JJF（陜）114－2024石墨電極螺紋量規校準規范CalibrationSpecificationforGraphiteElectrodeThreadGauges2024－05－09發布 2024－08－09實施陜西省市場監督管理局發布JJF(陜)114－2024JJF(陜)114－2024JJF（陜）114－2024石墨電極螺紋量規校準規范JJF（陜）114－2024CalibrationSpecificationforGraphiteThreadGauges歸口單位：陜西省市場監督管理局主要起草單位：西安計量技術研究院陜西航空宏峰精密機械工具有限責任公司本規范由陜西省市場監督管理局負責解釋本規范主要起草人：韓 ）（）（）參加起草人：薛俊英（陜西航空宏峰精密機械工具有限責任公司）張麗英（陜西航空宏峰精密機械工具有限責任公司）段文龍（陜西航空宏峰精密機械工具有限責任公司）李玉紅（西安計量技術研究院）JJF(陜)114－2024JJF(陜)114－2024PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 錄引 言 （II）1 范圍 （1）2 引用文件 （1）3 概述 （1）計量特性 （2）表面粗糙度 （2）石墨電極螺紋量規螺紋參數計量特性見表1 （3）校準條件 （3）環境條件 （3）測量標準及其他設備 （3）校準項目和校準方法 （4）表面粗糙度 （4）石墨電極螺紋量規螺紋參數 （4）螺距、半錐角、基面中徑 （4）6.2.2 牙側角 （7）螺紋塞規基面大徑、螺紋環規基面小徑 （7）工作螺紋環規厚度 （7）基面間距離 （7）校準結果表達 （8）復校時間間隔 （8）附錄A基面間距離SPB、SPAB、SRA、SRC、SRAB）參數位置 （9）附錄B探針的配置 （11）附錄C石墨電極螺紋量規校準記錄格式（推薦） （12）附錄D石墨電極螺紋量規校準證書內容及內頁格式 （13）附錄E石墨電極螺紋量規測量不確定度評定（示例） （15）引 言JJF1071-2010JJF1001-2011術語及定義》、JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》等基礎性系列規范文件進行制定。本規范校準方法及計量特性等參考JJF1108-2012《石油螺紋工作量規校準規范》、YB/T4088-2000《石墨電極》、YB/T4089-2000《高功率石墨電極》、YB/T4090-2000《超高功率石墨電極》、JISR7202-2011《石墨電極螺紋精度的檢測方法》的相關條款。本規范為首次發布。JJF(陜)114－2024JJF(陜)114－2024PAGEPAGE10石墨電極螺紋量規校準規范范圍本規范適用于石墨電極螺紋量規的校準。引用文件本規范引用下列文獻：JJF1108-2012 石油螺紋工作量規校準規范GB/T14791-2013 螺紋術語YB/T4088-2000 石墨電極YB/T4089-2000 高功率石墨電極YB/T4090-2000 超高功率石墨電極JISR7202-2011 石墨電極螺紋精度的檢測方法凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規范。概述螺紋量規，按使用形式分為石墨電極螺紋環規和石墨電極螺紋塞規。石墨電極螺紋量規分為校對螺紋塞規（MP）、校對螺紋環規（MR）、大端工作螺紋塞規（PB）、小端工作螺紋塞規（PA）、大端工作基準螺紋環規（RA）、大端工作螺紋環規（RC）、小端工作螺紋環規（RB）。如圖1所示。（a）校對螺紋環規(MR) （b）校對螺紋塞規(MP)（c）大端工作基準螺紋環規(RA) （d）大端工作螺紋環規(RC)（e）大端工作螺紋塞規(PB) （f）小端工作螺紋環規(RB)（g）小端工作螺紋塞規(PA)

