new 第六章 光滑工件尺寸的检测(2)

1、1第六章第六章 光滑工件尺寸的检测光滑工件尺寸的检测n教学要求教学要求q光滑极限量规的作用、种类。光滑极限量规的作用、种类。q掌握工作量规公差带的分布。掌握工作量规公差带的分布。q工作量规的设计方法。工作量规的设计方法。n重点难点重点难点q工作量规公差带的分布。工作量规公差带的分布。q泰勒原则的含义，符合泰勒原则的量规应具有泰勒原则的含义，符合泰勒原则的量规应具有的要求、当量规偏离泰勒原则时应采取的措施。的要求、当量规偏离泰勒原则时应采取的措施。q工作量规的设计方法。工作量规的设计方法。2第六章光滑工件尺寸的检测第六章光滑工件尺寸的检测6.1 用通用测量器具测量用通用测量器具测量6.2 光滑极

2、限量规光滑极限量规6.3 功能量规功能量规36.1 用通用测量器具测量用通用测量器具测量u 光滑工件尺寸检测的基本概念光滑工件尺寸检测的基本概念u 验收极限验收极限u 测量器具的选择测量器具的选择n检验光滑工件尺寸检验光滑工件尺寸q根据零件所最受的公差原则确定检验方式根据零件所最受的公差原则确定检验方式q当零件图样被测要素采用当零件图样被测要素采用独立原则独立原则，零件加工，零件加工后的实际尺寸和形位误差用后的实际尺寸和形位误差用通用计量器具通用计量器具测量测量q当零件图样上被测要素遵守当零件图样上被测要素遵守包容要求包容要求时，采用时，采用光滑极限量规光滑极限量规检测检测q当零件图样上当零件

3、图样上最大实体要求用于最大实体要求用于被测要素和基被测要素和基准要素时，采用准要素时，采用功能量规功能量规检测检测选用计量器具？选用计量器具？选用光滑极限量规？选用光滑极限量规？5u 光滑工件尺寸检测的基本概念光滑工件尺寸检测的基本概念检验光滑工件尺寸时，可使用通用测量器具，也可使用极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，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。量规检验的特点是检验效率有利于对生产过程进行分析。量规检验的特点是检验效率高，只能判断工件是否合格，适合于大批量生产中。测量高，只能判断工

4、件是否合格，适合于大批量生产中。测量误差对工件的影响如图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。由于测量误差对测量结果有影响，存在误收和误废，使公差响，存在误收和误废，使公差带缩小或扩大。带缩小或扩大。生产公差生产公差 合格工件可能的最小合格工件可能的最小公差公差(满足加工的经济性满足加工的经济性)保证公差保证公差 合格工件可能的最大合格工件可能的最大公差公差(满足设计规定的使用要求满足设计规定的使用要求)。应规定验收极限和允许的测量误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包括量规的极限偏差)6u 验收极限验收极限验收极限是检验工件尺寸时判断合格与否的尺寸界限。验

5、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：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）内缩方案，如图6-2所示所示上验收极限上验收极限=最大实体极限最大实体极限(MML)-安全裕度安全裕度(A)下验收极限下验收极限=最小实体极限最小实体极限(LML)+安全裕度安全裕度(A)2) 不内缩方案不内缩方案 验收极限为原规定的最大实体极限与最小验收极限为原规定的最大实体极限与最小实体极限实体极限按内缩方案验收工件，按内缩方案验收工件，可使误收率大大减少，可使误收率大大减少，但误废率有所增加。但误废率有所增加。7 国标国标GB/T3177-19

6、97规定检验原规定检验原则：则：所有验收方法应只接受位于规定的尺寸极限之内的工件。所有验收方法应只接受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(放大倍数不大于放大倍数不大于2000倍倍)的比较仪等测量器具，的比较仪等测量器具，检检验图样上注出的基本尺寸至验图样上注出的基本尺寸至500mm、公差值、公差值618级的有配合级的有配合要求的光滑工件尺寸时，按方案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）即内缩方案确定验收极限。对非配合和一般公差的尺寸，按方案对非配合和一般公差的尺寸，

