第六章-光滑工件尺寸检测分析.ppt

,第六章,光滑工件尺寸的检验,互换性与技术测量,概述,检验光滑工件尺寸的量具：通用测量器具或极限量规。,使用通用测量器具的特点：能测出工件实际尺寸的具体数值，能够了解产品质量情况，有利于对生产过程进行分析，用于一般单件或小批量生产。,使用量规检验的特点：无法测出工件实际尺寸确切的数值，但能判断工件是否合格，迅速方便，在大批量生产中应用非常广泛。,概述,检验光滑工件尺寸的量具：通用测量器具或极限量规。,孔、轴(被测要素)的尺寸公差与形位公差的关系采用独立原则时，它们的实际尺寸和形位误差分别使用通用测量器具来测量。,采用包容要求的孔、轴，它们的实际尺寸和形状误差的综合结果应该使用光滑极限量规检验。,最大实体要求应用于被测要素和基准要素时，它们的实际尺寸和形位误差的综合结果应该使用功能量规检验。,误收与误废,大多数工厂用计量器具检测工件时，均按图样上标注的极限尺寸作验收极限。这种验收极限与工件的极限尺寸重合的方法，由于计量器具内在误差及测量条件的影响，往往导致“误收”和“误废”，造成不少质量问题及不应有的损失。,所谓“误收”，就是把不合格的产品，误判为合格予以接收；所谓“误废”，就是把本来合格的产品，误判为不合格予以拒收。,概述,概述,测量误差的影响,考虑到测量误差的影响，合格工件可能的最小公差叫生产公差，而合格工件可能的最大公差叫保证公差。为了解决生产公差与保证公差的矛盾，必须规定验收极限和允许的测量误差(包括量规的极限偏差)。,一、验收极限,定义：验收极限是检验工件尺寸时判断合格与否的尺寸界限。确定验收极限的方案内缩方案：指验收极限是从规定的最大极限尺寸和最小极限尺寸分别向工件公差带内移动一个安全裕度A来确定。（主要用于采用包容要求的尺寸和公差等级较高的尺寸）孔尺寸的验收极限：上验收极限=最小实体极限-安全裕度（A）下验收极限=最大实体极限+安全裕度（A）轴尺寸的验收极限：上验收极限=最大实体极限-安全裕度（A）下验收极限=最小实体极限+安全裕度（A）A值按工件公差的1/10确定，其数值在表6-1中。安全裕度A相当于测量中总的不确定度，它表征了各种误差的综合影响。,不内缩方案验收极限分别等于工件的最大实体极限和最小实体极限，即A值等于0（主要用于非配合尺寸和一般公差尺寸）。,一、验收极限,验收原则：所用验收方法应只接收位于规定尺寸极限之内的工件。,二、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。,千分尺和游标卡尺的不确定度u1,图6-3工件公差带及验收极限,第二节光滑极限量规,一.基本概念,光滑极限量规一种没有刻度的专用计量器具。当孔、轴采用包容要求时，用来检验。只能判断合格与否，不能获得工件尺寸值。,(一).光滑极限量规的种类分孔用光滑极限量规（塞规）和轴用光滑极限量规（环规或卡规）。,塞规,用于孔径检验的光滑极限量规称为塞规。,基本尺寸为被检孔径最小极限尺寸的为孔用通规；,基本尺寸为被检孔径最大极限尺寸的为孔用止规。,环规,用于轴径检验的光滑极限量规称为环规。,基本尺寸为被检轴径最小极限尺寸的为轴用止规；,基本尺寸为被检轴径最大极限尺寸的为轴用通规。,量规按用途分类,1）工作量规：,工人在加工时用来检验工件的量规,2）验收量规：,检验部门或用户验收工件时使用的量规,3）校对量规：,用以检验轴用工作量规的量规。,二、量规的形状,泰勒原则：合理的孔，其体外作用尺寸应大于或等于最小极限尺寸；对于轴，其体外作用尺寸应小于或等于最大极限尺寸。对于孔，任何位置上的局部实际尺寸应小于或等于最大极限尺寸；对于轴，任何位置上的局部实际尺寸应大于或等于最小极限尺寸。