互换性与测量技术基础课件：光滑工件尺寸的检测

互换性与测量技术基础

光滑工件尺寸的检测第一节用通用测量器具测量第二节光滑极限量规结束生产公差和保证公差的动画演示光滑极限量规形状对检验结果的影响动画演示第一节用通用测量器具测量一、光滑工件尺寸检测的基本概念二、验收极限三、测量器具的选择生产公差和保证公差的动画演示

检验光滑工件尺寸时，可使用通用测量器具，也可使用极限量规。通用测量器具能测出工件实际尺寸的具体数值，有利于对生产过程进行分析。使用量规检验的特点是检验效率高，只能判断工件是否合格，不能测出工件尺寸的具体数值。它适合于大批量生产中。

测量误差对工件的影响如图6－1。

由于测量误差对测量结果有影响，存在误收和误废，使公差带缩小或扩大。

生产公差

合格工件可能的最小公差。

保证公差

合格工件可能的最大公差。

应规定验收极限和允许的测量误差(包括量规的极限偏差)。

一、光滑工件尺寸检测的基本概念图6-1测量误差的影响生产公差和保证公差的动画演示

验收极限是检验工件尺寸时判断合格与否的尺寸界限。

确定工件尺寸的验收极限，有下列两种方案：1)内缩方案，如图6－2所示。

上验收极限＝最大实体极限(MML)一安全裕度(A)

下验收极限＝最小实体极限(LML)+安全裕度(A)2)不内缩方案

验收极限为原规定的最大实体极限(MML)和最小实体极限(LML)。

按内缩方案验收工件，可使误收率大大减小，这是保证产品质量的一种安全措施，但使误废率有所增加，从统计规律来看，误废量与总产量相比毕竟是少量。二、验收极限图6-2验收极限我国制订了国家标准GB／T3177－2009《光滑工件尺寸的检验》。该标准规定的检验原则是：所用验收方法应只接收位于规定的尺寸极限之内的工件。在用游标卡尺、千分尺和生产车间使用的分度值不小于0.0005mm(放大倍数不大于2000倍)的比较仪等测量器具，检验图样上注出的基本尺寸至500mm、公差值为6～18级(1T6～ITl8)的有配合要求的光滑工件尺寸时，按方案1)即内缩方案确定验收极限。对非配合和一般公差的尺寸，按方案2)确定验收极限。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值较大时，则可选用较低精度的测量器具进行检验，但减少了生产公差，因而加工经济性差；A值较小时，要用较精密的测量器具，加工经济性好，但测量仪器费用高，结果也提高了生产成本。因此，A值应按被检验工件的公差大小来确定，一般为工件公差的1／10。国标规定的A值列于表6－1中。三、测量器具的选择安全裕度A相当于测量中总的不确定度。它由测量器具的不确定度（u1）和由温度、压陷效应及工件形状误差等因素引起的不确定度（u2）两部分组成。

计量器具的选用原则：选择时，应使所选用的计量器具的测量不确定度数值等于或小于选定的u1值。计量器具的测量不确定度允许值u1的选定：一般情况下，优先选用I档，其次选用II档、III档。图6-3工件公差带及验收极限

图6-4工件公差带及验收极限例6-2被测工件为轴，试确定验收极限并选择合适的测量器具。解：（1）查表确定安全裕度A=0.0062mm，测量器具不确定度允许值u1=0.0056mm。（2）选择测量器具。从测量器具不确定度表中查知，分度值为0.01mm的外径千分尺不确定度为0.004mm，小于0.0056mm，可满足使用要求。（3）计算验收极限。图6－4所示上验收极限=dmax-A=35-0.050-0.0062=34.9438mm下验收极限=dmin+A=35-0.112+0.0062=34.8942mm

第二节光滑极限量规一、基本概念二、量规的形状三、量规的公差四、量规的设计光滑极限量规形状对检验结果的影响动画演示一、基本概念

光滑极限量规是一种没有刻度的专用计量器具。用它只能判断工件合格与否，而不能获得工件实际尺寸的数值。光滑极限量规须通规和止规成对使用。

1.光滑极限量规的种类

通规T

（检孔：塞规等；检验轴：环规等）

止规Z

（检孔：杆规等；检验轴：卡规等）

2.量规按用途分类

（1）工作量规工人在加工工件时用来检验工件的量规。（2）验收量规检验部门或用户代表验收产品时所用的量规。（3）校对量规用以检验轴用工作量规的量规。二、量规的形状图6-6量规形状对检查结果的影响由于工件存在形状误差，可能出现工件实际尺寸合格，但装配发生困难的现象。因此，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。

通规

应设计为全形量规

止规

应设计为不全形量规，测量面是两点状的。量规在实际应用中要求形状完全符合泰勒原则会有困难，有时不得不使用偏离泰勒原则的量规。但此时操作量规要正确。量规形状对检验结果的影响，图6-6光滑极限量规形状对检验结果的影响动画演示三、量规的公差图6-7孔用工作量规公差带图6-8轴用工作量规及其校对量规公差带图

量规的制造精度比工件高的多，对量规要规定制造公差。工件的极限尺寸被规定为量规的基本尺寸。

1.工作量规公差

国标GB/T1957—2006规定量规公差带不得超越工件公差带，孔用和轴用工作量规公差带分别如图6-7和图6-8所示。T为量规尺寸公差（制造公差），Z为位置要素（磨损储量）。

国标规定的工作量规的形状和位置误差，应在工作量规制造公差范围内。形状公差为量规尺寸公差的50%。

2.校对量规公差它有以下三种；

（1）“校通一通”量规（TT）检验轴用量规“通规”的校对量规。能被TT通过，则认为该通规制造合格。（2）“校止一通”量规（ZT）检验轴用量规“止规”的校对量规。能被ZT通过，则认为该止规制造合格。（3）“校通一损”量规（TS）检验轴用量规“通规磨损极限”的校对量规。通规在使用过程中不应被TS通过；倘若被TS通过，则认为此通规已报废。校对量规的尺寸公差带完全位于被校对量规的制造公差和磨损极限内。

校对量规的尺寸公差Tp=T/2，形状误差应控制在其尺寸公差带范围内。表6—5光滑极限量规定形尺寸公差T1和通规定心尺寸公差带中心到工件最大实体尺寸之间的距离Z1值（摘自GB/T1957--2006）四、量规的设计

1.量规形式的选择，图6-9

2.量规工作尺寸的设计1）从国标《公差与配合》中查出孔与轴的尺寸极限偏差，计算出最大和最小实体尺寸；2）从表中查出量规制造公差T和位置要素Z值。按Z值表确定工作量规的形状公差和校对量规的制造公差。3）画出量规公差带图，计算量规的工作尺寸或极限偏差

图6-9量规形式及其应用的尺寸范围a）孔用量规b）轴用量规例6－3计算Φ25H8／f7孔和轴用量规的极限偏差。解：(1)由国标GB／T1800.3—1998查出孔与轴的上、下偏差为：

Φ25H8孔：ES＝+0.033mm；EI＝0Φ25f7轴；es＝-0.020mm；ei＝-0.041mm(2)由表中查出：塞规制造公差T＝0.0034mm；塞规位置要素Z=0.005mm；塞规形状公差T／2＝0.0017mm.卡规制造公差T＝0.0024mm；卡规位置要素Z＝0.0034mm；卡规形状公差T／2＝0.0012mm.校对量规制造公差Tp＝T／2＝0.0012mm(3)工作量规的极限偏差计算见表6－6，量规公