JJF(陕) 114-2024 石墨电极螺纹量规校准规范

JJF（陕）114－2024石墨电极螺纹量规校准规范CalibrationSpecificationforGraphiteElectrodeThreadGauges2024－05－09发布 2024－08－09实施陕西省市场监督管理局发布JJF(陕)114－2024JJF(陕)114－2024JJF（陕）114－2024石墨电极螺纹量规校准规范JJF（陕）114－2024CalibrationSpecificationforGraphiteThreadGauges归口单位：陕西省市场监督管理局主要起草单位：西安计量技术研究院陕西航空宏峰精密机械工具有限责任公司本规范由陕西省市场监督管理局负责解释本规范主要起草人：韩 ）（）（）参加起草人：薛俊英（陕西航空宏峰精密机械工具有限责任公司）张丽英（陕西航空宏峰精密机械工具有限责任公司）段文龙（陕西航空宏峰精密机械工具有限责任公司）李玉红（西安计量技术研究院）JJF(陕)114－2024JJF(陕)114－2024PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 录引 言 （II）1 范围 （1）2 引用文件 （1）3 概述 （1）计量特性 （2）表面粗糙度 （2）石墨电极螺纹量规螺纹参数计量特性见表1 （3）校准条件 （3）环境条件 （3）测量标准及其他设备 （3）校准项目和校准方法 （4）表面粗糙度 （4）石墨电极螺纹量规螺纹参数 （4）螺距、半锥角、基面中径 （4）6.2.2 牙侧角 （7）螺纹塞规基面大径、螺纹环规基面小径 （7）工作螺纹环规厚度 （7）基面间距离 （7）校准结果表达 （8）复校时间间隔 （8）附录A基面间距离SPB、SPAB、SRA、SRC、SRAB）参数位置 （9）附录B探针的配置 （11）附录C石墨电极螺纹量规校准记录格式（推荐） （12）附录D石墨电极螺纹量规校准证书内容及内页格式 （13）附录E石墨电极螺纹量规测量不确定度评定（示例） （15）引 言JJF1071-2010JJF1001-2011术语及定义》、JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》等基础性系列规范文件进行制定。本规范校准方法及计量特性等参考JJF1108-2012《石油螺纹工作量规校准规范》、YB/T4088-2000《石墨电极》、YB/T4089-2000《高功率石墨电极》、YB/T4090-2000《超高功率石墨电极》、JISR7202-2011《石墨电极螺纹精度的检测方法》的相关条款。本规范为首次发布。JJF(陕)114－2024JJF(陕)114－2024PAGEPAGE10石墨电极螺纹量规校准规范范围本规范适用于石墨电极螺纹量规的校准。引用文件本规范引用下列文献：JJF1108-2012 石油螺纹工作量规校准规范GB/T14791-2013 螺纹术语YB/T4088-2000 石墨电极YB/T4089-2000 高功率石墨电极YB/T4090-2000 超高功率石墨电极JISR7202-2011 石墨电极螺纹精度的检测方法凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。概述螺纹量规，按使用形式分为石墨电极螺纹环规和石墨电极螺纹塞规。石墨电极螺纹量规分为校对螺纹塞规（MP）、校对螺纹环规（MR）、大端工作螺纹塞规（PB）、小端工作螺纹塞规（PA）、大端工作基准螺纹环规（RA）、大端工作螺纹环规（RC）、小端工作螺纹环规（RB）。如图1所示。（a）校对螺纹环规(MR) （b）校对螺纹塞规(MP)（c）大端工作基准螺纹环规(RA) （d）大端工作螺纹环规(RC)（e）大端工作螺纹塞规(PB) （f）小端工作螺纹环规(RB)（g）小端工作螺纹塞规(PA)

