光滑工件尺寸检验及量规设计

1、12一、验收极限一、验收极限 验收极限是检验工件尺寸时判断合格与否的尺寸界线。 确定工件尺寸的验收极限，有下列两种方案。 内缩方案：验收极限是从规定的最大实体极限（MML）和最小实体极限（LML）分别向工件公差带内移动一个安全裕度A来确定，如图6-1所示。 3 图图6-1 验收极限验收极限45 验收极限等于规定的最大实体极限和最小实体极限，即A值等于零。 安全裕度A的确定，必须从技术和经济两个方面综合考虑。A值应按检验工件的公差大小来确定，一般为工件公差T的1/10，其数值在书中表6-1给出。 6二、计量器具的选择二、计量器具的选择 按计量器具所引起的测量不确定度的允许值 （简称计量器具的测量

2、不确定度允许值）选择计量器具是比较合理的。选择时，应使选用的计量器具的测量不确定度数值等于或小于选定的 值。 1117 计量器具的测量不确定度允许值 按测量不确定度 与工件公差的比值分档：对IT6IT11的工件分、三档，对IT12IT18的分为、两档。测量不确定度 的、三档值，分别为工件公差的1/10、1/6、1/4。计量器具的测量不确定度允许值 约为测量不确定度 的0.9，其三档数值在表6-1中给出。一般情况下，优先选用档，其次选用、档。 118例例6-1 被测工件为轴35e9（ ）mm，试确定验收极限并选择合适的计量器具。 050. 0112. 0 解：工件公差IT9 = 0.062mm，

3、由表6-1查得：安全裕度A=0.0062mm，按档 =0.0056mm。上验收极限=35-0.050-0.0062=34.9438mm下验收极限=35-0.112+0.0062 =34.8942mm 由表6-2查得：分度值为0.01 mm的外径千分尺，在尺寸范围050mm范围内的不确定度为0.004mm，小于计量器具的测量不确定度允许值 ，故可满足使用要求。119一、基本概念一、基本概念 光滑极限量规是一种没有刻线的专用测量器具。光滑塞规和卡规叫做光滑极限量规。 1.塞规：检验孔径的光滑极限量规。一个塞规按被测孔的最大实体尺寸（孔的最小极限尺寸）制造；另一个塞规按被测孔的最小实体尺寸（孔的最大

4、极限尺寸）制造。前者称为塞规的“通规”（或“通端”），后者称为塞规的“止规”（或“止端”）。 10 使用时，塞规的通规通过被检验孔，表示被测孔径大于最小极限尺寸；塞规的止规，塞不进被检验孔，表示被测孔径小于最大极限尺寸，即说明孔的实际尺寸在规定的极限尺寸范围内，被检验孔是合格的。 11图图6-2 塞规与孔径的关系塞规与孔径的关系12 2.卡规或环规：检验轴径的光滑极限量规。卡规或环规：检验轴径的光滑极限量规。 一个卡规按被测轴的最大实体尺寸（轴的最大极限尺寸）制造；另一一个卡规按被测轴的最大实体尺寸（轴的最大极限尺寸）制造；另一个卡规按被测轴的最小实体尺寸（轴的最小极限尺寸）制造。前者称为卡规

5、个卡规按被测轴的最小实体尺寸（轴的最小极限尺寸）制造。前者称为卡规的的“通规通规”，后者称为卡规的，后者称为卡规的“止规止规”。13 使用时，卡规的通规能顺利地使用时，卡规的通规能顺利地滑过轴径，表示被测轴径比最大极滑过轴径，表示被测轴径比最大极限尺寸小。卡规的止规滑不过去，限尺寸小。卡规的止规滑不过去，表示轴径比最小极限尺寸大，即被表示轴径比最小极限尺寸大，即被测轴的实际尺寸在规定的极限尺寸测轴的实际尺寸在规定的极限尺寸范围内，被检验轴是合格的。范围内，被检验轴是合格的。14图6-3 卡规与轴径的关系15 3.量规分类：工作量规、验收量规和校对量规。量规分类：工作量规、验收量规和校对量规。

