光滑工件尺寸的检验

1、第一节 光滑工件尺寸的检验由于计量器具和计量系统都存在内在误差 ，故任何测量都不能测出真值。另外，多数通用计量器具通常只用于测量尺寸，不测量工件上可能存在的几何误差。因此，对遵循包容要求的尺寸要素，工件的完善检验还应测量形状误差（如圆度、直线度），并把这些形状误差的测得结果与尺寸的测得结果综合起来，以判定工件表面各部位是否超出最大实体边界。在车间实际情况下，工件的形状误差通常取决于加工设备及工艺装备的精度。工件合格与否，只按一次测量来判断。对于温度、压陷效应等，以及计量器具和标准器具的系统误差均不进行修正。因此，任何检验都存在误判。国家标注准规定的验收原则是：只接收位于规定的尺寸极限之内的工件

2、，即允许误废而不允许误收。为保证验收质量，国家标准GB/T 31772009产品几何技术规范(GPS) 光滑工件尺寸的检验规定了验收极限、计量器具的不确定度允许值和计量器具选用原则。误差误差只一、验收条件一、验收条件二、验收极限二、验收极限三、计量器具的选择三、计量器具的选择一、验收条件一、验收条件（1）工件合格与否，只按一次测量来判断；（2）通用计量器具只用于测量尺寸，不测量工件上可能存在的几何误差；（3）测量的标准温度为20。二、验收极限验收极限是判断所检验工件尺寸合格与否的尺寸界线。1. 验收极限方式的确定验收极限方式的确定2. 验收极限方式的选择验收极限方式的选择验收极限方式验收极限方

3、式的确定的确定1.验收极限等于规定的最大实体尺寸（MMS）和最小实体尺寸(LMS)。此时，安全裕度A值等于零。2.验收极限从规定的最大实体尺寸（MMS）和最小实体尺寸(LMS)分别向工件公差带内移动一个安全裕度（A）来确定，如图6-1所示。即:上验收极限最大实体尺寸安全裕度（A）下验收极限最小实体尺寸安全裕度（A）安全裕度A值按工件公差（T ）的1/10确定公差等级公差等级6 67 78 89 9公称尺寸/mmAu1Au1Au1Au1大于至30.60.50.91.41.00.91.52.31.41.32.13.22.52.33.85.6360.80.71.21.81.21.11.82.71.8

4、1.62.74.13.02.74.56.86100.90.81.42.01.51.42.33.42.22.03.35.03.63.35.48.110181.11.01.72.51.81.72.74.12.72.44.16.14.33.96.59.718301.31.22.02.92.11.93.24.73.33.05.07.45.24.77.81230501.61.42.43.62.52.33.85.63.93.55.98.86.25.69.31450801.91.72.94.33.02.74.55.84.64.16.9107.46.71117801202.22.03.35.03.53.25.

5、37.95.44.98.1128.77.813201201802.52.33.85.64.03.66.09.06.35.79.514109.015231802502.92.64.46.54.64.16.9107.26.51116121017262503153.22.94.87.25.24.77.8128.17.31218131219293154002.63.25.48.15.75.18.4138.98.0132014132132公差等级公差等级10101111121213131414公称尺寸/Au1Au1Au1Au1Au1大于至34.03.66.09.06.05.49.014109.01514

6、1321252338364.84.37.2117.56.811171211181816273027456105.85.28.7139.08.1142015142322203336325410187.06.311161110172518162727244143396518308.47.61319131220292119323330505247783050109.01523161424362523383935596256935080121118271917294330274546416974671108012014132132222033503532535449818778130120180161

7、52436252338564036606357951009015018025019172842292644654641697265110115100170250315211932473229487252477881731201301201903154002321355236325481575186898013014013021040050025233856403660906357959787150150140230验收极限方式验收极限方式的选择的选择（1）对遵循包容要求的尺寸、公差等级高的尺寸，其验收极限按1.1确定。（2）过程能力大时，其验收极限可按1.2确定；但对遵循包容要求的尺寸，其最大

