摘要：近年来，随着涉外项目的增多，我们在生产过程中经常会遇到一些美制螺纹，由于平时我们对此类螺纹接触甚少，对此类螺纹的基本要素又不太了解，所以每当加工到此类螺纹时，大家都会显得比较棘手。其实如果掌握了该种螺纹的几大基本要素和表示方法，同时又能把美制螺纹的基本参数形象地转化成公制螺纹的形式，那么加工此类螺纹就不会显得过于陌生。
关键词：美制螺纹基本参数转化公制螺纹
美制螺纹也可以称作为美制统一螺纹（UN），该螺纹主要是依据美国国家螺纹标准而制定的，主要在美国、英国、加拿大等盟国之间统一使用。与公制螺纹一样，它也是由大径、有效径（中径）、小径、螺距（每英寸几牙）、牙型角等几方面要素组成。按螺纹数的多少进行分类，该螺纹通常可分为粗牙螺纹（UNC）、细牙螺纹（UNF）、超细牙螺纹（UNEF）及恒定螺距系列螺纹,如8螺纹系列的螺纹则表示不管其外径多大，其螺距均为每英寸8牙。
美制螺纹的配合公差等级主要有三种：1级、2级和3级，外螺纹的加工精度等级通常用1A、2A、3A表示，内螺纹的加工精度等级通常用1B、2B、3B表示，这些螺纹用来表示其配合的松紧程度，级数越高，配合越紧。级数1A和1B是一种配合起来很松的螺纹，用于需要大公差配合的场合，它很少用于机械方面；级数2A及2B螺纹是目前使用最为广泛的一种螺纹，该等级螺纹相互配合的间隙适中(其配合可近似地参照公制螺纹最常用的6g/7H配合精度等级),在美国几乎90%以上的紧固件均使用本级数；级数3A和3B螺纹配合较紧，通常用于配合良好的场合，如航空用螺栓及其它高强度或有安全顾虑的紧固件。
下面我们以“1-8UNC-2A”这一美制螺纹为例来介绍美制螺纹的表示方法：
其中“1”表示公称直径为1英尺（25.4mm）。
其中“8”表示牙数（螺距为每英寸8牙）。
其中“UNC”表示螺纹系列（美制粗牙螺纹）。
其中“2”表示配合公差等级为2级，
其中“A”表示外螺纹。
美制螺纹的大径和螺距都是用英制表示的，而牙型角通常采用的是60°角，其外型与公制60°三角形螺纹较为相似，其中UN螺纹的牙底可以为平的或圆弧，所以，我们在加工UN螺纹时，可以先把这类螺纹转换成公制螺纹的形式，计算出螺纹的大径和中径值，同时算出它们的基本偏差，这样，我们在加工制造这类螺纹时，对它的基本尺寸就会觉得十分明朗和直观。
以“1-8UNC-2A”这一常见的螺纹为例，我们来计算一下它的大径和中径值，及其偏差。
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首先其大径为1英寸，即公称直径为Ø25.4mm,螺距为每英寸8牙，相当于螺距P=3.175mm。配合等级为“2”，我们可用套用公制螺纹“6g”的配合等级来计算，这样“1-8UNC-2A”这一美制外螺纹，可以形象地表示成“M25.4×3.175-6g”这一公制螺纹，根据60°三角形螺纹的计算公式，螺纹理论的中径值为d2=D-0.65P=25.4-0.65×3.175=23.33mm。
选取螺纹中径公差时，以与其最为相邻的螺距等于3㎜的公制三角螺纹为参照对象，按6g公差等级选取中径公差为Td2=0.200，上偏差es=-0.048，这样，该螺纹的中径可表示为Ø23.33-0.048 -0.248。
同理，在计算大径偏差时，同样可参照与其最为相邻的螺距值3㎜，按6g
等级取得外径公差Td=0.375,上偏差es=-0.048,这样，该螺纹的外径就可以表示成ф25.4-0.048 -0.423。
综上所述，“1-8UNC-2A”这一螺纹的几大重要参数就可以表示如下：
螺纹大径：Ø25.4-0.048 -0.423（mm），
螺纹中径：Ø23.33-0.048 -0.248(mm)，
螺纹螺距：每英寸8牙，
牙型角：60°，
外型：三角圆柱外螺纹（牙底为平的或圆弧）。
换算后的结果可以通过比对美制螺纹基本螺纹手册进行验证，通过查表，美制螺纹“1-8UNC-2A”的大径范围为0.983(英寸)～0.998(英寸)，转换成公制，就等于Ø24.968mm～Ø25.349mm,这与上面算出的大径尺寸Ø25.4-0.048 -0.423(mm)是完全吻合的；通过查表，美制螺纹“1-8UNC-2A”的中径范围为0.910（英寸）～0.9168（英寸），转换成公制，就等于Ø23.114mm～Ø23.287mm,这与上面算出的中径尺寸Ø23.33-0.048 -0.248(mm)也是基本吻合的。
这样通过换算，美制螺纹“1-8UNC-2A”就完全形象地转换成了公制螺纹“M25.4×3.175-6g”的形式了，其大径和中径的理论值和公差范围就一目了然了，工人在加工和检验过程中就多了一份信心,这样,工人在一台普通的C6140车床上就能完成该螺纹的加工,所需用到的量具为一把游标卡尺和一把螺纹千分尺,中径直接由螺纹千分尺量出,而无需特地为此定做螺纹环规，从而大大地节约了生产成本，也提高了生产进度。
参考文献
[1]《公制、美制、英制螺纹标准手册》第三版..
论文作者:张勇,张永胜
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/11
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