6、（1）工作量规：工人在制造过程中，用来检验工件时使用的量规。工）工作量规：工人在制造过程中，用来检验工件时使用的量规。工作量规的作量规的“通规通规”用代号用代号“T”表示，表示，“止规止规”用代号用代号“Z”表示。表示。 （2）验收量规：检验部门和用户代表验收产品时使用的量规。）验收量规：检验部门和用户代表验收产品时使用的量规。16 （3）校对量规：用来检验轴用量规（卡规或环规）在制造中是否符合）校对量规：用来检验轴用量规（卡规或环规）在制造中是否符合制造公差，在使用中是否已达到磨损极限时所用的量规。制造公差，在使用中是否已达到磨损极限时所用的量规。它分为三种：检验轴用量规通规的校对量规称为它

7、分为三种：检验轴用量规通规的校对量规称为“校通校通通通”量规，用代号量规，用代号“TT”表示；检验轴用量规止规的校对量规称为表示；检验轴用量规止规的校对量规称为“校止校止通通”量规，用代量规，用代号号“ZT”表示；检验轴用量规通规磨损极限的校对量规称为表示；检验轴用量规通规磨损极限的校对量规称为“校通校通损损”量规，用代号量规，用代号“TS”表示。表示。17二、泰勒原则二、泰勒原则 光滑极限量规应遵循泰勒原则来设计。 1.孔的作用尺寸：在配合面的全长上与实际孔内接的最大理想圆柱面直径。 2.轴的作用尺寸：与实际轴外接的最小理想圆柱面直径。 18 当工件存在形状误差时，孔的作用尺寸一般小于该孔的

8、最小实际尺寸，轴的作用尺寸一般大于该轴的最大实际尺寸；当工件没有形状误差时，其作用尺寸就等于实际尺寸。19图6-4 极限尺寸的判断原则20 3.泰勒原则泰勒原则 泰勒原则：指孔的作用尺寸应大于或等于孔的最小极限尺寸，并在任何位置上孔的实际尺寸应小于或等于孔的最大极限尺寸；轴的作用尺寸应小于或等于轴的最大极限尺寸，并在任何位置上轴的实际尺寸应大于或等于轴的最小极限尺寸。总之，泰勒原则是指工件的作用尺寸不超过最大实体尺寸，并且工件任何位置的实际尺寸应不超过其最小实体尺寸。 21三、光滑极限量规公差三、光滑极限量规公差 1.工作量规 工作量规“通规”，除规定制造公差外，还规定了磨损极限。 工作量规“

9、止规”，由于不经常通过被测工件，磨损较少，故未规定磨损公差。 工作量规“通规”的制造公差带对称于Z值，其磨损极限与工件的最大实体尺寸重合。 工作量规“止规”的制造公差带，是从工件的最小实体尺寸起，向工件的公差带内分布。 22图图6-5 量规公差带图量规公差带图23 2.校对量规 （1）检验轴用量规“通规”的“校通通”量规，其代号为“TT”。检验时应通过被校对的轴用量规。这种量规的公差带，是从通规的下偏差起，向轴用量规通规公差带内分布。 （2）检验轴用量规“通规”磨损极限的“校通损”量规，其代号为“TS”。检验时，若通过了，则说明被校对的量规已用到磨损极限，应予报废。这种量规的公差带，是从通规的

10、磨损极限起，向轴用量规通规公差带内分布。 （3）检验轴用量规“止规”的“校止通”量规，其代号为“ZT”。检验时应通过被校对的轴用量规。这种量规的公差带，是从止规的下偏差起，向轴用量规止规公差带内分布。 24 国家标准规定各级工件用的工作量规的制造公差“T”和通规公差带的位置要素“Z”值，见表6-4。表6-4中的“T”和“Z”的数值，是考虑量规的制造工艺水平和使用寿命等因素，按表6-5的规定确定的。 国家标准规定的工作量规的形状和位置误差，应在工作量规的尺寸公差范围内。工作量规的形位公差为量规制造公差的50%。当量规的制造公差小于或等于0.002mm时，其形位公差为0.001mm。 标准还规定校