8、实体尺寸一边的验收极限仍应按1.1确定。（3）对偏态分布的尺寸，其验收极限可以仅对尺寸偏向的一边按1.1确定。（4）对非配合和一般公差的尺寸，其验收极限按1.2确定。 验收极限方式的选择要结合尺寸功能要求及其重要程度、尺寸公差等级、测量不确定度和过程能力等因素综合考虑。三、计量器具的选择三、计量器具的选择 按照计量器具所导致的测量不确定度的允许值（u1）选择计量器具。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。常用的千分尺、游标卡尺比较仪和指示表的不确定度见表6-2、6-3、6-4。三、计量器具的选择三、计量器具的选择三、计量器具的选择三、计量器具的选择第二节 光滑极

9、限量规设计第二节 光滑极限量规设计一、一、 光滑极限量规的作用与分类光滑极限量规的作用与分类2.光滑极限量规的分类光滑极限量规的分类1. 光滑极限量规的作用光滑极限量规的作用二、量规的设计原则二、量规的设计原则1. 极限尺寸判断原则极限尺寸判断原则2. 量规公差带量规公差带三、工作量规设计三、工作量规设计1. 量规的结构形式量规的结构形式2. 量规的技术要求量规的技术要求3. 量规设计举例量规设计举例一、光滑极限量规的作用与分类一、光滑极限量规的作用与分类 1.光滑极限量规的作用光滑极限量规的作用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定的验收极

10、限范围内，而不能测出零件实际尺寸和几何误差的数值。量规结构简单，使用方便、可靠，验收效率高。因此，广泛应用于机械制造中的成批量和大批量生产中。1.光滑极限量规的作用光滑极限量规的作用 零件图样上被测要素的尺寸公差和几何公差按独立原则标注时，一般使用通用计量器具分别测量。当单一要素的孔和轴采用包容要求标注时，则应使用光滑极限量规(简称量规)来检验。检验孔的量规称为塞规，检验轴的量规称为卡规或环规。量规有通规（T）和止规（Z），应成对使用，如图6-2所示。通规用来模拟最大实体边界，检验孔或轴的提取组成要素是否超越该理想边界。止规测头给出最小实体尺寸，用来检验孔或轴的局部尺寸是否超越最小实体尺寸。用

11、量规检验零件时，只要通规通过，止规不通过，则说明被测件是合格的。2.光滑极限量规的分类光滑极限量规的分类量规按用途可分为： （1）工作量规 在工件制造过程中操作者检验工件时所使用的量规。通常使用新的或磨损较少的量规作为工作量规。 （2）验收量规 检验人员或用户代表所使用的量规。一般地，检验人员用的通规为磨损较大但未超过磨损极限的旧工作量规；用户代表用的是接近磨损极限尺寸的通规。这样，由操作者用工作量规自检合格的工件，检验人员用验收量规验收时也一定合格。 （3）校对量规 用以检验工作量规的量规。孔用工作量规使用通用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。校对量规可分为

12、三大类：校通一通(TT) 是检验轴用工作量规通规的校对量规。校对时应通过，否则通规不合格。校止一通(ZT) 是检验轴用工作量规止规的校对量规。校对时应通过，否则止规不合格。校通一损(TS) 是检验轴用工作量规通规是否达到磨损极限的校对量规。校对时不通过轴用工作量规(通规)，否则该通规已到或超过磨损极限，不应再使用。二、量规的设计原则二、量规的设计原则 1. 极限尺寸判断原则（泰勒原则）极限尺寸判断原则（泰勒原则）设计光滑极限量规时应遵守泰勒原则(极限尺寸判断原则)的规定。泰勒原则是指遵守包容要求的单一要素孔或轴的提取组成要素不得超越其最大实体边界（MMB），其局部尺寸不得超出最小实体尺寸（LM

