高精度普通螺纹的几何精度在石油化工、核电等领域中对装配质量具有决定性影响。现有二维螺纹测量技术无法获取三维综合参数,且其定心方法仍是依靠测量人员的经验手动调整工件位置,其结果难以反映实际精度,导致装配质量不能准确控制。此外,查找三维螺纹标准测量数据库得到的被检螺纹基本参数标称值,这也是三维螺纹测量系统判断三维螺纹测量结果是否完全合格的重要依据,符合国家标准的螺纹数据库是三维螺纹测量系统的重要组成部分。基于以上情况,本论文研究基于数字化定心技术的普通螺纹三维测量系统,研究内容包括:首先介绍了国内外普通螺纹的三维测量方式,普通螺纹的三维测量校准流程,阐述了三维测量测量仪器的数字化定心的必要性及思路,普通螺纹数据库在三维测量系统的应用。其次根据螺纹表面点云数据,利用螺纹表面与中轴线的特征关系建立最小二乘优化数学模型,提出了通过计算点云的三维凸包滤除噪声的最小二乘算法和经过权重改进的粒子群算法,分别拟合螺纹中轴线来进行三维测量数字化定心,给出了算法具体流程。再者建立了基于国家标准的多平台三维测量数据库系统,为了探讨普通螺纹数据库系统在不同语言、环境下的运用,搭建了ADO外部调用模块与普通螺纹测量验证数据库的连接,建立了普通螺纹Access主服务器,实现了客户端与普通螺纹Access主服务器的连接,用MATLAB建立了普通螺纹查询子程序。在实验部分,搭建了硬件与软件平台来验证基于数字化定心技术的普通螺纹三维测量系统的可行性及效果,通过仿真得到最小二乘算法拟合的中轴线和改进粒子群法拟合的中轴线,在旋合长度范围内与二维投影法确定的直线比较,得到两端最大距离分别为0.27μm和0.17μm,符合三维测量高精度标准。用基于数字化定心技术的普通螺纹三维测量系统对规格M80×4-6H的螺纹塞规测量,得到三维测量下基本大径,基本中径,基本小径,螺距,牙型角与实际值的最大偏差分别为:0.1μm,0.8μm,0.3μm,0μm,0μm,满足高精度螺纹测量要求。