同轴度量规的设计及误差分析.doc

同轴度量规的设计及误差分析位置量规是检验零件关联被测要素的实际轮廓是否超越规定边界（最大实体边界或实效边界）的量规。边界的方向由基准确定，位置由基准的理论正确尺寸确定。同轴度量规是实际生产中广泛使用的一种位置量规，具有设计加工简单，使用方便，成本低廉等优点，下面对同轴度量规的设计方法及所产生的误差作简单的阐述与分析。一、同轴度量规的设计：GB8069-87位置量规国家标准适用于按GB11821184-80形状和位置公差，GB4249-84公差原则所规定的被测要素遵守相关原则（最大实体原则、包容原则）的平行度、垂直度，倾斜度、同轴度、对称度和位置度的量规。下面看一个典型的同轴度测量的例子，如图1所示，要求测量孔d2对d1的同轴度要求，制件定位基准孔d1遵守最大实体原则，被测要素孔d2遵守最大实体原则，其基本条件完全满足GB8069-87中所规定的条件，可以适用此标准设计同轴度量规。因此我们可以按照GB8069-87位置量规的计算公式来计算各部分尺寸，如下所示：1、定位部分：（1）基本尺寸dBP=DMMC（2）极限尺寸dLP=DBP 0 -TP（3）磨损极限尺寸dWP=DBP(TP+WP)2、测量部分：（1）基本尺寸dBM=DMMCt（2）极限尺寸dLM=(DBM+FM) 0 -TP（3）磨损极限尺寸dWM=(DBM+FM)(TM+WM)其中TP、WP、TM、WM及FM可以从GB8069-87的表2和表3中查出。必须指出，上述所列量规设计公式只适用于分别检验场合，即是在零件基准孔本身的形位公差和尺寸公差检验合格后再作为基准检测其它要素。量规具体结构如图2所示。量规能够完全插入，则制件该检测项目合格。二、同轴度量规测量的误差分析：1、误差原因分析：此时我们所计算的量规定位部分尺寸为制件定位孔的最大实体尺体尺寸，理论上我们所模拟的中心线与定位孔的中心线重合，只要被测孔的中心线在绕模拟（理论）中心线半径小于等于t/2的圆柱范围内变化都是合格的，如图3所示。但实际上由于定位孔自身的公差的存在，导致我们所模拟的中心线与其理论中心线有误差，如图4所示。 当定位孔实际尺寸不是公差范围内的最小尺寸时，用量规测量时量规中心会产生一定的偏移，与定位孔中心线产生一个夹角，被测孔中心线与定位孔中心线也随之产生一个误差t/2，不考虑其它因素的影响，被测孔中心线在绕理论中心线半径为t/2+ t /2cos的圆柱范围内变化都有可能被检测为合格零件，由此产生了误判，会把一部分不合格产品判断为合格产品。这种误差的产生原因就是量规的模拟中心线与定位孔实际中心线不重合，误差的大小与定位孔公差的大小、定位孔的长度、定位孔与测量孔的距离都有关系。2、误差的消除：针对同轴度量规误差产生的原因，可以采取以下措施消除误差（当然我们所说的消除并不能完全消除误差，只是尽可能的将误判率降低）：（1）设计产品时选择长度较长、精度较高的孔作为基准；（2）如定位孔公差过大，可将量规分组，即将量规定位部分按制件孔的公差分成几种尺寸，使用前先测量制件定位孔的实际尺寸，然后选择配合较紧的量规进行测量；（3）对于距离较大的两孔的同轴度的测量，可以采用测量两孔对公共轴线的同轴度的方法进行测量，两孔对公共轴线的同轴度要求能反映其装配要求，即使有一定的误判也能满足使用要求。在实际生产中使用的同轴度量