互换性A---6-光滑工件的检验与光滑极限量规..ppt

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1、几何量公差与测量技术几何量公差与测量技术本章基本内容本章基本内容 6.1 概述概述 6.2 光滑工件尺寸的检验光滑工件尺寸的检验 6.3 光滑极限量规光滑极限量规n重点：重点：了解光滑工件尺寸检验的方法及其适了解光滑工件尺寸检验的方法及其适 用范围；掌握误判的概念及验收基本用范围；掌握误判的概念及验收基本 原则；掌握选择计量器具原则。原则；掌握选择计量器具原则。掌握掌握 量规设计、使用原理；熟练掌握量规量规设计、使用原理；熟练掌握量规 工作尺寸的计算。工作尺寸的计算。go6.1 概概 述述 为保证孔、轴互换性，必须对完工的孔、轴尺为保证孔、轴互换性，必须对完工的孔、轴尺寸进行检测，确保合格。通

2、常，在生产中，有两种寸进行检测，确保合格。通常，在生产中，有两种方法：普通计量器具测量和光滑极限量规检验。方法：普通计量器具测量和光滑极限量规检验。光滑光滑孔轴孔轴尺寸尺寸检验检验定量检验定量检验计量器具检验计量器具检验：可测可测量量出出孔、轴的提取组成要素孔、轴的提取组成要素 的的局部尺寸局部尺寸，便于了解产品质量情况，并能对，便于了解产品质量情况，并能对 生产过程进行分析和控制。生产过程进行分析和控制。多用于要求工件实多用于要求工件实 际尺寸的情况或单件、小批量生产中的检验。际尺寸的情况或单件、小批量生产中的检验。定性检验定性检验极限量规检验极限量规检验：只能判断只能判断孔、轴的孔、轴的提

3、取组成要素的提取组成要素的 局部尺寸是否在规定的极限局部尺寸是否在规定的极限尺寸范围内，以确尺寸范围内，以确 定该工件的定该工件的尺寸是否合格尺寸是否合格，不能检测出其局部，不能检测出其局部 尺寸的具体数值。这种方法尺寸的具体数值。这种方法操作简便、效率高，操作简便、效率高，结果可靠，结果可靠，一般用于大批一般用于大批量生产中的质量控制。量生产中的质量控制。6.2 光滑工件尺寸检验光滑工件尺寸检验n 一、误判现象与验收基本原则一、误判现象与验收基本原则 Dmax(dmax)Dmin(dmin)在车间实际生产在车间实际生产中，一般只按测得尺中，一般只按测得尺寸来判断零件合格与寸来判断零件合格与否

4、，对于测量误差并否，对于测量误差并不作修正，因此在实不作修正，因此在实际检测中就会发生际检测中就会发生“误判误判”现象现象 。一、误判现象与一、误判现象与验收基本原则验收基本原则n1 1、误废：、误废：当工件提取组成要素的局部尺寸处于极限当工件提取组成要素的局部尺寸处于极限尺寸附近时，由于测量误差的存在，有可能把尺寸处在尺寸附近时，由于测量误差的存在，有可能把尺寸处在规定极限尺寸内的规定极限尺寸内的合格工件误判为不合格合格工件误判为不合格而报废的现而报废的现象；象；（会提高产品成本，（会提高产品成本，影响经济性影响经济性）n2、误收：误收：当工件提取组成要素的局部尺寸处于极限当工件提取组成要素

5、的局部尺寸处于极限尺寸附近时，由于测量误差的存在，有可能把尺寸超出尺寸附近时，由于测量误差的存在，有可能把尺寸超出规定极限尺寸的规定极限尺寸的工件误判为合格工件误判为合格而接收的现象而接收的现象。（。（影响影响产品质量和互换性产品质量和互换性）n3、验收原则：、验收原则：要求所用验收方法只接收真值位于规要求所用验收方法只接收真值位于规定尺寸极限内的工件。也就是说定尺寸极限内的工件。也就是说不许不许“误收误收”。为了保证产品质量、保证互换性，国标中为了保证产品质量、保证互换性，国标中遵循验遵循验收原则收原则,结合生产实际结合生产实际规定规定了了验收极限验收极限来来控制误判控制误判。二、二、验收极

