量规设计基础~

1、5. 1概述光滑极限量规是一种没有刻度的专用检验工具，用光滑极限量规检验零件时，只能判断零件是否在规左的验收极限范困内，而不能测出零件实际尺寸和形位误差的数值。英特点是:构造简单，使用方便、可靠，验收效率高。量规的形状与被检验工件的形状相反，其中检验孔的量规称为塞规， 它由通规和止规组 成，通规是按孔的最小极限尺寸设计的，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汁的，作用是防止孔的实际尺寸大于其最大极限尺寸，如图5-la所示。检验轴的量规称为卡规，它的通规是按轴的最大极限尺寸设计的，苴作用是防I上轴的 作用尺寸大于英最大极限尺寸；止规是按轴的最小极限尺寸设计的，其作

2、用是防止轴的实际尺寸小于其最小极限尺寸，如图5-lb所示。用量规检验零件时，只有通规通过，I上规不通过，被测件才合格。图5-1光滑极限量规量规按照用途分为：1. 工作虽规在零件制造过程中，生产工人检验工件时所使用的量规称为工作量规。通规用代号T表 示，止规用代号Z表示。通常使用新的或者磨损较少的量规作为工作量规。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称为验收量规。验收量规不需要另行制造，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3. 校对量规验，所以不需要用于检验轴用工作量规的量规称为校对量规，由于孔用工作量规使用通用计量器具检 校对量规。校对量规有以下几种：校通一通

3、TT是检验轴用工作呈规通规的校对量规。校对时，应该通过，否那么通规不合格。校I匕一通ZT是检验轴用工作量规止规的校对量规。校对时，应该通过，否那么止规不合格。校通一损TS是检验轴用工作量规通规是否到达磨损极限的校对呈:规。校对时，应该不 通过轴用工作疑规通规，否那么该通规已到或者超过磨损极限，不应该再使用。5. 2量规尺寸及公差带加工到某一规左量规是专用量具，它的制适精度要求比被检验工件更髙，但不能将量规工作尺寸正好值，故对量规工作尺寸也要规左制造公差。5. 2. 1工作量规根本尺寸工作虽规中的通规是用来检验工件的作用尺寸是否超过最大实体尺寸轴的最大极限尺 寸或者孔的最小极限尺寸，工作量规中的

4、止规是检验工件的实际尺寸是否超过最小实体尺寸轴的最小极限尺寸或孔 的最大极限尺寸，各种量规即以被检验的极限尺寸为根本尺寸。5. 2. 2工作量规公差带通规在使用过程中，常常与工件相接触，不可防止地发生磨损而使尺寸发生变化，为使通规有一个合理的使用寿命，除规左量规的制造公差外，还必须对通规规定磨损公差和磨损极限。1. 制造公 差国家 标准规 左虽: 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 于Z值 称为 公差带 位巻要 素，ci口工作 席现制 适公差 带m工其允许图5-2磨损量虽:规以工件公差带以止规由于不经常通过零件，磨损量少，所以只规左了制造公差。表5-1 IT6

5、 IT11级工作量规制造公差与位置要素值单位：urn工件根本尺IT6IT7IT8IT9IT10IT11寸/mmTI6TIT7TITSTI T9TzIT10TzITllTW3611101.21.3141.6j严2523102.446036>3? 6S1.21.4121.4OISow2.6302. 444835754S>6-1091.41.6151.S2.4002.43.2362.S55S3.669059>10-18111.6巧1S02.S272.S1433. 46 7018110611>18 ? 301322.4212.43.4333. 455217SI59130713&

6、gt;30 ? 50162.42.S253403946625S1>50 ? 80192.83. 1303.64.6164.6 17469120r 13190919>80-12009 3.23. S354.25.4515. 4sS7 110&表5-2工作量规极限偏差的计算检验礼的酸规检绘轴的量规檢验孔的豪规检验轴的逐视通端上備差! Z ? ¥ Z.= ES通端A僞左几 Z - * 7*1H8下備基Zi = ES-T乙=ei较多的通规，用起，向轴用通规起，向轴用止规在量规国家标准中，没有单独规泄验收量规公差带，但规左了检验部门应该使用磨损 户代表应使用接近工件最大实体

