互换性第七章概要

*第七讲光滑极限量规的检验*一、通用计量器具测量工件目标：技术指标（测量精度)、经济指标（量具的结构形式)。1.选择原则：在满足使用要求的前提下，选低精度的量具。2.选择的方法1)所选的量具应与被测工件的形状、部位、尺寸相匹配；2)所选的量具的精度应能保证被测工件的精度。注：①有标准时，

按标准选用；②无标准时，量具的极限误差△limt=±(1/3~1/10)T工件高精度时取1/3，低精度时取1/10，一般取1/5.*

3.光滑工件的检验1)安全裕度和验收极限P146例（可能因测量误差存在，误收和误判)。（1)安全裕度A：测量结果不肯定程度，是测量的一误差极限。注：A值是工件的公差决定，一般为其1/10。（2)验收方法：①内缩方式

对有配合要求或在高精度时，从保证质量出发，为防止误收，验收极限由工件最大实体尺寸和最小实体尺寸分别向工件公差带内缩一个安全裕度A。

安全裕度A是为了避免在测量工件时，由于测量误差的存在，而将尺寸已超出公差带的零件误判为合格（误收)。②不按内缩方式：从概率出发，来验收。

验收极限等于工件的最大实体尺寸和最小实体尺寸，即安全裕度A=0。（用于非配合和一般公差的尺寸)。

**

（3)验收极限：是检测工件尺寸时判断合格与否的尺寸极限

。

上验收极限尺寸＝最大极限尺寸－A

下验收极限尺寸＝最小极限尺寸＋A二、尺寸合格条件下验收极限尺寸≤Da(da)≤上验收极限尺寸三、计量器具的选择按计量器具的不确定度的允许值μ来选择。*二、光滑量规检验1.概述2.光滑极限量规工作尺寸的设计

3.公差带的分布

4.光滑极限量规结构的设计

5.光滑极限量规的技术要求

*

第一节

概述一、学习的目的1.掌握光滑极限量规测量的方法;2.掌握光滑极限量规设计的原理。

**

二、基本概念1.光滑极限量规：按光滑工件的极限尺寸（最大、最小极限尺寸)设计与制造的，模拟装配状态的方法来

检测工件合格性的一种测量工具。1)塞规：

模拟测量孔用的象轴一样的测量工具。2)环规或卡规：

模拟测量轴用的象孔一样的测量工具。

*2.工件尺寸合格条件:

工件的实际尺寸应在图样上设计规定一个合格的范围，因为零件尺寸在加工时不可能完全被加工成相同尺寸，总是存在一定的波动，具体来讲工件的实际尺寸应在图样上设计规定的极限尺寸范围内，即:

对于孔:Dmin≤Da≤Dmax

对于轴:dmin≤da≤dmax

*三、量规的分类1.按使用条件分1)标准量规：工作尺寸按零件的公称尺寸制造，依据检验人员的经验来判断工件的合格性。2)极限量规：工作尺寸分别按零件的极限尺寸制造，通过量规检验工件的“通”、“止”性来判断工件的合格性，快捷方便，应用于大批大量生产中。

**2.按用途分（零件的制造过程中，不同时期、不同部门、不同操作人员所使用的量规是不同的)1)工作量规：在制造零件的过程中，制造工人用来检验工件的合格性的量规。一般要求是没有磨损的、新的量规。2)检验量规：工厂检验部门的检验员和用户代表用来检验工件的合格性的量规。一般要求是有一定磨损量的、旧的（未报废的)量规。

*3)校对量规：检验工作量规和检验量规的量规。具体有：用于检验工作量规和检验量规的"通规”的合格性叫"校通—通”，其代号为"TT”；用于检验工作量规和检验量规的"止规”的合格性叫"校止—通”，其代号为"ZT”；用于检验工作量规和检验量规的"通规”的磨损极限叫"校通—损”，其代号"TS”。

*3.按检测对象分塞规、卡规、深度规、螺纹规、锥度规等。

*四、光滑极限量规测量的工作特点1.测量原理上是采用模拟装配状态的方法来检验工件的合格性；2.应用于大批大量生产，检验效率高、快捷方便。3.只判断工件的合格与不合格，不能读出具体数值；4.对检测人员的技术要求低；5.存在"误判”、"误收”。对于大批大量生产中，从原理上讲是合理的、可行的。