6、限验收极限的确定的确定n 1、验收极限：验收极限：是指检验工件尺寸时判断尺寸合格与是指检验工件尺寸时判断尺寸合格与否的尺寸界限。否的尺寸界限。n2、安全裕度（安全裕度（A）：）：是指在确定验收极限时从工是指在确定验收极限时从工件的上极限尺寸和下极限尺寸分别向工件公差带内移件的上极限尺寸和下极限尺寸分别向工件公差带内移动的一个尺寸值。动的一个尺寸值。详见表详见表6-46-4（控制误判控制误判）注意：注意：由于尺寸误判发生的概率与工艺能力、尺寸分布规律、测由于尺寸误判发生的概率与工艺能力、尺寸分布规律、测量方法的精度有关；同时工件尺寸的重要程度不同，允许尺寸误量方法的精度有关；同时工件尺寸的重要程

7、度不同，允许尺寸误检的概率也就不同。因此国标规定了两种确定验收极限的方式：检的概率也就不同。因此国标规定了两种确定验收极限的方式：内缩式内缩式和和不内缩式不内缩式注意注意:规定规定A值是为了令检测人员在拟订测量方法时就考虑到测量值是为了令检测人员在拟订测量方法时就考虑到测量误差对测量结果的影响，为避免或降低误判概率而采取的措施误差对测量结果的影响，为避免或降低误判概率而采取的措施。其大小，应综合考虑制造和检测两方面的综合经济性确定。其大小，应综合考虑制造和检测两方面的综合经济性确定。一般取一般取A=u总总(测量方法测量方法)1/10T被测工件被测工件 精度高、公差值小时也可取精度高、公差值小时

8、也可取1/6或或1/4T被测工件被测工件。二、二、验收极限验收极限的确定的确定n内缩方式：内缩方式：规定规定验收极限验收极限是从工件上极限尺寸是从工件上极限尺寸和下极限尺寸分别和下极限尺寸分别向向工件工件公差带内移动公差带内移动一个安全裕一个安全裕度度A来确定（来确定（避免误收、控制误废避免误收、控制误废）。）。LML（Dmax）MML（Dmin）孔公差带AA上验收极限Ks下验收极限Ki轴公差带生产公差MML（dmax）LML（dmin）生产公差AA上验收极限ks下验收极限ki图 6-1 内缩方案验收极限上验收极限上验收极限 Ks（ks）Dmax(dmax)A下验收极限下验收极限 Ki（ki）

9、Dmin(dmin)A注意：注意：A值要适当值要适当二、二、验收极限验收极限的确定的确定孔公差带图 6-2 不内缩的验收极限轴公差带上验收极限Ks下验收极限Ki生产公差上验收极限ks下验收极限ki生产公差n不内缩方式：不内缩方式：规定验收极限等于工件的规定验收极限等于工件的上极限尺寸和下极限尺寸。上极限尺寸和下极限尺寸。上验收极限上验收极限 Ks（ks）Dmax(dmax)下验收极限下验收极限 Ki（ki）Dmin(dmin)二、二、验收极限验收极限的确定的确定 注注 意：意：（适当适当A值值 控制误判控制误判）n3 3、验收方式的选择：、验收方式的选择：要结合被测尺寸功能要求及要结合被测尺寸

