第6章：光滑工件尺寸检验及量规设计.ppt

6 6.1 .1 光滑工件尺寸检验光滑工件尺寸检验光滑工件尺寸检验光滑工件尺寸检验6 6.2 .2　　　　光滑极限量规设计光滑极限量规设计光滑极限量规设计光滑极限量规设计第第6章章 光滑工件尺寸检验及光滑工件尺寸检验及 量规设计量规设计16.1 光滑工件尺寸检验光滑工件尺寸检验一、一、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验收极限是检验工件尺寸时判断合格与否的尺寸界线否的尺寸界线 确定工件尺寸的验收极限，有下列两种确定工件尺寸的验收极限，有下列两种方案 ①① 内缩方案：内缩方案：验收极限是从规定的最大验收极限是从规定的最大实体极限（实体极限（MML）和最小实体极限（）和最小实体极限（LML））分别向工件公差带内移动一个安全裕度分别向工件公差带内移动一个安全裕度A来确来确定，如图定，如图6-1所示 2 图6-1 验收极限3孔尺寸的验收极限为孔尺寸的验收极限为上验收极限上验收极限=最小实体极限最小实体极限-安全裕度安全裕度A下验收极限下验收极限=最大实体极限最大实体极限+安全裕度安全裕度A轴尺寸的验收极限为轴尺寸的验收极限为上验收极限上验收极限=最大实体极限最大实体极限-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+安全裕度安全裕度A46.1 光滑工件尺寸检验光滑工件尺寸检验 ②② 验收极限等于规定的最大实体极验收极限等于规定的最大实体极限和最小实体极限，即限和最小实体极限，即A值等于零值等于零。

安全裕度安全裕度A的确定，必须从技术和经的确定，必须从技术和经济两个方面综合考虑济两个方面综合考虑A值应按检验工值应按检验工件的公差大小来确定，一般为工件公差件的公差大小来确定，一般为工件公差T的的1/10，其数值在书中表，其数值在书中表6-1给出 56.1 光滑工件尺寸检验光滑工件尺寸检验二二、、计量器具的选择计量器具的选择 按计量器具所引起的测量不确定度的允按计量器具所引起的测量不确定度的允许值许值 （简称计量器具的测量不确定度允许（简称计量器具的测量不确定度允许值）选择计量器具是比较合理的选择时，应值）选择计量器具是比较合理的选择时，应使选用的计量器具的测量不确定度数值等于或使选用的计量器具的测量不确定度数值等于或小于选定的小于选定的 值 66.1 光滑工件尺寸检验光滑工件尺寸检验 计量器具的测量不确定度允许值计量器具的测量不确定度允许值 按测量按测量不确定度不确定度 与工件公差的比值分档：对与工件公差的比值分档：对IT6～～IT11的工件分的工件分Ⅰ、、Ⅱ、、Ⅲ三档，对三档，对IT12～～IT18的的分为分为Ⅰ、、Ⅱ两档。

测量不确定度两档测量不确定度 的的Ⅰ、、Ⅱ、、Ⅲ三三档值，分别为工件公差的档值，分别为工件公差的1/10、、1/6、、1/4计量器具的测量不确定度允许值器具的测量不确定度允许值 约为测量不确定约为测量不确定度度 的的0.9，其三档数值在表，其三档数值在表6-1中给出一般情中给出一般情况下，优先选用况下，优先选用Ⅰ档，其次选用档，其次选用Ⅱ、、Ⅲ档 7例例6-1 被测工件为轴被测工件为轴Ф35e9（（ ））mm，试确定验收，试确定验收极限并选择合适的计量器具极限并选择合适的计量器具 解：工件公差解：工件公差IT9 = 0.062mm，由表，由表6-1查得：安全查得：安全裕度裕度A=0.0062mm，按，按Ⅰ档档 =0.0056mm上验收极限上验收极限=35-0.050-0.0062=34.9438mm下验收极限下验收极限=35-0.112+0.0062 =34.8942mm 由表由表6-2查得：分度值为查得：分度值为0.01 mm的外径千分尺，在的外径千分尺，在尺寸范围尺寸范围0～～50mm范围内的不确定度为范围内的不确定度为0.004mm，小于，小于计量器具的测量不确定度允许值计量器具的测量不确定度允许值 ，故可满足使用要，故可满足使用要求。

