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1、第五章第五章 光滑极限量规光滑极限量规三、三、量规公差带量规公差带一、概述一、概述四、四、量规的设计量规的设计二、二、泰勒原则泰勒原则一、概述一、概述 在机器制造中，工件的尺寸一般使用通用计量器具来测量，在机器制造中，工件的尺寸一般使用通用计量器具来测量，但在成批或大量生产中，多用极限量规来检验。但在成批或大量生产中，多用极限量规来检验。 光滑极限量规是一种光滑极限量规是一种没有刻线没有刻线、检验光滑工件尺寸检验光滑工件尺寸的专用检的专用检验量具，用模拟装配状态的方法来检验工件。验量具，用模拟装配状态的方法来检验工件。 1 1）检验孔、轴时，不能测出孔、轴尺寸的具体数字，但能判）检验孔、轴时，

2、不能测出孔、轴尺寸的具体数字，但能判断孔、轴尺寸是否合格。断孔、轴尺寸是否合格。 2 2）量规结构简单、制造容易、使用方便。）量规结构简单、制造容易、使用方便。1、基本概念、基本概念 按照被检测工件分为：按照被检测工件分为：塞规：塞规：检验检验孔径孔径的光滑极限量规的光滑极限量规环规或卡规：环规或卡规：检验检验轴径轴径的光滑极限量规的光滑极限量规 按照检验时量规是否通过合格零件分为：按照检验时量规是否通过合格零件分为：通规：通规：按被测孔或轴的按被测孔或轴的最大实体尺寸最大实体尺寸制造的量规，用以判断制造的量规，用以判断da、Da有否从有否从公差带内超出最大实体尺寸，合格品能被通规通过。公差带

3、内超出最大实体尺寸，合格品能被通规通过。止规：止规：按被测孔或轴的按被测孔或轴的最小实体尺寸最小实体尺寸制造的量规，用以判断制造的量规，用以判断da、Da有否从有否从公差带内超出最小实体尺寸，合格品不能被止规通过。公差带内超出最小实体尺寸，合格品不能被止规通过。 量规是用来判断孔、轴尺寸是否在规定的两极限尺寸范围内，量规是用来判断孔、轴尺寸是否在规定的两极限尺寸范围内，因此量规都成对使用。检验时，通规能过，止规不能过，说明因此量规都成对使用。检验时，通规能过，止规不能过，说明合格；否则不合格。合格；否则不合格。一、概述一、概述光滑极限量规的分类：光滑极限量规的分类：塞规：塞规：检验孔用的极限量

4、检验孔用的极限量规。规。通规通规 : : 按最大实体尺寸（按最大实体尺寸（DminDmin）设计，防止设计，防止DaDminDaDmaxDaDmax 孔用塞规孔用塞规 通通孔公差孔公差孔最小极限尺孔最小极限尺寸寸止止孔最大极限尺孔最大极限尺寸寸五、光滑工件尺寸的检测五、光滑工件尺寸的检测轴公差轴公差轴最大极限尺寸轴最大极限尺寸通通轴最小极限尺寸轴最小极限尺寸止止轴用卡规或环规轴用卡规或环规 卡规：卡规：检验轴用的极限量规。检验轴用的极限量规。 通规：通规： 按最大实体尺寸（按最大实体尺寸（dmaxdmax）设计设计 ，防止，防止dadmaxdadmax 止规：止规： 按最小实体尺寸（按最小实体

5、尺寸（ dmindmin）设计设计 ，防止，防止dadmindadmin五、光滑工件尺寸的检测五、光滑工件尺寸的检测1 1）工作量规：）工作量规：是工人在生产过程中检验工件用的量规。它的通是工人在生产过程中检验工件用的量规。它的通规和止规分别用规和止规分别用“T”T”和和“Z”Z”表示。表示。2 2）验收量规）验收量规：是检验部门或用户验收产品时使用的量规。：是检验部门或用户验收产品时使用的量规。3 3）校对量规）校对量规：是校对：是校对轴用工作量规轴用工作量规的量规。的量规。 按照用途分类按照用途分类五、光滑工件尺寸的检测五、光滑工件尺寸的检测“校通校通-通通”(TT)：检验：检验轴用量规轴

6、用量规“通规通规”的校对量规。作用是防止通规的校对量规。作用是防止通规尺寸过小，检验时尺寸过小，检验时应通过应通过被校对的量规。（防止误废）被校对的量规。（防止误废）“校通校通-损损”(TS)：检验：检验轴用量规轴用量规“通规通规”磨损极限的校对量规。作用是磨损极限的校对量规。作用是防止通规超出磨损极限尺寸，检验时要求防止通规超出磨损极限尺寸，检验时要求不通过不通过被校对的量规。若通过被被校对的量规。若通过被校对的量规，说明已用到磨损极限。校对的量规，说明已用到磨损极限。 （防止误收）（防止误收）“校止校止-通通”(ZT)：检验：检验轴用量规轴用量规“止规止规” 的校对量规。作用是防止止规的校

