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这些砝码被分别标以No.1到No.40的标记,加上原有的KⅠ和KⅡ,共有42个千克原器。1889年届国际计量大会后,其中的34个千克基准被分发至米制公约成员国。在1929年到1974年间,又制作了23个千克原器,分别标以No.41到No.63的标记,其中22个分配给有关使用。我国的千克基准于1965年引进,其中No.61作为质量基准,当时的质量为1kg+0.271mg,0℃时的体积为46.3867cm3。要使两个千克原器的比对精度优于1×10-8,至今的方法是使用精密天平。由于作用是进行千克原器的比对,因此这类天平又称为原器天平。通常,原器天平被装在密封容器内,通过操纵机构进行远距离操作。采用真空原器天平可达到更高精度,因为它可以比对中由于空气浮力所带来的影响。
如图6.3所示即为用于校准的MettlerHK1000MC天平。电流单位安培是七个基本单位之一。由于电流难以复现和保持,因此其复现和保存是通过电压(电动势)和电阻单位来实现的,而安培则是以长度、时间和质量等基本单位来定义的。1948年,第九届国际计量大会通过了以电流单位作为第四个基本单位,其定义:在真空中相距1m的两无限长而圆截面可忽略的平行直导线内通过一个恒定电流,若此电流使该两导线间每米长度上产生的力等于2×10-7N,则此电流为1A。实际上使用的电流实物基准是电压单位伏特和电阻单位欧姆,电流、电压和电阻之间的关系由欧姆定律决定用于日常检定的电压实物基准多采用韦斯顿饱和标准电池。
这种标准电池由爱德华?韦斯顿于1893年发明,并申请了美国专利(专利号494827)。如图6.4所示即为韦斯顿的发明专利中所绘制的标准电池结构。如图6.5所示是1972年时美国标准与技术研究院(NIST)所保存的电压实物基准电化学电池,其外壳经过了重新设计以便于展示内部结构。电阻的实物基准多采用锰铜合金电阻。我国采用的主基准电池组和副基准电池组各由20只标准电池组成,其电压的年漂移量约为(1~2)×10-7量级;电阻的主基准组和副基准组各由10只标准电阻器组成,其电阻的年漂移量约为10-8量级。各国的标准电池和标准电阻,在1990年以前均需与BIPM的相应标准进行定期的国际比对,BIPM每过若干年就根据比对结果进行处理,得到国际上电压、电阻单位的统一改值数据,供各国参考利用电压和电阻来复现电流单位的装置主要是电功率天平。
图中右侧的秤盘中置一个标准砝码,左侧置一个运动线圈,以恒定速度向上运动。当线圈在磁铁所产生的磁场中运动时,将产生感应电动势,该电动势所形成的力与右侧砝码产生的力平衡时,线圈中的电流即为复现的电流单位安培。NIST希望利用该电功率天平确定更的普朗克常数,从而有助于建立质量单位千克的量子定义。复现仪器校准直线度的标准有实物形式和自然形式两种。实物形式通常以具有一定宽度的平尺作为标准;自然形式通常以光的直线传播性质为基础。工业上常用刀口直尺作为计量直线度的量具,而检定刀口尺的对板就是一种平尺。制造平尺的材料有钢、铸铁、花岗岩等,仪器校准长度小于300mm时也有用玻璃制成的,称为长平晶。仪器校准平尺本身的工作面直线度是用两尺互检或三尺互检的方法确定的。
这两种方法的原理都是使被检直线尺两者成对地平行放置,然后测出它们之间的平行度,而各点的平行度偏差必然是两条被检直线上相应点的直线度偏差的和或差,然后求解一组二元或三元线性方程组即可求出各直线的直线度。利用仪器校准光的直线传播性质,也已经制成了多种测量直线的仪器,常用的有准直望远镜和激光准直仪等。准直望远镜可测量数十米距离内的直线度,读数分辨力可达1μm。仪器校准激光准直仪一般也用于测量数十米距离内的直线度,专门设计的激光准直仪可测量长达数公里距离内的直线度。也可利用光的干涉现象来测量直线度,仪器校准直线度干涉仪可测量数米内的直线度,分辨力可达0.2μm。1.阻抗的形式和特点阻抗的概念初由欧姆定律推导而得,表示为电压对电流之比,这个定义称为阻抗的有源定义。