7、尺寸的通规以及接近工件最小实体尺寸的止规。4. 校对量规公差带 如前所述，只有轴用量规才有校对量规。“校通一通"量规(TT)其作用是防止轴用通规尺寸过小，其公差带从通规的下偏差算 公差带内分布。"校止一通"量规(ZT)英作用是防止轴用止规尺寸过小，其公差带是从止规的下偏差 公差带内分布。"校通一损"呈:规(ST)英作用是防止通规在使用中超过磨损极限，苴公差带是从通规的磨损极限起，其尺寸公差带内向轴用通规公差带内分布。校对量规的尺寸公差为工作量规尺寸T公差的一半，校对量规的形状公差应控制在5? 3工作量规设计5. 3. 1量规设计的原那么及其构造

8、光滑极限量规的设汁应符合极限尺寸判断原那么(泰勒原那么)，即孔或轴的作用尺寸不允许超过最大实体尺寸，在任何位置上的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。其尺寸关系：对于孔：Dm (Dmin) WDfeDa 八：Dl (Dmax)对于轴：血(dmi n) W dadfc Wd" (dmax)根据这一原那么，通规应设计成全形的，即除其尺寸为最大实体尺寸外，其轴向长度还应与被检工件的长度一样。假设通规不是全形规，会造成检验错误。图5-3为用通规检验轴的例如，轴的作用尺寸已经超过最大实体尺寸，为不合格件，通规应不通过，检验结果才是正确的，但是不全形的通规却能通过，造成误判。止规用于检验工件的实际尺

9、寸，理论上其形状应该为不全形(两点式)，否那么也会造成 检验误差。止规形状不同对检验结果的影响如图5-4所示，轴在yy方向的实际尺寸已经 超出最小实体尺寸(轴的最小极限尺寸)，正确的检验情况是：止规在该位置上通过，从而判断出该轴不合格。但用全形止规检验时，因英他部位的阻挡，却通不过该轴，造成误判。所以符合极限尺寸判断原那么的通规，其构造形式为全形规，而止规的构造那么应为点状，即非全形规。企仝形ifi塔k直还拦全形通閤图5-3通规形状对检验的影响但在实际应用中，为了便于使用和制造，极限量规常偏离了上述原那么。例如，为了使用已标准化的量规，标准通规的长度常常不等于工件的配合长度；对大尺寸的孔和的塞

10、规(杆规和卡规)检验，以代替笨重的全形塞规。再比方，因环规通规不能检验正在顶尖上加工的 工件及曲轴，而允许用卡规代替。对于止规，由于测量时，点接触易于磨损，故止规不得不以小平而、圆柱而或者球而代替。检验小孔用的止规，为制造方便和增加刚度，常常采用全形塞规；检验薄壁工件时，为了防止两点状止规造成工件变形，也采用全形止规。菲全形止端鍛小实休尺寸全形止划.18大实体尺寸图5-4止规形状对检验的影响为了尽疑防I上在使用中因偏离泰勒原那么检验时造成的误差，操作时一泄要注意。例如，使用非全形的通端塞规时，应在被检验孔的全长上，沿圆周的几个位置上检验；使用卡规时，应在被检验轴的配合长度内的几个部位，并囤绕被

11、检验轴圆周的几个位置上检验。选用虽:规构造形式时，必须考虑工件的构造、大小、产量和验收效率等。图5-5列岀了不同尺寸范围下的通规、止规的型式及应用范困。图5-5a)为孔用量规，图5-5b)为轴用 屋规。图5-6分別给出了几种常用的轴用、孔用量规的构造型式，供设il?时使用，图5-6a)为轴用疑规，图5-6b)、图5-6c)和图5-6d)为非全形孔用量规。5. 3. 2工作量规设计举例光滑极限量规工作尺寸计算的一般步骤如下：(1) 按照极限与配合(GB/T1800. 3-1998)确定孔、轴的上、下偏差。(2) 按照表5-1查出工作量规制造公差 T值和位置要素Z值。按工作量规制造公差 T,确定