7、对量规。作用是防止止规尺寸过小，检验时尺寸过小，检验时应通过应通过被校对的量规。被校对的量规。 （防止误收）（防止误收） 光滑极限量规适用于检验大批量零件光滑极限量规适用于检验大批量零件和零件图样上被测要素的尺寸公差与形和零件图样上被测要素的尺寸公差与形位公差遵守位公差遵守相关原则相关原则的零件的零件。一、概述一、概述 用于检验遵守包容要求的零件：用于检验遵守包容要求的零件：被测要素体外作用尺寸不得超越其被测要素体外作用尺寸不得超越其最大实体尺寸（最大实体边界），最大实体尺寸（最大实体边界），且局部实际尺寸不得超越其最小实且局部实际尺寸不得超越其最小实体尺寸。体尺寸。 综合控制尺寸误差和形状误

8、差：综合控制尺寸误差和形状误差：包容要求即将尺寸和形状误差控制包容要求即将尺寸和形状误差控制在尺寸公差范围内。在尺寸公差范围内。 应用于大批量生产中。应用于大批量生产中。2、光滑极限量规的用途、光滑极限量规的用途 20(20(d dMM) ) 19.97(19.97(d dL L) ) 0.030.03最大实体边界最大实体边界 2020-0.03-0.03 0 0E E二、泰勒原则二、泰勒原则体外作用尺寸：体外作用尺寸：在被测要素的给定长度上，与实际内表面体外在被测要素的给定长度上，与实际内表面体外相接触的最大理想面或与实际外表面相接触的最小理想面的直相接触的最大理想面或与实际外表面相接触的最

9、小理想面的直径或宽度。径或宽度。 孔的体外作用尺寸是指与实际孔表面内接的最大理想圆柱孔的体外作用尺寸是指与实际孔表面内接的最大理想圆柱体的直径；体的直径； 轴的体外作用尺寸是指与实际轴表面外接的最小理想圆柱轴的体外作用尺寸是指与实际轴表面外接的最小理想圆柱体的直径。体的直径。 孔和轴的体外作用尺寸分别用孔和轴的体外作用尺寸分别用Dfe和和dfe表示表示。实际孔实际孔内接的最大理想轴内接的最大理想轴Dfe实际轴实际轴dfe外接的最小理想孔外接的最小理想孔孔和轴的体外作用尺寸孔和轴的体外作用尺寸二、泰勒原则二、泰勒原则极限尺寸判断原则（泰勒原则）极限尺寸判断原则（泰勒原则） 确保孔和轴满足装配要求

10、，对孔和轴的作用尺寸和实际尺寸加确保孔和轴满足装配要求，对孔和轴的作用尺寸和实际尺寸加以控制的原则，也是以控制的原则，也是光滑极限量规设计应遵循的原则光滑极限量规设计应遵循的原则。 孔的体外作用尺寸应大于或等于孔的最小极限尺寸，并在任孔的体外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最大实际尺寸应小于或等于孔的最大极限尺寸；何位置上孔的最大实际尺寸应小于或等于孔的最大极限尺寸； 轴的体外作用尺寸应小于或等于轴的最大极限尺寸，并在任轴的体外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最小实际尺寸应大于或等于轴的最小极限尺寸。何位置上轴的最小实际尺寸应大于或等于轴的最小极

11、限尺寸。 可表示为：可表示为： D DminminDDfefeDDa aDDmaxmax d dminmindda addfefeddmaxmax 基本尺寸、极限尺寸、实体尺寸是由设计给定的尺寸；实基本尺寸、极限尺寸、实体尺寸是由设计给定的尺寸；实际尺寸、体外作用尺寸是零件上实际存在的尺寸。际尺寸、体外作用尺寸是零件上实际存在的尺寸。二、泰勒原则二、泰勒原则二、泰勒原则二、泰勒原则DminDfeDaDmax dmindadfedmax1）由于通规的尺寸就是孔或轴的最大实体尺寸，）由于通规的尺寸就是孔或轴的最大实体尺寸，如果被检孔能被通规通过，说明该孔的如果被检孔能被通规通过，说明该孔的体外作用