**第二节

光滑极限量规工作尺寸的设计

一、孔用光滑极限量规---"塞规”1.为控制孔的最小极限尺寸设计与制造的塞规，即是按孔的最小极限尺寸作为设计与制造塞规的工作尺寸。因为孔的机械加工过程一般均为去除材料，孔径处于最小极限尺寸时，从工件占有材料的多少角度来讲，此时拥有材料最多，即最大实体状态—"DMMS”，只要实际加工的孔径为合格的，则一定有Dmin≤Da，即实际工件的孔径都能被按孔的最小极限尺寸作为工作尺寸来设计与制造的塞规通过，这种塞规叫"通规”，代号为："T”；以上的关系可表达为："T”＝Dmin＝DMMS**2.为控制孔的最大极限尺寸设计与制造的塞规，即是按孔的最大极限尺寸作为设计与制造塞规的工作尺寸，因为孔的机械加工过程一般均为去除材料，孔径处于最大极限尺寸时，从工件占有材料的多少角度来讲，此时拥有材料最少，即最小实体状态—"DLMS”，只要实际加工的孔径为合格的，则一定有Da≤Dmax，即实际工件的孔径都不能被按孔的最大极限尺寸作为工作尺寸来设计与制造的塞规通过，这种塞规叫"止规”，代号为："Z”；以上的关系可表达为："Z”＝Dmax＝DLMS**注：①塞规的检验方法："通规”控制最小孔径，都能通过被测工件的孔；"止规”控制最大孔径，都不能通过被测工件的孔，此时可判断工件合格；②只有"通规”和"止规”联合使用，才能判断工件的合格性，在实际应用中必须成对使用，缺一不可。

*二、轴用光滑极限量规---"环规”或"卡规”1.为控制轴的最大极限尺寸设计与制造的环规或卡规，即是按轴的最大极限尺寸作为设计与制造环规或卡规的工作尺寸。因为轴的机械加工过程一般均为去除材料，轴径处于最大极限尺寸时，从工件占有材料的多少角度来讲，此时拥有材料最多，即最大实体状态—"dMMS”，只要实际加工的轴径为合格的，则一定有da≤dmax，即实际工件的轴径都能被按轴的最大极限尺寸作为工作尺寸来设计与制造的环规或卡规通过，这种环规或卡规叫"通规”，代号为："T”；以上的关系可表达为：，"T”＝dmax＝dMMS**2.为控制轴的最小极限尺寸设计与制造的环规或卡规，即是按轴的最小极限尺寸作为设计与制造环规或卡规的工作尺寸。因为轴的机械加工过程一般均为去除材料，轴径处于最小极限尺寸时，从工件占有材料的多少角度来讲，此时拥有材料最少，即最小实体状态—"dLMS”，只要实际加工的轴径为合格，则一定有dmin≤da，即实际工件的轴径都不能被按轴的最小极限尺寸作为工作尺寸来设计与制造的环规或卡规通过，这种环规或卡规叫"止规”，代号为："Z”；以上的关系可表达为："Z”＝dmin＝dLMS**注：①环规或卡规的检验方法："通规”控制最大轴径，都能通过被测工件的轴；"止规”控制最小轴径，都不能通过被测工件的轴，此时可判断工件合格；②只有"通规”和"止规”联合使用，才能判断工件的合格性，在实际应用中必须成对使用，缺一不可。

*三、几点推论1.通过上述分析，我们可以看出，不论是孔用“塞规”还是轴用“环规”或“卡规”都为：1)“通规”应等于或接近于工件的最大

实体尺寸：“T”＝DMMS或dMMS2)“止规”应等于或接近于工件的最小实体尺寸：“Z”＝DLMS或dLMS*2.工件合格的判断依据为：“通规”都能通过被检测的工件孔或轴，“止规”都不能通过被检测的工件孔或轴，“通规”与“止规”各自只控制极限尺寸中的一个值，两者必须成对使用；3.在检测时，“通规”要经常通过被检测的工件，一定会产生磨损；“止规”不能通过被检测的工件，几乎不产生磨损；因此为了防止误收，工作量规的“通规”一般用没有磨损的、新的量规；为了防止误判，检验量规的“通规”一般用一定磨损量的、旧的（未报废的)量规。

