公差配合与检测技术 第6章 光滑工件尺寸检验与光滑极限量规.ppt

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1、第第6章光滑工件尺寸检验与光章光滑工件尺寸检验与光滑极限量规滑极限量规课前导读课前导读 为了提高产品质量，目前国内外都考虑在验收界限“内缩”的基础上，制定检测标准。我国参考ISO标准，制定了光滑工件尺寸的检验（GB31771982）和光滑极限量规（GB/T19571981）两个国家标准，前者于1996年进行了修订，新的标准代号为GB/T31771997。下面将分别介绍有关这两个标准的主要内容。基础知识基础知识 安全裕度与验收极限重点知识重点知识 测量器具的选择难点知识难点知识 光滑极限量规设计 例如，用示值误差为4m的千分尺验收20h6（）的轴颈时，若轴颈的尺寸偏差为0 +4m，是不合格品，但

2、由于千分尺的测量误差为-4m，其测得值可能仍小于其上偏差，从而把超出公差界限的废品误判为合格品而接收，即导致误收。反之则会导致误废，如图6-1所示。任何检验都可能存在误判，如果把超出公差界线的废品误判为合格品而接收称为误收；将接近公差界限的合格品误判为废品而给予报废称为误废。6.1 光滑工件尺寸检验 工件尺寸的验收极限应分别从它们的最大与最小极限尺寸向尺寸公差带内移动一个安全裕度A，如图6-2所示.计算式如下：上验收极限=最大极限尺寸-A下验收极限=最大极限尺寸+A 安全裕度安全裕度A由工件公差确定，由工件公差确定，A的的数值取工件公差的数值取工件公差的1/10.其数值见表6-1.6.1.1验

3、收极限与安全裕度A计量器具的选用主要有下面三种情况：1、u/1u1 原则原则.在选择计量器具时，应使所选用的计量器具的不确定度u/1 小于或等于计量器具不确定度允许值u 1，即u/1 u 1。一般情况下，优先选用档的u 1 值。2、0.4u/1 u1 原则 当使用形状与工件形状相同的标准器进行比较测量时，千分尺的测量不确定度u/1 降为原来的40%。3、0.6u/1 u1 原则 当使用形状与工件形状不相同的标准器进行比较测量时，千分尺的测量不确定u/1 降为原来的60%。见表6-2注。6.1.2 测量器具的选用测量器具的选用 选择计量器具除考虑测量不确定度外，还应考虑以下两点要求：（1）、选择

4、计量器具应与被测工件的外形、位置、尺寸的大小及被测参数特性相适应，使所选计量器具的测量范围能满足工件的要求。（2）、选择计量器具应考虑工件的尺寸公差，使所选计量器具的不确定度值既要保证测量精度要求，又要符合经济性要求。例6-1 试确定测量75js8（0.023）轴时的验收极限，选择相应的计量器具。并分析该轴可否使用分度值为0.01mm的外径千分尺进行比较法测量验收。6.1.3光滑工件尺寸的检验示例75js8（0.023）轴的尺寸公差带及验收极限见图6-3所示.（1）确定验收极限 75js8（0.023）轴采用包容要求，因此验收极限应按方法1（即内缩方式）确定。从表6-1查得安全裕度A=0.00

5、46mm。其上、下验收极限为：上验收极限=dmax-A=（75.023-0.0046）mm=75.0184mm下验收极限=dmin+A=（74.977+0.0046）mm=74.9816mm解：（2）选择计量器具 由表6-1按优先选用档的计量器具测量不确定度允许值的原则，确定u1=0.0041mm。由表6-3选用分度值为0.005mm的比较仪，其测量不确定度u/1=0.003mm u1，所以用分度值为0.005mm的比较仪能满足测量要求。当没有比较仪时，由表6-2选用分度值为0.01mm的外径千分尺，其测量不确定度u/1=0.005mmu1，显然用分度值为0.01mm的外径千分尺采用绝对测量法

6、，不能满足测量要求。用分度值为0.01mm的外径千分尺进行比较测量，为了提高千分尺的测量精度，采用比较测量法，可使千分尺的测量不确定度降为原来的40%（当使用的标准器形状与工件形状相同时）或60%（当使用的标准器形状与工件形状不相同时）。在此，使用75mm量块组作为标准器（标准器形状与轴的形状不相同）改绝对测量法为比较测量法，可使千分尺的测量不确定度由0.005mm减小到0.005mm60%=0.003mm，显然小于测量不确定度的允许值u1（即符合0.6u/1 u1 原则）。所以用分度值为0.01mm的外径千分尺进行比较测量，是能满足测量要求的。结论：若有比较仪，该轴可使用分度值为0.005m