10、功能要求及其重要程度，尺寸公差等级、测量不确定度和工艺能其重要程度，尺寸公差等级、测量不确定度和工艺能力等因素综合考虑确定。一般：力等因素综合考虑确定。一般：有包容要求的尺寸、公差等级高的尺寸以及配合有包容要求的尺寸、公差等级高的尺寸以及配合尺寸，要用内缩的验收方式。尺寸，要用内缩的验收方式。对非配合尺寸和一般公差尺寸，可以用不内缩的对非配合尺寸和一般公差尺寸，可以用不内缩的方式确定其验收极限。方式确定其验收极限。在工艺条件较好、工艺能力指数在工艺条件较好、工艺能力指数Cp（T/c）1的条件下，可以采用不内缩的验收方式；的条件下，可以采用不内缩的验收方式；反之反之Cp 1时，要内缩。时，要内缩

11、。对呈偏态分布的尺寸，其验收极限可以仅对尺寸对呈偏态分布的尺寸，其验收极限可以仅对尺寸偏聚的一边采取单边内缩的方式确定。偏聚的一边采取单边内缩的方式确定。三、验收方式的选择三、验收方式的选择注意注意：实际生产中通常都是按不内缩方式验收工件。：实际生产中通常都是按不内缩方式验收工件。CpT/61 工艺能力不足工艺能力不足CpT/61 工艺能力充裕工艺能力充裕单件或小批生产单件或小批生产四、计量器具的选择四、计量器具的选择1 1、计量器具测量范围的选择、计量器具测量范围的选择 应按工件的结构形状、被测部位及尺寸大小来选应按工件的结构形状、被测部位及尺寸大小来选择计量器具。必须使所选计量器具的测量范

12、围能满足择计量器具。必须使所选计量器具的测量范围能满足工件的尺寸要求。工件的尺寸要求。2 2、计量器具的精度选择、计量器具的精度选择 考虑被测工件的精度考虑被测工件的精度（公差）：所选计量器具（公差）：所选计量器具的不确定度值的不确定度值 应小于或等于计量器具的不确定应小于或等于计量器具的不确定度允许值度允许值 。即：即：数值查表数值查表6-4可查表可查表6-16-3例题例题 6-1 试确定试确定轴类工件轴类工件轴类工件轴类工件 60f 7（）的验收极限，并选的验收极限，并选择计量器具。择计量器具。解解 由于被检工件要求遵循包容要求且公差等级由于被检工件要求遵循包容要求且公差等级 较高，因此应

13、采用内缩的验收极限。较高，因此应采用内缩的验收极限。查查表表6-4得安全裕度为：得安全裕度为：A=0.003mm，档计量器档计量器 具不确定度的允许值：具不确定度的允许值：u1 0.0027mm 1、确定验收极限、确定验收极限 ks=dmax A=(600.030)0.003=59.967mm ki=dmin+A=(600.060)+0.003=59.943 mm 2、选择计量器具选择计量器具 查查表表6-2可知可知分度值为分度值为0.002mm的比较仪的比较仪不确定度不确定度 为为0.0018mm，小于允许值，能，小于允许值，能满足测量精度要求满足测量精度要求。故。故 选用该比较仪进行测量。

14、选用该比较仪进行测量。6.3 光滑极限量规光滑极限量规n相关术语和定义相关术语和定义n一、光滑极限量规作用和分类一、光滑极限量规作用和分类n二、光滑极限量规的设计原理二、光滑极限量规的设计原理n三、光滑极限量规的公差带三、光滑极限量规的公差带n四、四、光滑极限量规设计光滑极限量规设计go相关术语和定义相关术语和定义n最大实体状态和最大实体状态和最大实体尺寸最大实体尺寸：n最大实体状态最大实体状态（MMC）：是指提取组成要素的局：是指提取组成要素的局部尺寸处处位于极限尺寸之内，且使其具有实体最大时部尺寸处处位于极限尺寸之内，且使其具有实体最大时的状态。的状态。最大实体尺寸最大实体尺寸（MMS）：