多头螺纹加工的控制因素。在运用程序加工多头中,要特别注意对以下问题的控制:主轴转速S280的确定。由于数控车床加工螺纹是依靠主轴编码器工作的,主轴编码器对不同导程的螺纹在加工时的主轴转速有一个极限识别要求,要用经验公式S1200/P-80来确定(式中P为螺纹的导程),S不能超过320r/min,故取S280r/min。表面粗糙度要求。螺纹加工的后一刀基本采用重复切削的办法,这样可以获得更光滑的牙表面,达到Ra3.2要求。批量加工过程控制。对试件切削运行程序之前除正常要求对刀外,在FANUC数控系统中要设定刀具磨损值在0.3~0.6之间,次加工完后用螺纹千分尺进行精密测量并记录数据,将磨损值减少0.2。
进行第二次自动加工,并将测量数据记录,以后将磨损补偿值的递减幅度减少并观察它的减幅与中径的减幅的关系,重复进行,直至将中径尺寸调试到公差带的中心为止。在以后的批量加工中,尺寸的变化可以用螺纹环规抽检,并通过更改程序中的X数据,也可以通过调整刀具磨损值进行补偿。准备工作。通过对加工零件的分析,利用车工手册查找M30×3/2-5g6g的各项基本参数:该工件是导程为3mm纹且螺距为1.5(该参数是查表的重要依据)的双线螺;大径为30,公差带为6g,查得其尺寸上偏差为-0.下偏差为-0.公差有0.236,公差要求较松;中径为29.026,公差带为5g,查得其尺寸上偏差为-0.下偏差为-0.150。
公差为0.118,公差要求较紧;小径按照大径减去车削深度确定。螺纹的总背吃刀量ap与螺距的关系近经验公式ap≈0.65P,每次的背吃刀量按照初精加工及材料来确定。大径是车削螺纹毛坏外圆的编程依据,中径是螺纹尺寸检测的标准和调试螺纹程序的依据,小径是编制螺纹加工程序的依据。两边留有一定尺寸的车刀退刀槽。正确选择加工刀具。螺纹车刀的种类、材质较多,选择时要根据被加工材料的种类合理选用,材料的牌号要根据不同的加工阶段来确定。对于45#圆钢材质,宜选用YT15硬质合金车刀,该刀具材料既适合于粗加工也适合于精加工,通用性较强,对数控车床加工螺纹而言是比较适合的。另外,还需要考虑螺纹的形状误差与磨制的螺纹车刀的角度、对称度。
车削45钢螺纹,刃倾角为10°,主后角为6°,副后角为4°,刀尖角为59°16’,左右刃为直线,而刀尖圆弧半径则由公式R=0.144P确定(其中P为螺距),刀尖圆角半径很小在磨制时要特别细心。提出了一种用于直接测量小直径特殊螺纹接头接箍密封锥面直径的量规,并介绍了其设计原理、结构特点及具体使用方法。实际应用结果表明:该小直径特殊螺纹接头接箍密封面规具有测量准确、操作方便等特点,解决了传统测量实现难、测量复杂、误差大等问题。关键词:油套管;小直径;螺纹接头;测量;量具;随着石油工业的发展,油、气钻井环境日益苛刻,标准的API(美国石油学会)螺纹接头已不能满足油气田的需要,迫切需要特殊螺纹接头的出现。
以保证接头的密封、结构及上扣完整性[1-2]。但是,特殊螺纹接头的设计是一项系统工程,其开发包括结构设计、有限元分析、刀具设计、量规和量具设计、全尺寸评价试验、下井试验等过程,需要各个环节的紧密衔接,而量规和量具的设计制造是其中的重要环节。设计的量规、量具必须测量准确、使用方便,才能保证产品的质量[3-4]。对于管体外径≤127.00mm的油套管,其配套的接箍直径小,且密封结构一般位于离接箍端面较远的位置,结构较复杂,极其不利于测量,所以一般的测量工具难以测量出准确的值。以内径千分尺为例,虽然其适合测量内径,因结构原因,无法直接测量密封锥面处的值,且测量时量规两触点容易倾斜,不能保证测量平面与接箍轴线垂直。
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