康小兰 王丽梅

(汉川机床集团有限公司技术中心，陕西汉中 723003)

三针测量法是一种测量中径比较精密的测量方法，常用于测量精度要求较高的三角形螺纹、梯形螺纹、蜗杆的中径测量。测量时选用3个直径相同的圆柱量针，分别放入螺纹上、下两侧相对应的螺纹牙型沟槽中间(如图1)，用接触式量仪或测微量具测出3根量针外母线之间的跨距M，根据公式计算出中径d2，以验证所加工的螺纹中径是否正确。

计算公式如下:

式中:M为千分尺测得的数值，mm;d2为螺纹中径，mm;D为量针或量柱的直径，mm;α/2为牙形半角，(°);P为工件螺距或蜗杆周节，mm。

从上述公式可知，三针法的测量精度，除与所选量仪的示值误差和量针本身的误差有关外，还与被检螺纹的螺距误差和牙型半角误差有关。为了消除牙型半角误差对测量结果的影响，应选最佳量针，使它与螺纹牙型侧面的接触点，恰好在中径线上。

在实际工作中，只有部分值可从螺纹标准中查得，经常有查表找不到现成数值的。如普通螺纹只能查到60°牙形角对应的部分M值，同样梯形螺纹只能查到30°牙形角对应的部分M值。如果实际工作中，在工艺手册表中没有查到指定的量针直径，则M值的确定将会很麻烦。通常只有老工艺员才有一整套数据查表资料，而新工艺员既不熟悉三针测量法，也没有完整的数据查找资料。如果手工计算M值时，需要在工艺手册中查找d2值、D值，手工计算sin(α/2)和ctg(α/2)，才能套用公式M=d2+D(1+1/sin(α/2))－(t/2)(ctg(α/2))求出M值。这样的手工计算方式，经常使得工艺新手焦头烂额，由于计算过程中多次四舍五入，导致手工计算结果与查表数据不一致，造成数据不准，不仅费时费力，而且浪费纸张。

巧妙利用EXCEL中灵活、强大的数据编辑、运算功能，以及内部VB接口，编制出如图2所示的功能实用，操作简单、自动查表计算的梯形螺纹三针测量工具，大大地提高了这方面的工作效率。

在梯形螺纹三针测量值自动查表计算工具中，选择梯形公制直径后，不到2 s，系统会将梯形的理论量针值、实际量针值、螺纹中径以及三针测量查表值、计算值、公式值自动地同时显示出来，为操作者提供可靠的数据参考。

在该工具中，选择梯形公制直径后，右侧会自动出现选定直径对应的系列号，如直径10 mm对应第一系列，直径14 mm对应第二系列，而直径340 mm则对应第三系列。为提醒操作者注意，一般优先选用第一系列，其次是第二系列，第三系列尽可能不用。

由上述可知，该工具实用性很强。其实，强大的功能，来自基础数据录入的完整、准确，以及代码自动提取数据的安全、可靠。无论是切削手册，还是工艺人员手册，及以现行企业标准等资料，都是纸面数据，只有将其输入到EXCEL中，由VB代码根据实际计算需要，自动将选定的基础数据提取出，并赋值给系统运算，最后系统自动将查找和运算结果显示在应用界面中。如图3所示，在选择梯形公制直径10 mm后，下方螺距的列表框中出现该直径对应的螺距值。

实现该功能的方法是:首先，将梯形螺纹、直径和螺距表输入到指定的EXCEL中的Sheets表中(如图4)，然后调用如下代码即可实现该功能:

该过程为实现螺距的自动提取，提供关键技术支持。其中，STRABCXL为梯形螺纹直径对应的系列号，vloflwzj为梯形螺纹直径，lboflwzj为梯形螺纹中径，ADOFLJ为添加螺距时调用的子过程，SintiAL为螺距字符串。

用三针法测量螺纹中径时，应根据被测螺纹的螺距选用相应公称直径的量针。测量时要注意:(1)三针测量用的量针直径D不能太大，如果太大，则量针横截面与螺纹牙侧不相切，无法量得中径的实际尺寸;(2)量针也不能太小，如果太小，则量针陷入牙槽中，其顶点低于螺纹牙顶而无法测量。在实际测量中，如果成套的三针中没有所需的最佳量针直径时，可选择与最佳量针直径相近的三针来测量。测量梯形螺纹时，选用的量针直径要符合一定的要求:30°牙形角，在D=(0.656～0.486)P的范围内选用，最佳量针直径为D=0.518P。

在该工具中，提供了30°牙形角填写实际量针直径时，下方自动显示合适的选用范围，最佳量针为理论量针直径。如果取值超出了选用范围，系统会出现红色提示语。

实际量针直径变更后，调用的代码如下:

其中，lboflzzjOFmimax为提示标签，cmbsjlzzj为实际量针直径列表框，cmblj为螺距值，cmbyxj为牙形角。上述代码实现了实际量针直径变更后的自动提示。

同样三针测量自动查表值、自动计算公式值，也是通过编写函数、过程后，在实际系统运算中调用来实现的。其代码简单，在此省略。

在该工具中，右侧为扩展功能。为简化梯形螺纹手工翻阅上偏差，以及转换公差计算下偏差的麻烦，而编制的自动查表与计算偏差的辅助功能。

总之，巧用EXCEL合理编程，应用梯形螺纹三针测量值自动查表计算工具后，可缩短实际工作时间，为实现梯形螺纹加工的高效率，高精度提供基础保障。

［1］赵如福.金属机械加工工艺人员手册［M］.上海:上海科学技术出版社，1982.

［2］北京第一通用机械厂.机械工人切削手册［M］.北京:机械工业出版社，2005.