7、按方案2）确定验收极限。）确定验收极限。 安全裕度安全裕度A的确定，必须从技术和经济两个方面综合考的确定，必须从技术和经济两个方面综合考虑。虑。A值较大时，则可选用较低精度的测量器具进行检验，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；但减少了生产公差，因而加工经济性差；A值较少时，要用值较少时，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，果也提高了生产成本。因此，A值应按被检验工件的公差大值应按被检验工件的公差大小来确定一般为工件公差的小来确定一般为工件公差的1/1

8、0，如表如表6-1所示。所示。 n安全裕度安全裕度A相当于测量中总的不确定度。它由测量器具的相当于测量中总的不确定度。它由测量器具的不确定不确定(u1)和由温度、压陷效应及工件形状误差等因素引和由温度、压陷效应及工件形状误差等因素引起的不确定度起的不确定度(u2)两部分组成两部分组成n计量器具的选用原则：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数值等于或选择时，应使所选用的计量器具的测量不确定数值等于或小于选定的小于选定的u1值。计量器具的测量不确定度允许值值。计量器具的测量不确定度允许值u1的选的选定。定。 一般情况下，优先选用一般情况下，优先选用I档，其次选用档，其次

9、选用II档、档、III档。档。8u 计量器具的选择计量器具的选择910116.2 光滑极限量规l 图样上被测要素的尺寸公差和形位公差按图样上被测要素的尺寸公差和形位公差按独立原则独立原则标注时，一般使用标注时，一般使用通用计量器具通用计量器具分别测量。分别测量。l 当单一要素的孔和轴采用当单一要素的孔和轴采用包容要求包容要求时，则应使用时，则应使用量量规规来检测，把形位误差和尺寸误差都控制在尺寸公差来检测，把形位误差和尺寸误差都控制在尺寸公差范围内。范围内。n光滑极限量规，光滑极限量规，简称量规，指被检验工件为简称量规，指被检验工件为光滑孔光滑孔或或光光滑轴滑轴所用的极限量规的总称。所用的极限

10、量规的总称。n一种无刻度定值专用量具，其尺寸是工件的极限值，只一种无刻度定值专用量具，其尺寸是工件的极限值，只能判断工件是否在允许的极限尺寸范围内；能判断工件是否在允许的极限尺寸范围内；一一 基本概念基本概念12 塞规塞规卡规卡规n检验孔的量规检验孔的量规塞规塞规 n检验轴的量规检验轴的量规卡规卡规 （环规）（环规）13通规通规：按被测要素的按被测要素的最大实体尺寸最大实体尺寸制造，控制制造，控制作用尺寸作用尺寸；止规止规：按被测要素的按被测要素的最小实体尺寸最小实体尺寸制造，控制制造，控制实际尺寸。实际尺寸。合格产品：通规能通过，止规不能通过。合格产品：通规能通过，止规不能通过。光滑极限量规

11、须通规和止规成对使用光滑极限量规须通规和止规成对使用14量规的量规的种类种类(不同用途不同用途)工作量规工作量规q生产中操作者检验工件时所用的量规，使用新的或者磨损生产中操作者检验工件时所用的量规，使用新的或者磨损较少的量规；通规：较少的量规；通规：“T” 止规：止规：“Z”验收量规验收量规q检验人员或用户代表验收工件时使用的量规；检验人员或用户代表验收工件时使用的量规；q采用与操作者同类型且已磨损较多工作量规采用与操作者同类型且已磨损较多工作量规(但未超过磨损但未超过磨损极限的通规极限的通规)。校对量规校对量规 检验工作量规的量规。检验工作量规的量规。q对于孔用量规的校对一般用通用量仪来校对

12、。对于孔用量规的校对一般用通用量仪来校对。q用来校对轴用量规，以发现卡规是否已磨损或变形。用来校对轴用量规，以发现卡规是否已磨损或变形。 TT校通校通通量规（通过被测卡规的通端）防止尺寸过小通量规（通过被测卡规的通端）防止尺寸过小 TS校通校通损量规（不通过被测卡规的通端）防止尺寸过损量规（不通过被测卡规的通端）防止尺寸过大大 ZT校止校止通量规（通过通量规（通过被测卡规的通端）防止尺寸过小被测卡规的通端）防止尺寸过小 15二二 、量规的形状、量规的形状n用量规检验工件时，工件的尺寸应按用量规检验工件时，工件的尺寸应按“泰勒原则泰勒原则”判断。判断。n泰勒原则泰勒原则：指孔的体外作用尺寸应大于