图1 石墨电极螺纹量规校对螺纹塞规用于校对RA、RB、RC工作螺纹环规的磨损程度。校对螺纹环规用于校对PA、PB工作螺纹塞规的磨损程度。计量特性表面粗糙度螺纹量规的牙型表面粗糙度Ra值应不大于0.32μm，螺纹顶径表面粗糙度Ra值应不大于0.63μm，测量面的表面粗糙度Ra值应不大于0.40μm。4.2石墨电极螺纹量规螺纹参数计量特性见表1表1石墨电极螺纹量规计量特性序号参数名称符号1基面中径d2、D22螺纹塞规基面大径D3螺纹环规基面小径D14半锥角/25螺距P6牙侧角27工作螺纹环规厚度H8校对螺纹环规基面与校对螺纹塞规测量参考面的距离S9大端工作螺纹塞规基面与校对螺纹环规基面的距离SPB10大端工作螺纹塞规基面与小端工作螺纹塞规基面的距离SPAB11大端工作基准螺纹环规基面与校对螺纹塞规基面的距离SRA12大端工作螺纹环规基面与校对螺纹塞规基面的距离SRC13大端工作基准螺纹环规小端面与小端工作螺纹环规小端面的距离SRAB注1：校对螺纹塞规的基面为距离大端面10mm处，其余量规的基面为大端面。2：基面间距离SPB、、SRA、SRC、SRAB）A。注3：以上计量特性指标根据用户要求或者合同规定执行。校准条件环境条件校准环境温度：新制石墨电极螺纹量规为(20±1)℃，使用中为(20±2)℃。校准前，校量规应清洗干净后放置于室内平板上进行等温处理，等温时间不少于12h。校准环境相对湿度≤70%。测量标准及其他设备测量标准及其他设备见表2。表2测量标准及其他设备序号校准项目测量标准及其他设备1表面粗糙度表面粗糙度比较样块MPE：+12%～-17%2螺距坐标测量机 MPEE：±(1.5+L/400)µm（L--测量长度，mm）3半锥角4基面中径5牙侧角6螺纹塞规基面大径7螺纹环规基面小径8工作螺纹环规厚度数显测高仪MPE：±(5µm+10-5L/3)（L：测量长度）花岗岩平板：1级9SPBSRASRC）深度千分尺 MPE：±0.004mm平板：1级10基面间距离（SPAB、SRAB）深度百分表 MPEV：0.02mm平板：1级注：允许使用其他满足不确定度要求的测量标准及其他设备。校准项目和校准方法螺纹应修整至完整螺纹。表面粗糙度使用表面粗糙度比较样块对螺纹牙侧面和表面进行比较测量。用表面粗糙度比较样块进行比较测量时，选用的表面粗糙度样块和被测表面的加工方法应该相同，表面粗糙度比较样块的材料、形状、表面色泽等也应尽可能与被测表面一致。当被测表面的加工痕迹深浅不超过表面粗糙度比较样块工作面的加工痕迹深度时，则被测表面的表面粗糙度一般不超过表面粗糙度比较样块的标称值，记录下该标称值作为被测表面的表面粗糙度测量结果。石墨电极螺纹量规螺纹参数螺距、半锥角、基面中径测量前，将被测螺纹塞规的大端端面（螺纹环规的小端端面）放置在调试好的坐标测量机工作台上，选择相应的探针（探针的配置见附录C），从任一母线的第二个完整牙开始在螺纹槽中进行测量，依次测量均匀分布的四条母线，获得测量数据。(xijziji为测量的第i条母线，j为每条母线测量时的第j牙）。测量四条母线，得到四组坐标值：（n为测量的牙数）�11（�11�11�11），�12（�12�12�12），�1�（�1n�1n,�21（�21�21�21），�22（�22�22�22），�2�（�2n�2n,�31（�31,�31,�31），�32（�32,�32,�32），...�3�（�3n,�3n,�41（�41,�41,�41），�42（�42,�42,�42），...�4�（�4n,�4n,。螺距对测量得到的zij数据进行处理。按式（1）计算，单个螺距偏差按式（2）计算：zijzi(j|量规第ijZ轴的读数（j2）；zi(j1)量规第i条母线第j1牙Z轴的读数；螺距的标称值。螺距累积偏差按式（3）计算：

（1）（2）kkji,(k,,n)i1

（3）在测量长度范围内，每条母线的最大螺距累积偏差max为的最大值与最小值之差。螺距偏差P取每条母线的max的绝对值最大者。半锥角x2yij ij首先对四条母线进行最小二乘拟合，计算Rij，见公式（4）；计算各条拟合直线的斜率Fi(0)，见公式（x2yij ijRij