15、是指确定要素最大实体状态是指确定要素最大实体状态的尺寸（的尺寸（DM、dM）。）。即外尺寸要素（轴）的上即外尺寸要素（轴）的上极限尺寸（极限尺寸（dM dmax）；内；内尺寸要素（孔）的下极限尺寸尺寸要素（孔）的下极限尺寸（DM Dmin）。）。相关术语和定义相关术语和定义n最小实体状态和最小实体状态和最小实体尺寸最小实体尺寸：n最小实体状态最小实体状态（LMC）：是指提取组成要素的局：是指提取组成要素的局部尺寸处处位于极限尺寸之内，且使其具有实体最小时部尺寸处处位于极限尺寸之内，且使其具有实体最小时的状态。的状态。最小实体尺寸最小实体尺寸（LMS）：是指确定要素最小实体状态是指确定要素最小实

16、体状态的尺寸（的尺寸（DL、dL）。）。即外尺寸要素（轴）的下即外尺寸要素（轴）的下极限尺寸（极限尺寸（dL dmin）；内；内尺寸要素（孔）的上极限尺寸尺寸要素（孔）的上极限尺寸（DL Dmax）。）。n作用尺寸作用尺寸（Dfe，dfe）：n孔（体外）作用尺寸：孔（体外）作用尺寸：在给定长度上，与实际孔在给定长度上，与实际孔体外相接的最大理想轴的体外相接的最大理想轴的尺寸，用符号尺寸，用符号Dfe表示。表示。n轴（体外）作用尺寸：轴（体外）作用尺寸：在给定长度上，与实际轴在给定长度上，与实际轴体外相接的最小理想孔的体外相接的最小理想孔的尺寸，用符号尺寸，用符号dfe表示。表示。相关术语和定义

17、相关术语和定义2、对一批零件而言，每个零件的作用尺寸各不相同；对一批零件而言，每个零件的作用尺寸各不相同；但对某一零件而言，其体外作用尺寸是确定的。但对某一零件而言，其体外作用尺寸是确定的。注注 意意1、作用尺寸是零件的提取要素的局部尺寸和形状误作用尺寸是零件的提取要素的局部尺寸和形状误差综合作用的结果，它是零件在装配时真正起作用的差综合作用的结果，它是零件在装配时真正起作用的尺寸。尺寸。3、对于被测实际孔对于被测实际孔 Dfe Da；而对于被测实际轴而对于被测实际轴 dfe da。一、一、光滑极限量规的作用和分类光滑极限量规的作用和分类n 1 1、光滑极限量规、光滑极限量规（简称量规）：是一

18、种（简称量规）：是一种以被测孔或轴的上极限尺寸和下极限尺寸为以被测孔或轴的上极限尺寸和下极限尺寸为名义尺寸的，无刻度的专用定值量具。名义尺寸的，无刻度的专用定值量具。n 2 2、应用、应用：单一要素的孔、轴遵循包容原：单一要素的孔、轴遵循包容原则时，加工后应该使用光滑极限量规来检验。则时，加工后应该使用光滑极限量规来检验。光滑极限量规的结构简单，制造容易，使用方光滑极限量规的结构简单，制造容易，使用方便便,能保证被检验工件在装配中的互换性，所以在大批能保证被检验工件在装配中的互换性，所以在大批量生产中应用也非常广泛。量生产中应用也非常广泛。光滑极限量规光滑极限量规是一通、一止成对使用的。用是一

19、通、一止成对使用的。用光光滑极限滑极限量规检验工件尺寸时，通规通过而止规不过时，量规检验工件尺寸时，通规通过而止规不过时，尺寸方为合格。尺寸方为合格。注注 意意 用它来检验工件时，只能确定工件的尺寸是否用它来检验工件时，只能确定工件的尺寸是否在极限尺寸的范围内，不能测出工件的实际尺寸。在极限尺寸的范围内，不能测出工件的实际尺寸。一、一、光滑极限量规的作用和分类光滑极限量规的作用和分类n3 3、光滑极限量规分类、光滑极限量规分类n按检验对象不同分按检验对象不同分 塞规塞规：检验孔用的量规：检验孔用的量规 （工作尺寸是外尺寸）（工作尺寸是外尺寸）环规或卡规环规或卡规：检验轴用的量规：检验轴用的量规