13、或等于孔的最小极：指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；轴的体外作用尺寸小于或等于轴的最孔的最大极限尺寸；轴的体外作用尺寸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。等于轴的最小极限尺寸。n泰勒原则是设计极限量规的依据。泰勒原则是设计极限量规的依据。n用光滑极限量规检验工件时，工件合格的标准：用光滑极限量规检验工件时，工件合格的标准： 用符合泰勒原则的量规检验，若通规能通过，且止规通

14、不用符合泰勒原则的量规检验，若通规能通过，且止规通不过，则工件合格，否则工件不合格。过，则工件合格，否则工件不合格。16泰勒原则是设计极限量规的依据，符合泰勒原则的工作量规泰勒原则是设计极限量规的依据，符合泰勒原则的工作量规17三、量规公差带三、量规公差带止规制造公差带从工件止规制造公差带从工件的最小实体尺寸起，向的最小实体尺寸起，向工件的公差带内分布工件的公差带内分布确定了确定了通规公通规公差带的差带的位置位置磨损极磨损极限与最限与最大实体大实体尺寸重尺寸重合合工作量规的公差带工作量规的公差带(1) (1) T T为制造公差为制造公差 其大小决定了量规制造的其大小决定了量规制造的难易程度难易

15、程度(2) (2) 磨损公差磨损公差( (针对通规针对通规) ) 其大小决定了量规的使其大小决定了量规的使用寿命用寿命 (3) (3) Z Z为位置要素为位置要素 即通规制造公差带中心即通规制造公差带中心到工件最大实体尺寸之到工件最大实体尺寸之间的距离。间的距离。182. 校对量规的公差带校对量规的公差带n校通通（校通通（TT）防止通规尺寸过小防止通规尺寸过小n校止通（校止通（ZT）防止止规尺寸过小防止止规尺寸过小n校通损（校通损（TS）防止通规超过磨损极限尺寸防止通规超过磨损极限尺寸校对量规的制造公差校对量规的制造公差Tp被校被校对的轴用量规制造公差的对的轴用量规制造公差的50从通规的下偏差

16、起，向轴用从通规的下偏差起，向轴用量规通规公差带内分布量规通规公差带内分布从通规的磨损极限起，向轴用从通规的磨损极限起，向轴用量规通规公差带内分布量规通规公差带内分布从止规的下偏差起，从止规的下偏差起，向轴用量规止规公向轴用量规止规公差带内分布差带内分布19n校通通（校通通（TT）q用于轴用用于轴用通规通规制造时的校对制造时的校对q防止小于最小极限尺寸防止小于最小极限尺寸q本身是卡规本身是卡规q公差带从通规的下偏差起，向公差带从通规的下偏差起，向轴用通规公差带内分布轴用通规公差带内分布q通规通规通过通过即合格，不通过即不即合格，不通过即不合格合格20n校止通（校止通（ZT）q用于轴用用于轴用止

17、规止规制造时的校对制造时的校对q防止小于最小极限尺寸防止小于最小极限尺寸q本身是卡规本身是卡规q公差带从止规的下偏差起，向公差带从止规的下偏差起，向轴用止规公差带内分布轴用止规公差带内分布q止规止规通过通过即合格，不通过即不即合格，不通过即不合格合格21n校通损（校通损（TS）q检验轴用检验轴用通规是否达到磨损极通规是否达到磨损极限限q防止超过磨损极限防止超过磨损极限q本身是卡规本身是卡规q公差带从通规的磨损极限起，公差带从通规的磨损极限起，向轴用通规公差带内分布向轴用通规公差带内分布q止规止规通过通过即合格，不通过即不即合格，不通过即不合格合格22四、四、 量规设计量规设计 量规设计包括量规