11、对量规的制造公差Tp为被校对的轴用工作量规的制造公差T的50%，其形位公差应在校对量规的制造公差范围内。 25四、量规设计四、量规设计 1.量规形式的选择 检验孔时，可用下列几种形式的量规，如图6-6（a）所示，全形塞规、不全形塞规、片状塞规、球端塞规。 检验轴时，可用下列型式的塞规，如图6-6（b）所示，有环规和卡规。26图图6-6 量规形式及应用尺寸范围量规形式及应用尺寸范围27 2.量规工作尺寸计算光滑极限量规工作尺寸计算的一般步骤： 查出被测孔和轴的极限偏差。 查出工作量规的制造公差T和位置要素Z值。 确定工作量规的形状公差和校对量规的制造公差。 计算各种量规的极限偏差或工作尺寸。 2

12、8 例6.2 计算25mmH8/f7孔和轴用量规的极限偏差。解： 由GB18001998查出孔和轴的极限偏差。孔：ES=+0.033mm EI=0轴：es =-0.02 mm ei =-0.041 mm 由表6-4查出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卡规制造公差：T=0.0024mm卡规位置要素：Z=0.0034mm 29 按工作量规制造公差T，确定工作量规的形状公差和校对量规的制造公差。塞规形状公差：T/2=0.0017mm卡规形状公差：T/2=0.0012mm校对量规制造公差：Tp=T/2=0.0012mm 计算各种量规的

13、极限偏差和各种尺寸。a25mmH8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磨损极限尺寸=Dmin=25mm30 “止规”（Z）：上偏差=ES=+0.033mm下偏差=EST=0.0330.0034=+0.0296mmb25mmf7轴用卡规。“通规”（T）：上偏差=esZ+T/2=-0.020.0034+0.0012=-0.0222mm下偏差=esZ-T/2=-0.020.0034-0.0012=-0.0246mm磨损极限尺寸=dmax=24.98mm“止规”（Z

14、）：上偏差=ei+T=-0.041+0.0024=-0.0386mm下偏差=ei=-0.041mm31 c轴用卡规的校对量规。“校通通”量规（TT）：上偏差=esZT/2+Tp=-0.020.00340.0012+0.0012=-0.0234mm下偏差=esZT/2=-0.020.00340.0012=-0.0246 mm“校通损”量规（TS）：上偏差=es=-0.02mm下偏差=es-Tp=-0.020.0012=-0.0212mm“校止通”量规（ZT）：上偏差=ei+Tp=-0.041+0.0012=-0.0398mm下偏差=ei=-0.041 mm32图6-7 25mmH8/f7孔和轴用

15、量规公差带33 3.量规的技术要求 量规测量面的材料，可用渗碳钢、碳素工具钢、合金工具钢和硬质合金等材料制造，也可在测量面上镀以厚度大于磨损量的镀铬层、氮化层等耐磨材料量规测量面的硬度，对量规使用寿命有一定影响，通常用淬硬钢制造的量规，其测量面的硬度为5865HRC。 量规测量面的表面粗糙度，取决于被检验工件的基本尺寸、公差等级和粗糙度以及量规的制造工艺水平。量规表面粗糙度的大小，随上述因素和量规结构型式的变化而异，一般不低于光滑极限量规国标推荐的表面粗糙度数值。 34图6-8 工作量规工作尺寸的标注 35 （3）校对量规：用来检验轴用量规（卡规或环规）在制造中是否符合）校对量规：用来检验轴用

16、量规（卡规或环规）在制造中是否符合制造公差，在使用中是否已达到磨损极限时所用的量规。制造公差，在使用中是否已达到磨损极限时所用的量规。它分为三种：检验轴用量规通规的校对量规称为它分为三种：检验轴用量规通规的校对量规称为“校通校通通通”量规，用代号量规，用代号“TT”表示；检验轴用量规止规的校对量规称为表示；检验轴用量规止规的校对量规称为“校止校止通通”量规，用代量规，用代号号“ZT”表示；检验轴用量规通规磨损极限的校对量规称为表示；检验轴用量规通规磨损极限的校对量规称为“校通校通损损”量规，用代号量规，用代号“TS”表示。表示。36二、泰勒原则二、泰勒原则 光滑极限量规应遵循泰勒原则来设计。 1.孔的作用尺寸：在配合面的全长上与实际孔内接的最大理想圆柱面直径。 2.轴的作用尺寸：与实际轴外接的最小理想圆柱面直径。