20、 （工作尺寸是内尺寸）（工作尺寸是内尺寸）一、一、光滑极限量规的作用和分类光滑极限量规的作用和分类n3 3、光滑极限量规分类、光滑极限量规分类n按用途不同分按用途不同分 工作量规工作量规：工作量规是指在加工工件的过：工作量规是指在加工工件的过程中，操作者对工件进行检验所使用的量规。程中，操作者对工件进行检验所使用的量规。验收量规验收量规：验收量规是检验部门或用户代：验收量规是检验部门或用户代表在验收产品时使用的量规。表在验收产品时使用的量规。校对量规校对量规：校对量规是用来：校对量规是用来检验轴用工作检验轴用工作量规量规在制造中是否符合制造公差，在使用中是在制造中是否符合制造公差，在使用中是否

21、已达到磨损极限时所使用否已达到磨损极限时所使用的量规的量规。二、光滑极限量规的设计原理二、光滑极限量规的设计原理 光滑极限量规的设计应该遵循泰勒原则。光滑极限量规的设计应该遵循泰勒原则。n1、泰勒原则、泰勒原则（极限尺寸判断原则极限尺寸判断原则）：是指是指孔或轴的提取组成要素不允许超出其最大实体孔或轴的提取组成要素不允许超出其最大实体边界（即孔、轴的体外作用尺寸边界（即孔、轴的体外作用尺寸Dfe、dfe，不允不允许超出其最大实体尺寸）许超出其最大实体尺寸）保证装配；提取组保证装配；提取组成要素任何位置上的局部尺寸（成要素任何位置上的局部尺寸（Da,da）不）不允许超越最小实体尺寸允许超越最小实

22、体尺寸保证强度。保证强度。n 对于孔：对于孔：，n 对于轴：对于轴：，包容要求包容要求n 对于孔：对于孔：，n 对于轴：对于轴：，二、光滑极限量规的设计原理二、光滑极限量规的设计原理n2 2、符合泰勒原则的量规型式、符合泰勒原则的量规型式n(1)(1)控制工件体外作用尺寸的通规：控制工件体外作用尺寸的通规：用来模拟用来模拟最大实体边界，其测量面应该是与被测孔或轴形最大实体边界，其测量面应该是与被测孔或轴形状相对应的完整表面状相对应的完整表面(通常称为通常称为全形量规全形量规)，其，其定定形尺寸应等于被测孔或轴的最大实体尺寸形尺寸应等于被测孔或轴的最大实体尺寸，即孔即孔下和轴上极限尺寸，通规用代

23、号下和轴上极限尺寸，通规用代号“T”表示，表示，且且长度等于配合长度长度等于配合长度。n(2)(2)控制工件控制工件提取组成要素提取组成要素局部尺寸的止规：局部尺寸的止规：其测量面应该是点状的其测量面应该是点状的(通常称为通常称为不全形量规不全形量规)，两点状测量部位之间的两点状测量部位之间的尺寸应等于被测孔或轴的尺寸应等于被测孔或轴的最小实体尺寸最小实体尺寸，即孔上和轴下极限尺寸，止规用，即孔上和轴下极限尺寸，止规用代号代号“Z”表示。表示。注：注：在实际生产中，必要时也允许使用不符合泰勒在实际生产中，必要时也允许使用不符合泰勒 原则结构型式的量规。原则结构型式的量规。思考与练习思考与练习nP167168页页 思考：思考：思考思考题题 67610 思考思考题题 6166 作业：作业：习题习题 61 习题习题 63 可参考：可参考：例例61例例63 例例64