12、尺寸体外作用尺寸DfeDmin；如果被检轴能被通规通过，说明该轴的如果被检轴能被通规通过，说明该轴的体外作用尺寸体外作用尺寸dfe dmax；2）止规就是孔或轴的最小实体尺寸，）止规就是孔或轴的最小实体尺寸，如果被检孔能被止规不通过，说明该孔的如果被检孔能被止规不通过，说明该孔的实际尺寸实际尺寸Da Dmax；如果被检轴能被止规不通过，说明该轴的如果被检轴能被止规不通过，说明该轴的实际尺寸实际尺寸da dmin；由于形状误差的存在，工件尺寸虽然位于极限尺寸范围内也有可由于形状误差的存在，工件尺寸虽然位于极限尺寸范围内也有可能装配困难，更何况工件上各处的实际尺寸往往各不相同，故用能装配困难，更何

13、况工件上各处的实际尺寸往往各不相同，故用量规检验时，为正确评定被测工件是否合格，是否能装配，量规检验时，为正确评定被测工件是否合格，是否能装配，光滑光滑极限量规应遵循泰勒原则来设计。极限量规应遵循泰勒原则来设计。二、泰勒原则二、泰勒原则符合泰勒原则的工作量规如下：符合泰勒原则的工作量规如下： 由于量规在制造和使用方面某些原因的影响，要求量规型式完全符合泰勒由于量规在制造和使用方面某些原因的影响，要求量规型式完全符合泰勒原则会有困难，有时甚至不能实现，因而不得不允许量规型式在一定条件下偏原则会有困难，有时甚至不能实现，因而不得不允许量规型式在一定条件下偏离泰勒原则。例如：为采用标准量规，通规的长

14、度可能短于工件的配合长度，离泰勒原则。例如：为采用标准量规，通规的长度可能短于工件的配合长度，检验曲轴轴颈的通规无法用全形的环规，而用卡规代替；点状止规，检验中点检验曲轴轴颈的通规无法用全形的环规，而用卡规代替；点状止规，检验中点接触易于磨损，往往改用小平面或球面来代替。接触易于磨损，往往改用小平面或球面来代替。二、泰勒原则二、泰勒原则 当量规型式不符合泰勒原则时，有可能将不合格品判为合格品，即误收。当量规型式不符合泰勒原则时，有可能将不合格品判为合格品，即误收。为此，应该在保证被检验的孔、轴的形状误差（尤其是轴线的直线度、圆度）为此，应该在保证被检验的孔、轴的形状误差（尤其是轴线的直线度、圆

15、度）不致影响配合性质条件下，才能允许使用偏离泰勒原则的量规。不致影响配合性质条件下，才能允许使用偏离泰勒原则的量规。(a)全形通规全形通规 （b）两点状通规）两点状通规 （c）工件）工件 （d）两点状止规）两点状止规 （e）全形止规）全形止规 1实际孔实际孔 2孔公差带孔公差带DminDfeDaDmax三、量规的公差带三、量规的公差带量规公差带项目量规公差带项目(1)(1)制造量规也会产生误差，需要规定制造公差。制造量规也会产生误差，需要规定制造公差。(2)(2)工作量规工作量规“通规通规”通过工件会产生磨损，需要规定磨损极限；通过工件会产生磨损，需要规定磨损极限；工作量规工作量规“止规止规”

16、磨损少，不规定磨损极限。磨损少，不规定磨损极限。(3)(3)光滑极限量规控制工件的极限尺寸。光滑极限量规控制工件的极限尺寸。量规的公差带量规的公差带量规公差带位于被检工件尺寸公差带之内，采量规公差带位于被检工件尺寸公差带之内，采用内缩方案。用内缩方案。(a)(a)工作量规工作量规“止规止规”制造公差带从工件最小实体尺寸起，向工件的公差带内分布；制造公差带从工件最小实体尺寸起，向工件的公差带内分布；(b)(b)工作量规工作量规“通规通规”制造公差带对称于制造公差带对称于Z Z值，磨损极限与工件的最大实体尺寸重合。值，磨损极限与工件的最大实体尺寸重合。工作量规公差带工作量规公差带孔孔公公差差带带D

17、minDmaxZT/2“T”T“Z”轴轴公公差差带带dmindmaxZT/2“T”T“Z”三、量规的公差带三、量规的公差带校对量规公差带校对量规公差带三、量规的公差带三、量规的公差带校对量规的分类：校对量规的分类：“校通校通-通通”(TT)：检验轴用量规：检验轴用量规“通规通规”的校对量规。作用是防止通规的校对量规。作用是防止通规尺寸过小，检验时应通过被校对的量规。尺寸过小，检验时应通过被校对的量规。“校通校通-损损”(TS)：检验轴用量规：检验轴用量规“通规通规”磨损极限的校对量规。作用是磨损极限的校对量规。作用是防止通规超出磨损极限尺寸，检验时若通过被校对的量规，说明已用到防止通规超出磨损