*第三节

公差带的分布

量规的公差带分布与零件的公差带分布一样,也是公差带的宽度和位置因素决定的。一、量规的公差带的宽度1.制造公差

量规虽然是一种精密的检验工具,但在制造量规时与制造其它零件一样,也不可避免地会产生误差,所以也要规定制造公差。其值的大小决定着量规的制造难易程度,它与被检验的工件的精度有关。设计时可查手册中的国家标准选取。

*2.磨损补偿量(公差带的部分)

为了保证工作量规的“通规”有一合理的使用寿命，除规定制造公差外，还规定了磨损补偿量。只有在设计通规时，才考虑磨损补偿量和磨损极限，因为“止规”不能通过被检工件，磨损几率极小，可不加考虑，设计时可查手册中的国家标准选取。

*注：

①通过分析，我们可以看出，"通规”的公差带宽度不仅与制造公差有关，还受磨损补偿量影响；"止规”的公差带宽度只与制造公差有关，具体结论如下：②"通规”的公差带宽度等于制造公差与磨损补偿量之和；③"止规”的公差带宽度就等于制造公差。

*2.量规的公差带的位置因素

为了保证量规验收的可靠性，防止误收，国标规定量规的公差带位于被检验工件尺寸的公差带之内，采用“内缩法”。具体方法如下：1)工作量规的“通规”的制造公差对称分布与位置因素Z（Z系“通规”制造公差带中心到被检验工件最大实体尺寸之间的距离)，同时按“内缩法”的原理，防止误收，将磨损极限最小值与被检验工件最大实体尺寸重合。

*2.工作量规的"止规”的制造公差从被检验工件最小实体尺寸起，按"内缩法”的原理，防止误收，向被检验工件的公差带内分布。具体方法如下图：**注:由于量规的制造公差、磨损补偿量和位置因素均占有了被检验工件公差带的一定区间，使被检验工件的公差带的宽度被压缩，提高了被检验工件的制造难度，在设计与制造量规时应综合考虑量规的制造工艺水平和使用寿命，以保证综合经济指标最佳。

*二、光滑极限量规结构的设计

检验光滑工件的光滑极限量规的结构形式很多。合理的选择和使用，对正确判断测量结果影响很大。其结构形式的选择与被测工件的尺寸和形状相关，国标也给出推荐结构。具体如下：1.孔用光滑极限量规---“塞规”1)全形，如：“外柱形”：完全模拟装配的轴，用于测量工作部分形状与轴相同，测量时测量工作部分与被检验工件的孔全接触，一般用于测量孔径较小的量规。（国标推荐孔径为0~100mm)。

*2)不全形，如：“T”和“片形”：采用模拟装配的轴部分截面，用于测量工作部分形状与轴不同，测量时测量工作部分与被检验工件的孔局部接触，一般用于测量孔径较大的量规。（国标推荐孔径为100~315mm，小尺寸和中等尺寸的“止规”大采用不全形，符合泰勒原则)。3)球头杆：采用两点接触来模拟装配的轴，测量时测量工作部分与被检验工件的孔局部接触，一般用于测量大孔径的量规。（国标推荐孔径为315~500mm，甚至更大尺寸)。

*2.轴用光滑极限量规---“环规”或“卡规”1)全形，如：“内柱形”叫“环规”：完全模拟装配的孔，用于测量工作部分形状与孔相同，测量时测量工作部分与被检验工件的轴全接触，一般用于测量轴径较小的“环规”。（国标推荐轴径为0~100mm)。2)不全形，如：“半圆环形”或“两点接触式”叫“卡规”：采用模拟装配的孔部分截面，用于测量工作部分形状与孔不同，测量时测量工作部分与被检验工件的轴局部接触，一般用于测量轴径较大的“卡规”。（国标推荐轴径为100~3