18、设计包括： 量规结构型式量规结构型式 确定结构尺寸确定结构尺寸 计算工作尺寸计算工作尺寸(三个步骤三个步骤) 绘制量规工作图绘制量规工作图23量规的设计原则及其结构量规的设计原则及其结构泰勒原则（极限尺寸判断原则）泰勒原则（极限尺寸判断原则）： 遵守包容要求的单一要素孔或轴的实际尺寸和形状误差遵守包容要求的单一要素孔或轴的实际尺寸和形状误差综合形成的综合形成的体外作用尺寸体外作用尺寸不允许超过不允许超过最大实体尺寸最大实体尺寸，在在孔或轴的任何位置上的孔或轴的任何位置上的实际尺寸实际尺寸不超过不超过最小实体尺寸最小实体尺寸。 泰勒原则的量规泰勒原则的量规尺寸要求：尺寸要求：通规：通规： 基本尺

19、寸基本尺寸 工件最大实体尺寸（工件最大实体尺寸（MMS）止规：止规： 基本尺寸基本尺寸工件最小实体尺寸（工件最小实体尺寸（LMS）24形状要求：形状要求：通规：测量面为完整表面，通规：测量面为完整表面， 且测量长度配合长度且测量长度配合长度止规：测量面是点状，测量长度稍短止规：测量面是点状，测量长度稍短合格标准合格标准通规通过，止规不通过通规通过，止规不通过实际应用中，允许使用偏离泰勒原则的量规，实际应用中，允许使用偏离泰勒原则的量规，但是应保证被检验工件的形状误差不影响配但是应保证被检验工件的形状误差不影响配合的性质合的性质控制作用尺寸控制作用尺寸全形量规全形量规控制实际尺寸控制实际尺寸不全

20、形量规不全形量规25n通规通规考虑磨损，规定磨损极限，即将通规公差带从考虑磨损，规定磨损极限，即将通规公差带从最大实最大实体尺寸体尺寸向工件公差带内缩一个距离；向工件公差带内缩一个距离；n止规止规不考虑磨损，止规公差带放在工件公差带内，靠近不考虑磨损，止规公差带放在工件公差带内，靠近最最小实体尺寸小实体尺寸。通规、止规工作部分的极限尺寸计算公式通规、止规工作部分的极限尺寸计算公式26 实际量规偏离泰勒原则的量规实际量规偏离泰勒原则的量规q由于量规制造和使用原因，量规形状完全符合泰由于量规制造和使用原因，量规形状完全符合泰勒原则有困难；勒原则有困难；q不全形量规不全形量规q多次测量多次测量q工艺

21、上采取措施限制工件的形状误差工艺上采取措施限制工件的形状误差27 量规工作尺寸的计算步骤量规工作尺寸的计算步骤据国标据国标(GB/T 1800.3-1998)查出被检测工件的极限偏查出被检测工件的极限偏差差查出工作量规的制造公差查出工作量规的制造公差T和位置要素和位置要素Z，确定量规，确定量规的形位公差；的形位公差；画出工件和量规的公差带；画出工件和量规的公差带；计算量规的极限偏差；计算量规的极限偏差；计算量规的极限尺寸及磨损极限尺寸；计算量规的极限尺寸及磨损极限尺寸；按量规的常用形式绘制并标注量规图样按量规的常用形式绘制并标注量规图样28量规的技术要求量规的技术要求材料材料 合金工具钢、碳素

22、钢、渗碳钢等淬硬钢或硬质合金合金工具钢、碳素钢、渗碳钢等淬硬钢或硬质合金等耐磨材料；量规测量面的硬度为等耐磨材料；量规测量面的硬度为58-60HRC58-60HRC。 手柄用手柄用Q235Q235钢钢,LY11,LY11铝铝形位公差（形位公差（IT6-IT12IT6-IT12工件的量规公差）工件的量规公差） 量规的形位公差一般为量规制造公差的量规的形位公差一般为量规制造公差的5050。 当量规的尺寸公差当量规的尺寸公差 0.002mm0.002mm，仍取，仍取0.001mm0.001mm表面粗糙度表面粗糙度 测量面不应有锈迹、毛刺、黑斑、划痕等缺陷测量面不应有锈迹、毛刺、黑斑、划痕等缺陷 Ra上限值在上限值在0.00250.00250.40.4 m m之间之间29举例举例 计算计算25H8/f7孔和轴用量规的极限偏差。孔和轴用量规的极限偏差。解：由国标查得：解：由国标查得： 孔孔 ES=+0.033mm，EI=0； 轴轴 es=-0.02mm，ei=-0.041mm 由表由表6-5查得工作量规的制造公差查得工作量规的制造公差T