简单讲，泰勒原则就是有配合要求的孔、轴，其局部实际尺寸与形状误差都要控制在尺寸公差带以内。,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6-6,三、量规的公差,通规在使用过程中要通过合格的被测孔、轴，因而会逐渐磨损。为了使通规具有一定的使用寿命，应留出适当的磨损储量，因此对通规应规定磨损极限。止规通常不通过被测孔、轴，因此不留磨损储量。校对量规也不留磨损储量。,1.工作量规的定形尺寸公差带和各项公差,孔用工作量规定形尺寸公差带示意图,T1为量规定形尺寸公差Z1为通规定形尺寸公差带中心到被孔最大实体尺寸之间的距离。通规的磨损极限为被测孔的最大实体尺寸。,轴用工作量规及其校对定形尺寸公差带示意图,T1为量规定形尺寸公差Z1为通规定形尺寸公差带中心到被轴最大实体尺寸之间的距离。通规的磨损极限为被测轴的最大实体尺寸。,止规,测量极限误差一般取为被测孔、轴尺寸公差的1/101/3，对于标准公差等级相同而基本尺寸不同的孔、轴，这个比值基本上相同。随着孔、轴的标准公差等级的降低，这个比值逐渐减小。,量规工作部分的形状误差应控制在定形尺寸公差带的范围内，即采用包容要求。,量规测量面表面粗糙度轮廓幅度参数的上限值为0.050.8微米。,2.校对量规的定形尺寸公差带和各项公差,仅轴用环规才使用校对量规，共有三种：,止规,（1）制造新的通规时所使用的校对塞规校通通代号TT，新的通规内圆柱测量面应能在其全长范围内被TT校对规整个长度通过。,2.校对量规的定形尺寸公差带和各项公差,仅轴用环规才使用校对量规，共有三种：,止规,（2）检验使用中的通规是否订制到极限时所用的校对塞规校通损代号TS，尚未完全摩损的通规内圆柱测量面应不能被TS校对塞规通过，并且应在该测量面的两端进行检验。,2.校对量规的定形尺寸公差带和各项公差,仅轴用环规才使用校对量规，共有三种：,止规,（3）制造新的止规时所使用的校对塞规校止通代号ZT，新的止规内圆柱测量面应能在其全长范围内被ZT校对塞规整个长度通过。,2.校对量规的定形尺寸公差带和各项公差,止规,校对量规的定形尺寸Tp为工作量规定形尺寸公差T1的一半。其形状和位置误差应控制在其定形尺寸公差带的范围内，即采用包容要求。其测量面的表面粗糙度轮廓幅度参数Ra值比工作量规小。,四、量规的设计,测孔时，可用下列几种形式的量规：全形塞规；不全形塞规；片状塞规；球端杆规,（一）量规形式的选择,测轴时，可用下列几种形式的量规：环规；卡规,四、量规的设计,1、查出孔与轴的尺寸极限偏差，计算出最大和最小实体尺寸。,（二）量规工作尺寸的设计步骤,2、查出量规制造公差T1和位置要素Z1值。按工作量规制造公差T1，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。,解（1）查尺寸公差与配合标准，孔与轴的上、下偏差为：,例计算25H8f7孔用与轴用量规的极限偏差。,(2)由表6-5查得工作量规的制造公差T1和位置要素Z2，并确定量规的形状公差和校对量规制造公差。塞规制造公差T1=0.0034mm；塞规位置要素Z1=0.005mm；塞规形状公差T1/2=0.0017mm卡规制造公差T1=0.0024mm；卡规位置要素Z1=0.0034mm；卡规形状公差T1/2=0.0012mm校对量规制造公差Tp=T1/2=0.0012mm,25H8孔：ES=+0.033mm；El=025f7轴：es=-0.020mm；ei=-0.041mm,（3）工作量规的极限偏差计算如下。,（三）量规的技术要求,量规的测量部位材料可用淬硬钢(合金工具钢、碳素工具钢、渗碳钢)或硬质合金等耐磨材料制造，也可在测量面