圖1 石墨電極螺紋量規校對螺紋塞規用于校對RA、RB、RC工作螺紋環規的磨損程度。校對螺紋環規用于校對PA、PB工作螺紋塞規的磨損程度。計量特性表面粗糙度螺紋量規的牙型表面粗糙度Ra值應不大于0.32μm，螺紋頂徑表面粗糙度Ra值應不大于0.63μm，測量面的表面粗糙度Ra值應不大于0.40μm。4.2石墨電極螺紋量規螺紋參數計量特性見表1表1石墨電極螺紋量規計量特性序號參數名稱符號1基面中徑d2、D22螺紋塞規基面大徑D3螺紋環規基面小徑D14半錐角/25螺距P6牙側角27工作螺紋環規厚度H8校對螺紋環規基面與校對螺紋塞規測量參考面的距離S9大端工作螺紋塞規基面與校對螺紋環規基面的距離SPB10大端工作螺紋塞規基面與小端工作螺紋塞規基面的距離SPAB11大端工作基準螺紋環規基面與校對螺紋塞規基面的距離SRA12大端工作螺紋環規基面與校對螺紋塞規基面的距離SRC13大端工作基準螺紋環規小端面與小端工作螺紋環規小端面的距離SRAB注1：校對螺紋塞規的基面為距離大端面10mm處，其余量規的基面為大端面。2：基面間距離SPB、、SRA、SRC、SRAB）A。注3：以上計量特性指標根據用戶要求或者合同規定執行。校準條件環境條件校準環境溫度：新制石墨電極螺紋量規為(20±1)℃，使用中為(20±2)℃。校準前，校量規應清洗干凈后放置于室內平板上進行等溫處理，等溫時間不少于12h。校準環境相對濕度≤70%。測量標準及其他設備測量標準及其他設備見表2。表2測量標準及其他設備序號校準項目測量標準及其他設備1表面粗糙度表面粗糙度比較樣塊MPE：+12%～-17%2螺距坐標測量機 MPEE：±(1.5+L/400)μm（L--測量長度，mm）3半錐角4基面中徑5牙側角6螺紋塞規基面大徑7螺紋環規基面小徑8工作螺紋環規厚度數顯測高儀MPE：±(5μm+10-5L/3)（L：測量長度）花崗巖平板：1級9SPBSRASRC）深度千分尺 MPE：±0.004mm平板：1級10基面間距離（SPAB、SRAB）深度百分表 MPEV：0.02mm平板：1級注：允許使用其他滿足不確定度要求的測量標準及其他設備。校準項目和校準方法螺紋應修整至完整螺紋。表面粗糙度使用表面粗糙度比較樣塊對螺紋牙側面和表面進行比較測量。用表面粗糙度比較樣塊進行比較測量時，選用的表面粗糙度樣塊和被測表面的加工方法應該相同，表面粗糙度比較樣塊的材料、形狀、表面色澤等也應盡可能與被測表面一致。當被測表面的加工痕跡深淺不超過表面粗糙度比較樣塊工作面的加工痕跡深度時，則被測表面的表面粗糙度一般不超過表面粗糙度比較樣塊的標稱值，記錄下該標稱值作為被測表面的表面粗糙度測量結果。石墨電極螺紋量規螺紋參數螺距、半錐角、基面中徑測量前，將被測螺紋塞規的大端端面（螺紋環規的小端端面）放置在調試好的坐標測量機工作臺上，選擇相應的探針（探針的配置見附錄C），從任一母線的第二個完整牙開始在螺紋槽中進行測量，依次測量均勻分布的四條母線，獲得測量數據。(xijziji為測量的第i條母線，j為每條母線測量時的第j牙）。測量四條母線，得到四組坐標值：（n為測量的牙數）?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,。螺距對測量得到的zij數據進行處理。按式（1）計算，單個螺距偏差按式（2）計算：zijzi(j|量規第ijZ軸的讀數（j2）；zi(j1)量規第i條母線第j1牙Z軸的讀數；螺距的標稱值。螺距累積偏差按式（3）計算：

（1）（2）kkji,(k,,n)i1

（3）在測量長度范圍內，每條母線的最大螺距累積偏差max為的最大值與最小值之差。螺距偏差P取每條母線的max的絕對值最大者。半錐角x2yij ij首先對四條母線進行最小二乘擬合，計算Rij，見公式（4）；計算各條擬合直線的斜率Fi(0)，見公式（x2yij ijRij