7、m的比较仪进行比较法测量验收；若没有比较仪，该轴还可以使用分度值为0.01mm的外径千分尺进行比较法测量验收。（1）确定验收极限 35H12（）孔无配合要求，因此验收极限应按方法2（即不内缩方式）确定。取安全裕度A=0。其上、下验收极限为：上验收极限=Dmax=35.250mm下验收极限=Dmin=35mm例6-2 试确定测量35H12（）孔（非配合要求）的验收极限，并选择相应的计量器具。35H12（）孔的尺寸公差带及验收极限见图6-4所示。解：（2）选择计量器具 由表6-1中查得IT12公差对应的I档计量器具测量不确定度的允许值u1 为0.023mm，由表6-2中查得分度值0.02mm的游标

8、卡尺，其测量不确定度u/1 为0.020mm，显然u/1 u1。所以采用分度所以采用分度值值0.02mm的游的游标标卡尺卡尺验验收无配合要求收无配合要求的的35H12（）孔是合适的。孔是合适的。v为了防止误收（把废品作为合格品验收），保证产品质量，国家标准光滑工件尺寸的检验（GB3177/1997）规定：工件尺寸的验收极限应分别从它们的最大与最小极限尺寸向尺寸公差带内移动一个安全裕度A。本课小结本课小结6.2光滑极限量规设计 光滑极限量规是一种没有刻度的专用检验工具,检验零件时，只能判断零件是否在规定的验收极限范围内，而不能测出零件实际尺寸和形位误差的数值。塞规：塞规：检验孔的量规，由通规通规

9、和止规止规组成。通规：按孔的最小极限尺寸设计，作用是防止孔的作用尺寸小于其最小极限尺寸；止规：是按孔的最大极限尺寸设计的，作用是防止孔的实际尺寸大于其最大极限尺寸。卡规卡规：检验轴的量规。通规：按轴的最大极限尺寸设计的，其作用是防止轴的作用尺寸大于其最大极限尺寸。6.2.1光滑极限量规的概念 止规是按照轴的最小极限尺寸设计的，作用是防止轴的实际尺寸小于其最小极限尺寸。3.校对量规 用于检验轴用工作量规的量规称为校对量规 校对量规有三种：校通通（TT）是检验轴用通规的校对量规。校对时，应该通过，否则通规不合格。6.2.2光滑极限的分类1.工作量规 零件制造中，生产工人检验工件时所使用的量规。通规

10、代号“T”表示，止规代号“Z”表示。2.验收量规 检验人员或者用户代表验收工件时所用的量规。一般选择磨损较多或者接近其磨损极限的工作量规作为验收量规。校通损（TS）是检验轴用工作量规通规是否达到磨损极限的校对量规。校对时，不通过轴用工作量规（通规），否则该通规已到或者超过磨损极限。校止通（ZT）是检验轴用止规的校对量规。校对时，应该通过，否则止规不合格。光滑极限量规的设计应遵守极限尺寸判断原则（泰勒原则），即工件的体外作用尺寸（Dfe、dfe）不超越最大实体尺寸（MMS），工件的实际尺寸（Da、da）不超越最小实体尺寸（LMS）。对于孔工件应满足 DfeDmin=DM DaDmax=DL对于轴

11、工件应满足 dfed max=dM dadmin=dL6.2.3光滑极限的设计原理 （1）制造公差量规的公差带不得超越工件的公差带。通规的制造公差带对称对称于的值（磨损储量，即公差带位置要素），其允许磨损量以工件的最大实体尺寸为极限最大实体尺寸为极限;止规的制造公差带是从工件的最小实体尺寸最小实体尺寸算起，分布在尺寸公差带分布在尺寸公差带之内。其公差带分布如图6-8所示。（2）磨损极限通规的磨损极限尺寸就是零件的最大实体尺寸。1、工作量规公差带的大小、工作量规公差带的大小制造公差、磨损公制造公差、磨损公差。差。6.2.4光滑极限量规的公差光滑极限量规的公差 由图6-8所示的几何关系，可以得出工

