《互换性与技术测量》课件第6章

第6章光滑极限量规6.1概述

6.2量规尺寸公差带6.3量规设计本章导读:

(1)了解光滑极限量规的作用和种类;

(2)掌握工作量规公差带的分布;

(3)理解泰勒原则,并掌握工作量规的设计方法。

光滑极限量规是一种没有刻度的专用检验工具。它不能确定零件的实际尺寸,只能确定零件尺寸是否处于规定的极限尺寸范围内。

检验孔的光滑极限量规称为塞规。一个塞规按被测孔的最大实体尺寸制造,称为通规或过端;另一个塞规按被测孔的最小实体尺寸制造,称为止规或止端,如图6.1(a)所示。检验轴的光滑极限量规称为环规或卡规。6.1概述一个环规按被测轴的最大实体尺寸制造,称为通规;另一个环规按被测轴的最小实体尺寸制造,称为止规,如图6.1(b)所示。测量时,必须把通规和止规联合使用,只有当通规能够通过被测孔或轴,同时,止规不能通过被测孔或轴时,该孔或轴才是合格品。

在机械制造业中,由于光滑极限量规结构简单,使用方便,测量可靠,因此,成批或大量生产的零件多采用光滑极限量规检验。

图6.1光滑极限量规量规按用途可分为以下三类。

(1)工作量规:即工人在加工零件时用来检验零件的量规。

(2)验收量规:即检验部门或用户代表验收产品时所用的量规。验收量规一般不另行制造,检验人员应该使用与生产工人相同类型且已磨损较多但未超过磨损极限的通规,这样由生产工人自检合格的产品,检验部门验收时也一定合格。

(3)校对量规:用以检验轴用工作量规的量规。孔用工作量规用指示式计量器具测量很方便,不需要校对量规,只有轴用工作量规才使用校对量规。

6.2.1工作量规基本尺寸的确定

工作量规中的通规是检验零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孔的最小极限尺寸),工作量规中的止规是检验零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),各种量规均以被检验零件的极限尺寸作为基本尺寸。6.2量规尺寸公差带6.2.2工作量规公差带

工作量规公差带由两部分组成:

1.制造公差

量规制造时不可避免也会产生误差,故需规定制造公差。但量规的制造公差要比被检验零件的公差小得多。

2.磨损公差

通规在检验时经常要通过被检验零件,其工作表面会产生磨损,故还需规定磨损公差,以使通规有一合理的使用寿命。而止规因不经常通过被检验零件,故不需规定磨损公差。

图6.2量规公差带图图6.2为光滑极限量规公差带图,GB1957－81中规定量规公差带以不超过零件极限尺寸为原则,通规的制造公差带对称于Z值,其允许磨损量以零件的最大实体尺寸为极限,止规的制造公差带是从零件的最小实体尺寸算起,分布在尺寸公差带之内。制造公差T值和通规公差带位置要素Z值是综合考虑了量规的制造工艺水平和一定的使用寿命,按零件的基本尺寸、公差等级给出的,具体数值见表6.1。

表6.1光滑极限量规的尺寸公差T和位置要素Z值(GB1957－81)μm

表6.2工作量规极限偏差的计算公式

6.3.1量规的设计原则及结构

对于要求遵守包容原则的孔和轴,应按极限尺寸判断原则(即泰勒原则)验收。泰勒原则规定:零件的作用尺寸和实际尺寸不能超出最大实体尺寸和最小实体尺寸。6.3量规设计因此,光滑极限量规设计时,通规用来控制零件的作用尺寸,止规用来控制零件的实际尺寸。通规的测量面应是与孔或轴形状相对应的完整表面,其定形尺寸等于零件的最大实体尺寸,且测量长度等于配合长度，因此,通规常称为全形量规。止规的测量面是两点状的,这两点状测量面之间的定形尺寸等于零件的最小实体尺寸。如果量规形状不正确,就会造成误收。

在量规的实际应用中,往往由于量规制造和使用方面的原因,要求量规的形状完全符合泰勒原则会有困难,有时甚至不能实现,因而不得不使用偏离泰勒原则的量规。为了尽量减少在使用偏离泰勒原则的量规检验时造成的误判,操作量规的方法一定要正确。例如,使用非全形的通端塞规时,应在被检测的孔的全长上沿圆周的几个位置上检验;使用卡规时,应在被检测轴的配合长度的几个部位并在围绕被检测轴的圆周上的几个位置检验。6.3.2量规的技术要求

工作量规的形位误差应在量规的尺寸公差带内,形位公差为尺寸公差的50%,但形位公差小于0.001mm时,由于制造和测量都比较困难,形位公差都规定选为0.001mm。

量规测量面的材料可用淬硬钢(合金工具钢、碳素工具钢等)和硬质合金,也可在测量面上镀以耐磨材料。测量面的硬度应为HRC58~65。

量规测量面的粗糙度,主要是从量规使用寿命、零件表面粗糙度以及量规制造的工艺水平考虑的。一般量规工作面的粗糙度要求比被测零件的粗糙度要求要严格些,量规测量面的粗糙度要求可参照表6.3选用。

表6.3量规测量面的表面粗糙度Ra值μm6.3.3工作量规极限偏差的计算

例6.1计算

用的量规极限偏差。

解:f18H8的上偏差es＝＋0.027mm,下偏差EI＝0;f18h7的上偏差es＝0,下偏差ei＝－0.018mm。

由表6.1查得:

IT8,尺寸为18mm的量规公差T＝0.0028mm,位置要素Z＝0.004mm,形状、位置公差＝T/2＝0.0014mm;

IT7,尺寸为18mm的量规公差T＝0.002mm,位置要素Z＝0.0028mm,形状、位置公差＝T/2＝0.001mm。

(1)f18H8孔用塞规:

通规上偏差＝EI＋Z＋T/2＝(0＋0.004＋0.0014)mm＝＋0.0054mm

下偏差＝EI＋Z－T/2＝(0.004－0.0014)mm＝＋0.0026mm

磨损极限＝EI＝0

止规上偏差＝es＝＋0.027mm

下偏差＝es－T＝(＋0.027－0.0028)mm＝＋0.0242mm

(2)f18h7轴用环规或卡规:

通规上偏差＝es－Z＋T/2＝(0－0.0028＋0.001)mm＝－0.0018mm

下偏差＝es－Z－T/2＝(0－0.0028－0.001)mm＝－0.0038mm

磨损极限＝es＝0

止