证最大材料尺寸。它忽略了最小材料条件。
根据 FED-STD H28,System 21 不应用于任何要求特定强度要求(例如拉伸或剪切)的应用。此外,System 21 不应用于与过程或能力验证相关的应用,因为它无法评估关键制造变量的偏差。随着工具磨损或工艺设置退化,螺纹导程或角度的精度也会相应降低。系统 21 无法检测到此过程转移,因为其定义的检查的局限性scope render System 21无法检测螺纹牙形错误。
System 22包含System 21的所有检测标准,并增加了最小材料中径或槽径验证的要求。将上限或下限纳入中径尺寸公差不仅产生了评估基本螺纹尺寸强度的义务,而且还增加了形式验证的要素。根据基本设计理论,如果没有形状公差,尺寸公差将决定形状。最大材料—功能尺寸包括螺纹角和螺纹导程误差对中径尺寸的全部影响,而最小材料螺距或槽径是纯尺寸测量,不包括任何形状偏差的影响。两个尺寸的控制不仅限制了整体尺寸变化,而且还对角度、导程、圆度和锥度变化施加了特定限制
系统 22 推荐用于以下应用:螺纹强度是螺纹设计的一个因素,牙侧到牙侧啮合的最佳百分比是重要考虑因素,以及损失的情况通过螺纹松动或松弛降低设计预紧力可能会影响螺纹组件的长期性能。由于 System 22 中包含尺寸和形状控制的元素,因此还建议将其用于过程控制和生产零件批准过程 (PPAP) 要求。最后,与 System 22 几乎相同的检查要求是军事和航空航天规范(例如 MIL-S-8879 和 AS8879)中包含的基线测量要求。
最后,通常保留第三级螺纹检查用于故障分析或极其关键的螺纹应用,其中螺纹组件的单一故障可能导致整个系统故障或严重的经济损失,或损害健康和安全。 System 23 在一些军用标准中称为安全关键螺纹检测,扩展了 System 22 中规定的最大材料的尺寸测量要求 - 功能尺寸和最小材料螺距或凹槽直径尺寸,包括螺纹角度的测量和量化、导程、锥度和圆度。
如果螺纹紧固件的简单装配将满足特定设计的需要,系统 21 或简单的功能量具通常用作唯一的检查方法。如果除了装配需要之外还有特定的机械强度要求,或者需要验证过程或长期性能,则通常将实际螺纹中径的测量添加到功能测量要求中。对于那些螺纹部件的单一故障可能导致灾难性后果的罕见应用,对螺纹角度、导程、圆度的偏差有额外的限制dness 和 taper,此检测协议由 System 23 定义。
本文首次发表于 2009 年 6 月版的《制造工程》杂志。