（4）nnzijzijnn njjjn zij ijn n2( z)2jj

（5）44(0)i1 2计算量规的半锥角/2，见公式（7）：arctan2 2

（6）（7）基面中径Mi(0)，见公式（8）。计算中径锥球心点与测量参考M，见公式（9）。n 2n n nzijRijzijRijzijM jjjj

（8）i(0)

n n 2ij nz2zij j1

j44Mi(0)Mi1 2计算中径锥在测量参考面处的直径d2，见公式（10）。

（9）dMd针Pcottan2tan22Ltan

（10）2 2 22 2 2 2sin2式中：d针 探针测球直径，mm；P 螺距，mm；牙型角，°；中径圆锥锥角，°；L 基面距离，mm。（10mm0）。牙侧角（探针的配置见附录的牙侧上进行直接测量，分别拟合直线，直线与螺纹轴线垂线的夹角即为所测量的牙侧1,12,13、1,2,31,12,13的算术平均值为左侧的牙侧角偏差11,2,3的算术平均值为右侧的牙侧角偏差2。螺纹塞规基面大径、螺纹环规基面小径选择相应的探针（探针的配置见附录C），从任一母线的第二个完整牙开始测量，到倒数第二个完整牙止，在塞规大径圆锥面或环规小径圆锥面上进行测量，依次测量均匀分布的四条母线。获得各测量点的坐标Pij(xij,yij,zij)，计算方法同6.2.1.3。工作螺纹环规厚度用数显高度测量仪测量。将被测工件放在平板上，在测量面上取4个对称点进行测量，取其算术平均值作为测量结果。基面间距离旋合方法将被测石墨电极螺纹量规清洗干净，在螺纹表面涂上一薄层软质中性润滑油。将螺纹塞规（或螺纹环规）缓缓旋入另一固定的螺纹环规（或螺纹塞规），并正反向反复旋合几次，使润滑油在螺纹表面分布均匀。在确认旋合光滑无卡阻现象后，用设定好扭矩值的扭矩扳手旋合，旋入量规的安装预紧扭矩推荐值如下表3。表3预紧扭矩推荐值量规规格（直径及牙数）扭矩（Nm）ø200T4～ø350T415～30ø400T4～ø750T420～70ø225T3～ø300T315～30ø350T3～ø500T320～50基面间距离（S、、SRA、SRC）用深度千分尺测量。测量面上取4个对称点进行测量，取其算术平均值作为测量结果。基面间距离（SPABSRAB）用深度百分表测量。在测量面上测量孔位置测量4个数值，取其算术平均值作为测量结果。校准结果表达校准结果处理JJF1071—20105.12（推荐A，校准证书内容及内页（参考）B。8.2校准结果的不确定度JJF1059.1－2012的要求评定，校准结果不D。复校时间间隔由于石墨电极螺纹量规复校时间间隔是由量规的使用情况、使用者、量规本身质量等诸多因素所决定的，因此使用单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔，建议一般不超过1年。附录ASBSABSR、SRRA石墨电极螺纹量规的牙型石墨电极螺纹量规的锥度为1:3，螺距分别为6.350mm、8.467mm，6.350mm螺距的牙型按图A.1所示，8.467mm螺距的牙型按图A.2所示。其中校对螺纹塞规、小端工作塞规及大端工作塞规按图示外螺纹；校对螺纹环规、基准工作螺纹环规、小端工作螺纹环规及大端工作螺纹环规按图示内螺纹。图A.1 6.350mm螺距的牙型图 图A.2 8.467mm螺距的牙型图石墨电极螺纹量规的结构工作螺纹量规的结构如图A.3、图A.4所示。校对螺纹量规的结构如图A.5、图A.6、图A.7所示。图A.3 工作螺纹塞规结构 图A.4 工作螺纹环规结构图A.5 校对螺纹塞规结构图A.6 校对螺纹环规结构图A.7 校对螺纹塞规与校对螺纹环规位置附录B探针的配置C.1的测球，可选择最接近最佳球径的测球。 2 2 d P 1 2 2