12、作量规上、下偏差的计算公式，见表6-5。2.工作量规公差带工作量规公差带的位置配置的位置配置我国量规国家标准GB/T19571981规定，量规公差带采用“内缩方案”。即将量规的公差带全部限制在被测孔、轴公差带之内，它能有效地控制误收，从而保证产品质量与互换性。如图6-8所示。图6-8量规的公差带3.工作量规的形状、位置公差和表面粗糙度工作量规的形状、位置公差和表面粗糙度 量规的形位公差与量规的尺寸公差之间的关系，应遵守包容原则，即量规的形位公差应在量规的尺寸公差范围内。并规定量规形位公差为量规尺寸公差的50%。考虑到制造和测量的困难，当量规尺寸公差小于0.002mm时，其形位公差取为0.001

13、mm。根据工件尺寸公差等级的高低和基本尺寸的大小，工作量规测量面的表面粗糙度参数Ra通常为0.0250.4m，具体见表6-7。.量规的材料 量规的材料可用淬硬钢（碳素工具钢、合金工具钢）和硬质合金，也可在测量面上镀以磨损材料。测量硬度为HRC 58-65。2、量规工作面不应有锈迹、毛刺、黑斑、划痕等明显影响使用质量的缺陷，非工作表面不应有锈蚀和裂纹。3、量规的测头与手柄的联结应牢固可靠，在使用过程中不应松动。4、量规必须打上清晰的标记，主要有：（1）被检验孔、轴的基本尺寸和公差带代号；（2）量规的用途代号：“T”表示通规代号；“Z”表示止规代号。6.2.5量规的技术要求量规极限偏差计算的一般步

14、骤如下：1）按照公差与配合国标确定孔、轴的上、下偏差；2）按照表6-6查出工作量规制造公差T值，位置要素Z值；3）计算各种量规的上、下偏差，画出公差带图。6.2.6工作量规设计实例 解：（1）查标准公差数值表，孔轴基本偏差表得到例6-3 设计检验孔30H8 用的工作量规和检验轴30f 用的工作量规。30H8（）30f7（）（2）查表6-6得到工作量规的制造公差T和位置要素Z：塞规制造公差T=0.0034mm塞规位置要素Z=0.005mm塞规形状公差T/2=0.0017mm卡规制造公差T=0.0024mm卡规位置要素Z=0.0034mm卡规形状公差T/2=0.0012mm（3）画出孔、轴及量规公

15、差带图。如图6-9所示。（4）计算工作量规的极限偏差：30H8孔用塞规通规（T）上偏差=EI+Z+T/2=0+0.005+0.0017=+0.0067mm下偏差=EI+Z-T/2=0+0.005-0.0017=+0.0033mm磨损极限=EI=0止规（Z）上偏差=ES=+0.033mm下偏差=ES-T=+0.033=+0.0296mm30f7轴用卡规通规（T）：上偏差=es-Z+T/2=0.020+0.0034+0.0012=-0.0222mm下偏差=es-Z-T/2=-0.020-0.0034-0.00172=-0.0246mm磨损极限=es=-0.020mm 30f7止规：30 或 29.

16、959 30f7通规：30 或 29.9754 30H8止规：30 或 30.033 轴轴用塞用塞规规30H8通规：30 或 30.0067 止规（Z）：上偏差=ei+T=0.041+0.0024=-0.0386mm下偏差=ei=-0.041mm（5）尺寸标注（两种方法等效，任选一种）孔用塞孔用塞规规（6）画出量规工作简图，如图6-10所示。例例6-46-4 计算25H8/f7孔、轴用工作量规的极限偏差。解:(1)确定量规的类型。参考图5-5(103页)，检验25H8的孔用全形塞规，检验25f7的轴用卡规。(3)列表查出通规、止规的上、下偏差及有关尺寸，见表5-。(2)查表2-3、表2-5、表

17、2-6得25H8/f7孔、轴尺寸标注分别为：25H8（）、25f7（）。(4)绘制工作量规的公差带图（图6-11）。（5）量规的标注方法见（图6-12）图6-11图6-12u光滑极限量规是依照极限尺寸判断原则设计的量规，简称量规。检验孔用的量规称为塞规，检验轴用的量规称为环规或卡规。量规由通规（通端）和止规（止端）组成。通规和止规是成对使用的。检验时，通规通过被检轴、孔则表示工件的作用尺寸没有超出最大实体边界。而止规不通过，则说明该工件实际尺寸也正好没有超越最小实体尺寸。故零件合格。u根据用途不同，量规分为工作量规、验收量规和校对量规三种。工作通规公差带由制造公差和磨损公差两部分组成。工作止规公差带只有制造公差。u光滑极限量规的设计应符合极限尺寸判断原则（泰勒原则），根据这一原则，通规应设计成全形的；而止规的结构则应为点状，即非全型规。本课小结