（4）nnzijzijnn njjjn zij ijn n2( z)2jj

（5）44(0)i1 2計算量規的半錐角/2，見公式（7）：arctan2 2

（6）（7）基面中徑Mi(0)，見公式（8）。計算中徑錐球心點與測量參考M，見公式（9）。n 2n n nzijRijzijRijzijM jjjj

（8）i(0)

n n 2ij nz2zij j1

j44Mi(0)Mi1 2計算中徑錐在測量參考面處的直徑d2，見公式（10）。

（9）dMd針Pcottan2tan22Ltan

（10）2 2 22 2 2 2sin2式中：d針 探針測球直徑，mm；P 螺距，mm；牙型角，°；中徑圓錐錐角，°；L 基面距離，mm。（10mm0）。牙側角（探針的配置見附錄的牙側上進行直接測量，分別擬合直線，直線與螺紋軸線垂線的夾角即為所測量的牙側1,12,13、1,2,31,12,13的算術平均值為左側的牙側角偏差11,2,3的算術平均值為右側的牙側角偏差2。螺紋塞規基面大徑、螺紋環規基面小徑選擇相應的探針（探針的配置見附錄C），從任一母線的第二個完整牙開始測量，到倒數第二個完整牙止，在塞規大徑圓錐面或環規小徑圓錐面上進行測量，依次測量均勻分布的四條母線。獲得各測量點的坐標Pij(xij,yij,zij)，計算方法同6.2.1.3。工作螺紋環規厚度用數顯高度測量儀測量。將被測工件放在平板上，在測量面上取4個對稱點進行測量，取其算術平均值作為測量結果。基面間距離旋合方法將被測石墨電極螺紋量規清洗干凈，在螺紋表面涂上一薄層軟質中性潤滑油。將螺紋塞規（或螺紋環規）緩緩旋入另一固定的螺紋環規（或螺紋塞規），并正反向反復旋合幾次，使潤滑油在螺紋表面分布均勻。在確認旋合光滑無卡阻現象后，用設定好扭矩值的扭矩扳手旋合，旋入量規的安裝預緊扭矩推薦值如下表3。表3預緊扭矩推薦值量規規格（直徑及牙數）扭矩（Nm）?200T4～?350T415～30?400T4～?750T420～70?225T3～?300T315～30?350T3～?500T320～50基面間距離（S、、SRA、SRC）用深度千分尺測量。測量面上取4個對稱點進行測量，取其算術平均值作為測量結果。基面間距離（SPABSRAB）用深度百分表測量。在測量面上測量孔位置測量4個數值，取其算術平均值作為測量結果。校準結果表達校準結果處理JJF1071—20105.12（推薦A，校準證書內容及內頁（參考）B。8.2校準結果的不確定度JJF1059.1－2012的要求評定，校準結果不D。復校時間間隔由于石墨電極螺紋量規復校時間間隔是由量規的使用情況、使用者、量規本身質量等諸多因素所決定的，因此使用單位可根據實際使用情況自主決定復校時間間隔，建議一般不超過1年。附錄ASBSABSR、SRRA石墨電極螺紋量規的牙型石墨電極螺紋量規的錐度為1:3，螺距分別為6.350mm、8.467mm，6.350mm螺距的牙型按圖A.1所示，8.467mm螺距的牙型按圖A.2所示。其中校對螺紋塞規、小端工作塞規及大端工作塞規按圖示外螺紋；校對螺紋環規、基準工作螺紋環規、小端工作螺紋環規及大端工作螺紋環規按圖示內螺紋。圖A.1 6.350mm螺距的牙型圖 圖A.2 8.467mm螺距的牙型圖石墨電極螺紋量規的結構工作螺紋量規的結構如圖A.3、圖A.4所示。校對螺紋量規的結構如圖A.5、圖A.6、圖A.7所示。圖A.3 工作螺紋塞規結構 圖A.4 工作螺紋環規結構圖A.5 校對螺紋塞規結構圖A.6 校對螺紋環規結構圖A.7 校對螺紋塞規與校對螺紋環規位置附錄B探針的配置C.1的測球，可選擇最接近最佳球徑的測球。 2 2 d P 1 2 2

(C.1)0 2cos2

2 2

d0－最佳測球設定直徑，mm；P－螺距，mm；－螺紋牙型角，°；－中徑圓錐錐角，°。表C.1石墨電極螺紋量規最佳測球直徑表量規代號錐度螺距半角最佳測球直徑Ф200T4～Ф750T41:36.350mm30°3.700mmФ225T3～Ф500T31:38.467mm30°4.933mm附錄C石墨電極螺紋量規校準記錄格式(推薦)記錄（證書）編號： 第1頁共1頁委托單位地址被校準計量器具名稱型號規格制造廠出廠編號使用的主要計量標準器具名稱/型號規格/編號測量范圍不確定度/準確度等級/最大允許誤差溯源單位/證書號有效期至依據校準地點環境條件溫度：℃ 相對濕度： %其他條件：序號校準項目校準結果1外觀2表面粗糙度校準結果3基面中徑（mm）4螺紋塞規基面大徑（mm）5螺紋環規基面小徑（mm）6半錐角（°）7螺距（mm）8左側牙側角（°）右側牙側角（°）9工作螺紋環規厚度（mm）10MR基面與MP（mm）11PB基面與MR基面的距離（mm）12PB基面與PA基面的距離（mm）13RA基面與MP基面的距離（mm）14RC基面與MP基面的距離（mm）15RARB小端面的距離（mm）測量不確定度：U=k=校準員