求86.2 光滑极限量规设计光滑极限量规设计一、一、基本概念基本概念 光滑极限量规是一种没有刻线的专光滑极限量规是一种没有刻线的专用测量器具光滑塞规和卡规叫做光滑用测量器具光滑塞规和卡规叫做光滑极限量规极限量规 1.塞规：塞规：检验孔径的光滑极限量规检验孔径的光滑极限量规一个塞规按被测孔的最大实体尺寸（孔一个塞规按被测孔的最大实体尺寸（孔的最小极限尺寸）制造；另一个塞规按的最小极限尺寸）制造；另一个塞规按被测孔的最小实体尺寸（孔的最大极限被测孔的最小实体尺寸（孔的最大极限尺寸）制造前者称为塞规的尺寸）制造前者称为塞规的“通规通规”（或（或“通端通端”），后者称为塞规的），后者称为塞规的“止规止规”（或（或“止端止端”） 9 使用时，塞规的通规通过被检验孔，使用时，塞规的通规通过被检验孔，表示被测孔径大于最小极限尺寸；塞规表示被测孔径大于最小极限尺寸；塞规的止规，塞不进被检验孔，表示被测孔的止规，塞不进被检验孔，表示被测孔径小于最大极限尺寸，即说明孔的实际径小于最大极限尺寸，即说明孔的实际尺寸在规定的极限尺寸范围内，被检验尺寸在规定的极限尺寸范围内，被检验孔是合格的。

孔是合格的 10图6-2 塞规与孔径的关系11 2.卡规卡规或或环规环规：：检验轴径的光滑极限检验轴径的光滑极限量规量规 一个卡规按被测轴的最大实体尺寸一个卡规按被测轴的最大实体尺寸（轴的最大极限尺寸）制造；另一个卡规（轴的最大极限尺寸）制造；另一个卡规按被测轴的最小实体尺寸（轴的最小极限按被测轴的最小实体尺寸（轴的最小极限尺寸）制造前者称为卡规的尺寸）制造前者称为卡规的“通规通规”，后，后者称为卡规的者称为卡规的“止规止规”12 使用时，卡规的通规能顺利地使用时，卡规的通规能顺利地滑过轴径，表示被测轴径比最大极滑过轴径，表示被测轴径比最大极限尺寸小卡规的止规滑不过去，限尺寸小卡规的止规滑不过去，表示轴径比最小极限尺寸大，即被表示轴径比最小极限尺寸大，即被测轴的实际尺寸在规定的极限尺寸测轴的实际尺寸在规定的极限尺寸范围内，被检验轴是合格的范围内，被检验轴是合格的13图6-3 卡规与轴径的关系14 3.量规分类：工作量规、验收量规和量规分类：工作量规、验收量规和校对量规。

校对量规 （（1））工作量规工作量规：：工人在制造过程中，工人在制造过程中，用来检验工件时使用的量规工作量规的用来检验工件时使用的量规工作量规的“通规通规”用代号用代号“T”表示，表示，“止规止规”用代号用代号“Z”表示 （（2））验收量规验收量规：：检验部门和用户代检验部门和用户代表验收产品时使用的量规表验收产品时使用的量规15 （（3）校对量规：用来检验轴用量规）校对量规：用来检验轴用量规（卡规或环规）在制造中是否符合制造公（卡规或环规）在制造中是否符合制造公差，在使用中是否已达到磨损极限时所用差，在使用中是否已达到磨损极限时所用的量规它分为三种：检验轴用量规通规的校对量它分为三种：检验轴用量规通规的校对量规称为规称为“校通校通—通通”量规，用代号量规，用代号“TT”表示；检验轴用量规止规的校对量规称为表示；检验轴用量规止规的校对量规称为“校止校止—通通”量规，用代号量规，用代号“ZT”表示；表示；检验轴用量规通规磨损极限的校对量规称检验轴用量规通规磨损极限的校对量规称为为“校通校通—损损”量规，用代号量规，用代号“TS”表示16二二、、泰勒原则泰勒原则 光滑极限量规应遵循泰勒原则来设光滑极限量规应遵循泰勒原则来设计。