12、工作量规形状公差。(3) 计算各种量规的极限偏差或工作尺寸，画岀公差带图。例5-1设计检验03OH8/f7(E)孔、轴用工作就规。解：确左量规的类型。参考图5-5枪验630H8的孔用全形塞规，检验630仃的轴用卡规。(2)査表1-3.表 1-5、表1-6得V P30H8/f7孑L、轴尺寸标注分别为 30H8 (曲)、 30ff7(能)。(3)计算各种量规的极限偏差：1)30H8孔用塞规T 通规 上偏差=EI+Z+- = (O+O. 005+0. 0017) mm= +0. 0067mm2T下偏差=EI+Z- = (0+0. 005-0. 0017) mm=+0 ? 0033mm2-5通阻止通規

13、止規M5-孑a)环規荐«库41荐ffi序形塞观100315500I一. 1图5-6常用疑规构逍型式磨损极限二EI=O止规 上偏差=ES= +0. 033mm下偏差=ES-T= (+0.033-0.0034) mm=+0. 0296mm2) <P30f7轴用卡规通规 上偏差=es-Z+ - = ( 一 0. 020-0? 0034+0? 0012) mm= -0? 0222mm 2下偏差=cs-Z 一匚二(一 0? 020-0. 0034-0? 0012) mm = -0. 0246mm 2 磨损极限=es=-0. 020mm止规 上偏差=ei+T= (-0 ? 041+0? 0

14、024) mm= -0? 0386mm卜？偏差=ei= -0. 041mm将计算结果列于表5-3。表5-3量规工作尺寸计算(单位：mm)41-20-Z2-2-I24Et-3«.6 J rn节"2" i代号就圾下偵英麗規尺寸标注方法孔TtO.(X33M.?674. owZ<0.03340.029630詣韻切二8窗T-0.0222-0.Q24630唱監29.7754 气 g7.-G.O386-0.W130: m29.959A?IT-0.023t-0.004630: S.S:IS-0.020* 0.023230总覘29.980.? ettt2T-0.M98-O.M

15、l?: gj029.%02.lam2图5-7孑L、轴工作虽规的公差带图5? 3. 3量规的其他技术要求1. 量规的材料量规的材料可用淬唤钢碳素工具钢、合金工具钢和硬质合金，也可在测量而上镀以耐 材料。4绘制工作量规的公差带图图5-7。量规的标注方法如图5-8所示MZ-oodLOC0.5图5-8量规的标注方法2. 疑规工作而硬度HRC58-65o量规测量外表的硬度对量规使用寿命有一左影响，英测量面的硬度应为3. 量规的形位公差量规的形位公差应控制在尺寸公差带内，形状公差为尺寸公差的50%,考虑到制造和 测量的困难，当量规尺寸公差小于 0. 001mm时，其形状公差仍取 0. 001mm.4. 量

16、规工作而的粗糙度量规测量而的粗糙度主要从量规使用寿命、 工件外表粗糙度以及量规制造的工艺水平 考虑。 一般量规工作而的粗糙度应比被检工件的粗糙度要求更严格些，量规测量面粗糙度要求可以参照表5-4选取。表5-4量规测量而的外表粗糙度参数心值单位：urn工作虽:规工件基木尺寸/mmW120>120-315>315 ? 500Ra/ u mIT6级孔用址规W0? 025W0? 05W0? 1IT6至IT9级轴用虽规IT6至IT9级孔用虽规W0? 05W0? 2W0? 2IT10至IT12级孔.轴用虽规W0? 1W0? 2W0? 4IT13至IT16级孔.轴用虽规W0? 2W0? 4W0? 4本章小结光滑极限量规是依照极限尺寸判断原那么设讣的虽: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、孔那么表示工件的作用尺寸没有超岀最大实体边界：