核驗員

校準日期 年 月 日附錄D校準證書內容及內頁格式校準證書應至少包括以下信息：a）標題：“校準證書”；b）實驗室的名稱和地址；進行校準的地點（如果與實驗室的地址不同）；證書的唯一性標識（如編號），e）送校單位的名稱；被校對象的描述和明確標識；進行校準的日期，如果與校準結果的有效性和應用有關時，應說明被校對象的接收日期；i）校準所依據的技術規范的標識，包括名稱及代號；j）本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明；k）校準環境的描述；l）校準結果及測量不確定度的說明；m）對校準規范的偏離的說明；n）校準證書或校準報告簽發人的簽名、職務或等效標識；o）校準結果僅對校準對象有效的聲明；p）未經校準實驗室書面批準，不得部分復制校準證書的聲明。校準證書內頁（參考）格式石墨電極螺紋量規校準證書（內頁格式）序號校準項目校準結果1外觀2表面粗糙度3基面中徑4螺紋塞規基面大徑5螺紋環規基面小徑6半錐角7螺距8牙側角9工作螺紋環規厚度10MR基面與MP測量參考面的距離11PB基面與MR基面的距離12PB基面與PA基面的距離13RA基面與MP基面的距離14RC基面與MP基面的距離15RA小端面與RB小端面的距離測量不確定度：U= ， k=2以下空白附錄E石墨電極螺紋量規測量不確定度評定（示例）中徑測量不確定度的評定假設測量外螺紋，其中徑利用公式（D-1）計算。dMd針Pcot

tan2 22Ltan

(D-1)2 2 2 sin2

tan )2 2 2式中：d2 測量基準面中徑，mm；d針 探針測球直徑，mm；P 螺距，mm；牙型角，°；中徑圓錐錐角，°；L 基面距離，mm（10mm0）；M 中徑錐球心點與在測量面處的直徑值，mm。設Ftan，公式（D-1）可簡化為：2222dMd針Pcottan2F22LF2222 sin2

(D-2)d2的測量不確定度u(d2按下式計算：u2(d) u2(P) u2(d

u2M針

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

22 2

22 2式中：

sin22

22

F)2

( )(Ptan F2L)2 2

(F)u

(D-3)u(M) 準和溫度效應的影響；u(d針) 探針測球直徑校準值的測量不確定度分量。d其靈敏系數c 1/2)； （D-4）d針u(P) 螺距測量的測量不確定度分量。cos 其靈敏系數c2(1tan2F2)； （D-5）P 2 22) 是牙側角2測量的測量不確定度分量。靈敏系數與測球直徑d對最佳球徑d0的差相關。

其靈敏系數c

d cos 針 2P(csc2sec2F2)； （ 2 sin2 2 2 22u(F) 是中徑圓錐半錐角正切值的測量不確定度分量。靈敏系數與測球直徑d對最佳球徑d0的差相關。

其靈敏系數cF

PtanF2L； （D-7）2是被校螺紋量規未明確分離的因素引入的測量不確定度分量。注：中徑的測量不考慮螺旋升角的影響，因此影響可忽略不計。不確定度報告的示例使用坐標測量機校準工作塞規Φ400T4LPA。其名義值：d2=181.623mm，P=6.35mm，=60°，d針=3.500mm（最佳直徑d0=3.700mm），測量力0.6N，F=0.16667，L=0mm。不確定度來源匯總表見表E.1。表E.1不確定度來源匯總表不確定度分量Xi數值xi標準不確定度u(xi)概率分布靈敏系數ci不確定度分量ui(y)M183.1770mm0.9μm正態10.90μmd針3.500mm0.2μm正態20.40μmP6.352mm0.8μm正態0.8180.65μm/229.9°1′=0.29mrad正態-0.693μm/rad-0.01μmF0.16667mm/mm0.00001mm/mm正態0.611mm0.01μmu100