计 1.孔的作用尺寸：孔的作用尺寸：在配合面的全长在配合面的全长上与实际孔内接的最大理想圆柱面直径上与实际孔内接的最大理想圆柱面直径 2.轴的作用尺寸：轴的作用尺寸：与实际轴外接的与实际轴外接的最小理想圆柱面直径最小理想圆柱面直径 17 当工件存在形状误差时，孔的作用尺寸一当工件存在形状误差时，孔的作用尺寸一般小于该孔的最小实际尺寸，轴的作用尺寸般小于该孔的最小实际尺寸，轴的作用尺寸一般大于该轴的最大实际尺寸；当工件没有一般大于该轴的最大实际尺寸；当工件没有形状误差时，其作用尺寸就等于实际尺寸形状误差时，其作用尺寸就等于实际尺寸18图6-4 极限尺寸的判断原则19 3.泰勒原则泰勒原则 泰勒原则：指孔的作用尺寸应大于泰勒原则：指孔的作用尺寸应大于或等于孔的最小极限尺寸，并在任何位或等于孔的最小极限尺寸，并在任何位置上孔的实际尺寸应小于或等于孔的最置上孔的实际尺寸应小于或等于孔的最大极限尺寸；轴的作用尺寸应小于或等大极限尺寸；轴的作用尺寸应小于或等于轴的最大极限尺寸，并在任何位置上于轴的最大极限尺寸，并在任何位置上轴的实际尺寸应大于或等于轴的最小极轴的实际尺寸应大于或等于轴的最小极限尺寸。

总之，泰勒原则是指工件的作限尺寸总之，泰勒原则是指工件的作用尺寸不超过最大实体尺寸，并且工件用尺寸不超过最大实体尺寸，并且工件任何位置的实际尺寸应不超过其最小实任何位置的实际尺寸应不超过其最小实体尺寸 20三、光滑极限量规公差三、光滑极限量规公差 1.工作量规工作量规 工作量规工作量规“通规通规”，除规定制造公差外，，除规定制造公差外，还规定了磨损极限还规定了磨损极限 工作量规工作量规“止规止规”，由于不经常通过被测，由于不经常通过被测工件，磨损较少，故未规定磨损公差工件，磨损较少，故未规定磨损公差 工作量规工作量规“通规通规”的制造公差带对称于的制造公差带对称于Z值，其磨损极限与工件的最大实体尺寸重合值，其磨损极限与工件的最大实体尺寸重合 工作量规工作量规“止规止规”的制造公差带，是从工的制造公差带，是从工件的最小实体尺寸起，向工件的公差带内分布件的最小实体尺寸起，向工件的公差带内分布 21图6-5 量规公差带图22 2.校对量规校对量规 （（1）检验轴用量规）检验轴用量规“通规通规”的的“校通校通—通通”量规，其代号为量规，其代号为“TT”。

检验时应通过被检验时应通过被校对的轴用量规这种量规的公差带，是从通校对的轴用量规这种量规的公差带，是从通规的下偏差起，向轴用量规通规公差带内分布规的下偏差起，向轴用量规通规公差带内分布 （（2）检验轴用量规）检验轴用量规“通规通规”磨损极限的磨损极限的“校通校通—损损”量规，其代号为量规，其代号为“TS”检验时，检验时，若通过了，则说明被校对的量规已用到磨损极若通过了，则说明被校对的量规已用到磨损极限，应予报废这种量规的公差带，是从通规限，应予报废这种量规的公差带，是从通规的磨损极限起，向轴用量规通规公差带内分布的磨损极限起，向轴用量规通规公差带内分布 （（3）检验轴用量规）检验轴用量规“止规止规”的的“校止校止—通通”量规，其代号为量规，其代号为“ZT”检验时应通过被检验时应通过被校对的轴用量规这种量规的公差带，是从止校对的轴用量规这种量规的公差带，是从止规的下偏差起，向轴用量规止规公差带内分布规的下偏差起，向轴用量规止规公差带内分布 23 国家标准规定各级工件用的工作量规的制造公差国家标准规定各级工件用的工作量规的制造公差“T”和通规公差带的位置要素和通规公差带的位置要素“Z”值，见表值，见表6-4。