18、极限尺寸，检验时若通过被校对的量规，说明已用到磨损极限。磨损极限。“校止校止-通通”(ZT)：检验轴用量规：检验轴用量规“止规止规” 的校对量规。作用是防止止的校对量规。作用是防止止规尺寸过小，检验时应通过被校对的量规。规尺寸过小，检验时应通过被校对的量规。三、量规的公差带三、量规的公差带轴轴公公差差带带dmindmaxZT/2“T”T“Z”“TS”“TT”“ZT”TpTpTp校通校通-通通TT：是防止通规尺寸过小，其：是防止通规尺寸过小，其公差带是从通规的下偏差起向轴用量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；规通规公差带内分布；校通校通-损损TS：防止通规超出磨损极限尺寸，其公

19、差带是从通规的磨损极限起：防止通规超出磨损极限尺寸，其公差带是从通规的磨损极限起向轴用量规通规公差带内分布；向轴用量规通规公差带内分布；校止校止-通通ZTZT：防止止规尺寸过小，其公差带是从止规的下偏差起向轴用量规：防止止规尺寸过小，其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。止规公差带内分布。校对量规公差带校对量规公差带四、四、量规的设计量规的设计1 1、 量规型式的选择量规型式的选择 检验圆柱形工件的光滑极限量规型式有：检验圆柱形工件的光滑极限量规型式有：(1)(1)孔用量规孔用量规 (a)(a)全形塞规全形塞规 (b)(b)不全形塞规不全形塞规 (c)(c)片状塞规片状塞规 (

20、d)(d)球状塞规。球状塞规。(2)(2)轴用量规：环规，卡规。轴用量规：环规，卡规。止规通规3151850010002112片状塞规全形塞规球端杆规不全形塞规a) 测孔量规的型式及应用范围 止规通规10050002112 b) 测轴量规的型式及应用范围 环规卡规2 2）各种型式量规的尺寸应用范围）各种型式量规的尺寸应用范围四、四、量规的设计量规的设计3 3）量规工作尺寸的计算）量规工作尺寸的计算光滑极限量规工作尺寸计算的一般步骤：光滑极限量规工作尺寸计算的一般步骤： 从国家标准从国家标准公差与配合公差与配合中查出孔与轴的尺寸极限偏差；中查出孔与轴的尺寸极限偏差； 由表由表3-9查出量规制造公

21、差查出量规制造公差T和位置要素和位置要素Z值。按工作量规制造值。按工作量规制造公差公差T，确定工作量规的形状公差和校对量规的制造公差；，确定工作量规的形状公差和校对量规的制造公差； 计算各种量规的工作尺寸或极限偏差。计算各种量规的工作尺寸或极限偏差。例：计算例：计算25H8/f7孔和轴用量规的极限偏差。孔和轴用量规的极限偏差。四、四、量规的设计量规的设计解：解： 由表由表2-22-2和和2-52-5查出孔与轴的上、下偏差为：查出孔与轴的上、下偏差为：25H825H8孔：孔：ES=+0.033mmES=+0.033mm；EI=0EI=025f725f7轴：轴：es=-0.020mmes=-0.0

22、20mm；ei=-0.041mmei=-0.041mm 由表由表3-93-9查得工作量规的制造公差查得工作量规的制造公差T T和位置要素和位置要素Z Z，并确定量规，并确定量规的形状公差和校对量规的制造公差。的形状公差和校对量规的制造公差。 塞规：塞规：制造公差制造公差T=0.0034mmT=0.0034mm；位置要素；位置要素Z=0.005mmZ=0.005mm；形状公；形状公差差T/2=0.0017mmT/2=0.0017mm。卡规：卡规：制造公差制造公差T=0.0024mmT=0.0024mm；位置要素；位置要素Z=0.0034mmZ=0.0034mm；形状；形状公差公差T/2=0.00

23、12mmT/2=0.0012mm。校对量规：校对量规：制造公差制造公差TP=T/2=0.0012mmTP=T/2=0.0012mm。四、四、量规的设计量规的设计 计算各种量规的极限偏差。计算各种量规的极限偏差。a.25H8a.25H8孔用塞规孔用塞规通规通规(T):(T): 上偏差上偏差=EI+Z+T/2=EI+Z+T/2=0+0.005+0.0017=0+0.005+0.0017=+0.0067mm=+0.0067mm下偏差下偏差=EI+Z-T/2=EI+Z-T/2=0+0.005-0.0017=0+0.005-0.0017=+0.0033mm=+0.0033mm 磨损极限磨损极限=EI=0=EI=0止规止规(Z):(Z): 上偏差上偏差=ES=+0.033mm=ES=+0.033mm下偏差下偏差=ES-T=0.033-=ES-T=0.033-0.0034=+0.0296mm0.0034=+0.0296mm四、四、量规的设计量规的设计孔孔公公差差带带DminDmaxZT/2“T”T“Z”b.25f7轴用卡规轴用卡规通规通规(T): 上偏差上偏差=es-Z+T/2=-0.02