(C.1)0 2cos2

2 2

d0－最佳测球设定直径，mm；P－螺距，mm；－螺纹牙型角，°；－中径圆锥锥角，°。表C.1石墨电极螺纹量规最佳测球直径表量规代号锥度螺距半角最佳测球直径Ф200T4～Ф750T41:36.350mm30°3.700mmФ225T3～Ф500T31:38.467mm30°4.933mm附录C石墨电极螺纹量规校准记录格式(推荐)记录（证书）编号： 第1页共1页委托单位地址被校准计量器具名称型号规格制造厂出厂编号使用的主要计量标准器具名称/型号规格/编号测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差溯源单位/证书号有效期至依据校准地点环境条件温度：℃ 相对湿度： %其他条件：序号校准项目校准结果1外观2表面粗糙度校准结果3基面中径（mm）4螺纹塞规基面大径（mm）5螺纹环规基面小径（mm）6半锥角（°）7螺距（mm）8左侧牙侧角（°）右侧牙侧角（°）9工作螺纹环规厚度（mm）10MR基面与MP（mm）11PB基面与MR基面的距离（mm）12PB基面与PA基面的距离（mm）13RA基面与MP基面的距离（mm）14RC基面与MP基面的距离（mm）15RARB小端面的距离（mm）测量不确定度：U=k=校准员

核验员

校准日期 年 月 日附录D校准证书内容及内页格式校准证书应至少包括以下信息：a）标题：“校准证书”；b）实验室的名称和地址；进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）；证书的唯一性标识（如编号），e）送校单位的名称；被校对象的描述和明确标识；进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日期；i）校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；j）本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；k）校准环境的描述；l）校准结果及测量不确定度的说明；m）对校准规范的偏离的说明；n）校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识；o）校准结果仅对校准对象有效的声明；p）未经校准实验室书面批准，不得部分复制校准证书的声明。校准证书内页（参考）格式石墨电极螺纹量规校准证书（内页格式）序号校准项目校准结果1外观2表面粗糙度3基面中径4螺纹塞规基面大径5螺纹环规基面小径6半锥角7螺距8牙侧角9工作螺纹环规厚度10MR基面与MP测量参考面的距离11PB基面与MR基面的距离12PB基面与PA基面的距离13RA基面与MP基面的距离14RC基面与MP基面的距离15RA小端面与RB小端面的距离测量不确定度：U= ， k=2以下空白附录E石墨电极螺纹量规测量不确定度评定（示例）中径测量不确定度的评定假设测量外螺纹，其中径利用公式（D-1）计算。dMd针Pcot

tan2 22Ltan

(D-1)2 2 2 sin2

tan )2 2 2式中：d2 测量基准面中径，mm；d针 探针测球直径，mm；P 螺距，mm；牙型角，°；中径圆锥锥角，°；L 基面距离，mm（10mm0）；M 中径锥球心点与在测量面处的直径值，mm。设Ftan，公式（D-1）可简化为：2222dMd针Pcottan2F22LF2222 sin2

(D-2)d2的测量不确定度u(d2按下式计算：u2(d) u2(P) u2(d

u2M针

cot2(1tan2F2)22 sin2 4 2 22 2d针cos2P 2

22 2

22 2式中：

sin22

22

F)2

( )(Ptan F2L)2 2

(F)u

(D-3)u(M) 准和温度效应的影响；u(d针) 探针测球直径校准值的测量不确定度分量。d其灵敏系数c 1/2)； （D-4）d针u(P) 螺距测量的测量不确定度分量。cos 其灵敏系数c2(1tan2F2)； （D-5）P 2 22) 是牙侧角2测量的测量不确定度分量。灵敏系数与测球直径d对最佳球径d0的差相关。

其灵敏系数c

d cos 针 2P(csc2sec2F2)； （ 2 sin2 2 2 22u(F) 是中径圆锥半锥角正切值的测量不确定度分量。灵敏系数与测球直径d对最佳球径d0的差相关。

其灵敏系数cF

PtanF2L； （D-7）2是被校螺纹量规未明确分离的因素引入的测量不确定度分量。注：中径的测量不考虑螺旋升角的影响，因此影响可忽略不计。不确定度报告的示例使用坐标测量机校准工作塞规Φ400T4LPA。其名义值：d2=181.623mm，P=6.35mm，=60°，d针=3.500mm（最佳直径d0=3.700mm），测量力0.6N，F=0.16667，L=0mm。不确定度来源汇总表见表E.1。表E.1不确定度来源汇总表不确定度分量Xi数值xi标准不确定度u(xi)概率分布灵敏系数ci不确定度分量ui(y)M183.1770mm0.9μm正态10.90μmd针3.500mm0.2μm正态20.40μmP6.352mm0.8μm正态0.8180.65μm/229.9°1′=0.29mrad正态-0.693μm/rad-0.01μmF0.16667mm/mm0.00001mm/mm正态0.611mm0.01μmu100