13、S）。用符合泰勒原则的量规检验工件，若通规能通过，而止规不能通过，就表示工件合格，否则不合格。如图6-3所示，孔的实际轮廓已超出尺寸公差带，应为废品。用全形通规检验时，不能通过；用两点状止规检验，沿 方向不能通过，但沿 方向却能通过。于是，该孔被判断为废品。若用两点状通规检验，则可能沿 方向通过；用全形止规检验，则不能通过。这样因量规形状不正确，有可能把该孔误判为合格品。在量规的实际应用中，由于量规制造和使用方面的原因，要求量规形状完全符合泰勒原则是有困难的。因此，GB/T 19572006光滑极限量规规定，允许在被检验工件的形状误差不影响配合性质的条件下，可使用偏离泰勒原则的量规。例如，量规

14、厂供应的标准通规的长度，常不等于工件的配合长度。对大尺寸的孔和轴通常用非全形的塞规(或杆规)和卡规检验，以替代笨重的全形通规。曲轴的直径无法用全形环规检验，只能用卡规检验。对于止规，由于测量时点接触易于磨损，故止规不得不采用小平面、圆柱面或球面代替。检验小孔用的止规，为制造和增加刚度，常采用全形塞规。检验薄壁工件时，为防止两点状止规造成工件变形，也采用全形止规。p为了尽量避免在使用偏离泰勒原则的量规检验时造成的误判，操作时一定要注意。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围绕被检验轴圆周的几个位置上检验2. 量

15、规公差带量规公差带量规是专用量具，它的制造精度要求比被检验工件更高。但不可能将量规工作尺寸正好加工到某一规定值。故对量规工作尺寸也要规定制造公差。通规在使用过程中会逐渐磨损，为使通规具有一定的寿命，需要留出适当的磨损储量，规定磨损极限。至于止规，由于它不通过工件，则不需要留磨损储量。校对量规也不留磨损储量。（1）工作量规的公差带国家标准GB/T 1957-2006光滑极限量规规定量规的公差带不得超越工件的公差带；工作量规的制造公差T与被检验零件的公差等级和公称尺寸有关。孔用和轴用量规公差带，如图6-4 所示。图中T为工作量规的制造公差，位置要素Z为通规公差带中心到工件最大实体尺寸之间的距离，它

16、体现了通规的平均使用寿命。通规的磨损极限为工件的最大实体尺寸。T和Z的数值见表6-5 所示。（2） 校对量规的公差带如前所述，只有轴用量规才有校对量规。校对量规的公差带，如图6-4b所示。“校通一通”量规(TT) 其作用是防止通规尺寸过小，其“校止一通”量规(ZT) 其作用是防止止规尺寸过小，其公差带是从止规的下偏差起轴用止规公差带内分布。“校通一损”量规(TS) 其作用是防止通规在使用中超过磨损极限，其公差带是从通规的磨损极限起，向轴用通规公差带内分布。校对量规的尺寸公差Tp为工作量规尺寸公差T的一半，校对量规的形状误差应控制在其尺寸公差带内。公差带从通规的下偏差起，轴用通规公差带内分布。三

17、、工作量规设计三、工作量规设计工作量规的设计步骤一般如下：I.（1）根据被检工件的尺寸大小和结构特点等因素选择量规的结构形式；II.（2）根据被检工件的公称尺寸和公差等级查出量规的位置要素Z和制造公差T,画量规公差带图，计算量规工作尺寸的上、下偏差；III.（3）查出量规的结构尺寸，画量规的工作图，标注尺寸及技术要求。1. 量规的结构形式量规的结构形式光滑极限量规的结构形式很多，图6-5 、图6-6 分别给出几种常用的轴用，孔用量规的结构形式及适用范围，供设计时选用。其具体尺寸参见GB/T 6322-1986光滑极限量规形式及尺寸。2. 量规的技术要求量规的技术要求（1）量规材料 量规测量面的材料，可用渗碳钢、碳素工具钢、合金结构钢和合金工具钢等耐磨材料，测量面硬度应为5865HRC。（2）几何公差 量规的形状公差和位置公差应控制在尺寸公差带内，其形位公差值不大于尺寸公差的50，考虑到制造和测量的困难，当量规的尺寸公差小于或等于0.002mm时，其几何公差仍取0.001mm。其尺寸公差与几何公差间的关系应遵守包容要求。（3）表面粗糙度 量规测量表面的表面粗糙度参