基于奇数沟千分尺的丝锥中径单针测量方法探讨

　　采用奇数沟千分尺可以使用单针法测量丝锥中径，日本三丰公司生产的奇数沟千分尺，在其产品说明书中给出了单针法测量丝锥中径的分步式计算公式。但是国产奇数沟千分尺如果采用上述分步式计算将会导致错误的结果。该文依据奇数沟千分尺的原理和丝锥中径的单针法测量原理，推导出了丝锥中径的综合计算公式。最后提供上述两种丝锥中径计算方法的实验对比结果，证明了分步式计算公式中系数准确计算的重要性。

　　0　引言

　　螺纹件是重要的基础零件，按照用途螺纹件主要分为联接螺纹、传动螺纹、密封螺纹、其他专用螺纹等，用途非常广泛。螺纹加工，尤其是内螺纹加工方法随着加工工艺水平的提高发展迅速，主要有传统的攻丝加工方法、无切屑螺纹成形法、先进的螺纹铣削法。其中攻丝加工方法，是依据螺纹刀具(丝锥)的几何形状确定内螺纹的成形，可以不使用机床，也可以在普通机床和先进的加工中心上使用该方法。

　　螺纹加工的攻丝方法适用范围在不断扩大，例如米制普通螺纹、惠氏螺纹、统一螺纹等均可使用丝锥加工，气瓶锥螺纹、圆锥管螺纹、圆柱管螺纹、高精度梯形螺纹等丝锥刀具都有了相应的国家标准或行业标准。

　　这就要求丝锥的各相关参数符合标准要求，其中丝锥中径的测量尤为重要。丝锥中径的现场测量可以采用基于奇数沟千分尺的单针法，当然也可以采用仪器测量，本文重点介绍了基于奇数沟千分尺的丝锥中径单针测量方法。

　　1　内螺纹刀具丝锥中径的单针测量法

　　图1 给出了丝锥中径的单针测量法示意图，采用奇数沟千分尺测量。首先测量丝锥外径，奇数沟千分尺的读数为D。然后在丝锥的螺牙和测微螺杆的平面测砧之间置一测针，待稳定接触后奇数沟千分尺的读数为M′。最佳测针直径d 可依据丝锥的螺距P 和牙型角α 计算。结合奇数沟千分尺V 形测砧角度β 可以推导出被测丝锥的中径E 值计算公式。

　　图2 是推导单针测量法测量丝锥中径计算公式所使用的几何示意图，在图2中将测针比例放大，目的是为了方便观察和分析。

　　2　日本三丰公司奇数沟千分尺单针法测量丝锥中径的分步式计算公式

　　测量丝锥中径的方法为单针法，日本三丰奇数沟千分尺分为三沟、五沟、七沟千分尺3 类。提供的分步式计算公式如下(来源于产品出厂说明书)：

　　对于牙形角为55°的丝锥，其中径E 值：

式中：E 为被测丝锥的中径值;M′为奇数沟千分尺在H 点的读数值;D 为奇数沟千分尺在G点的读数值(丝锥外径);β 为所使用奇数沟千分尺的V 形测砧角度;P、α 分别为丝锥的螺距和牙型角;d为最佳测针直径值。