表表6-4中的中的“T”和和“Z”的数值，是考虑量规的制造工艺水的数值，是考虑量规的制造工艺水平和使用寿命等因素，按表平和使用寿命等因素，按表6-5的规定确定的的规定确定的 国家标准规定的工作量规的形状和位置误差，应在国家标准规定的工作量规的形状和位置误差，应在工作量规的尺寸公差范围内工作量规的形位公差为量工作量规的尺寸公差范围内工作量规的形位公差为量规制造公差的规制造公差的50%当量规的制造公差小于或等于当量规的制造公差小于或等于0.002mm时，其形位公差为时，其形位公差为0.001mm 标准还规定校对量规的制造公差标准还规定校对量规的制造公差Tp为被校对的轴用为被校对的轴用工作量规的制造公差工作量规的制造公差T的的50%，其形位公差应在校对量，其形位公差应在校对量规的制造公差范围内规的制造公差范围内 24四、量规设计四、量规设计 1.量规形式的选择量规形式的选择 检验孔时，可用下列几种形式的量规，如检验孔时，可用下列几种形式的量规，如图图6-6（（a）所示，全形塞规、不全形塞规、片）所示，全形塞规、不全形塞规、片状塞规、球端塞规。

状塞规、球端塞规 检验轴时，可用下列型式的塞规，如图检验轴时，可用下列型式的塞规，如图6-6（（b）所示，有环规和卡规所示，有环规和卡规25图6-6 量规形式及应用尺寸范围26 2.量规工作尺寸计算量规工作尺寸计算光滑极限量规工作尺寸计算的一般步骤：光滑极限量规工作尺寸计算的一般步骤：①① 查出被测孔和轴的极限偏差查出被测孔和轴的极限偏差②② 查出工作量规的制造公差查出工作量规的制造公差T和位置要和位置要素素Z值③③ 确定工作量规的形状公差和校对量规确定工作量规的形状公差和校对量规的制造公差的制造公差④④ 计算各种量规的极限偏差或工作尺寸计算各种量规的极限偏差或工作尺寸 27 例例6.2 计算计算Ф25mmH8/f7孔和轴用量孔和轴用量规的极限偏差规的极限偏差解：解：①① 由由GB1800—1998查出孔和轴的极限偏差查出孔和轴的极限偏差孔：孔：ES=+0.033mm EI=0轴：轴：es =-0.02 mm ei =-0.041 mm②② 由表由表6-4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。

塞规制造公差：塞规制造公差：T=0.0034mm塞规位置要素：塞规位置要素：Z=0.005mm卡规制造公差：卡规制造公差：T=0.0024mm卡规位置要素：卡规位置要素：Z=0.0034mm 28 ③③ 按工作量规制造公差按工作量规制造公差T，确定工作量规的形状公，确定工作量规的形状公差和校对量规的制造公差差和校对量规的制造公差塞规形状公差：塞规形状公差：T/2=0.0017mm卡规形状公差：卡规形状公差：T/2=0.0012mm校对量规制造公差：校对量规制造公差：Tp=T/2=0.0012mm④④ 计算各种量规的极限偏差和各种尺寸计算各种量规的极限偏差和各种尺寸a．．Ф25mmH8孔用塞规孔用塞规通规通规”（（T）：）：上偏差上偏差=EI+Z+T/2=0+0.005+0.0017=+0.0067mm下偏差下偏差=EI+Z-T/2=0+0.005-0.0017=+0.0033mm磨损极限尺寸磨损极限尺寸=Dmin=Ф25mm29 “止规止规”（（Z）：）：上偏差上偏差=ES=+0.033mm下偏差下偏差=ES–T=0.033–0.0034=+0.0296mmb．．Ф25mmf7轴用卡规。

轴用卡规通规通规”（（T）：）：上偏差上偏差=es–Z+T/2=-0.02–0.0034+0.0012=-0.0222mm下偏差下偏差=es–Z-T/2=-0.02–0.0034-0.0012=-0.0246mm磨损极限尺寸磨损极限尺寸=dmax=Ф24.98mm“止规止规”（（Z）：）：上偏差上偏差=ei+T=-0.041+0.0024=-0.0386mm下偏差下偏差=ei=-0.041mm30 c．轴用卡规的校对量规．轴用卡规的校对量规校通校通—通通”量规（量规（TT）：）：上偏差上偏差=es–Z–T/2+Tp=-0.02–0.0034–0.0012+0.0012=-0.0234mm下偏差下偏差=es–Z–T/2=-0.02–0.0034–0.0012=-0.0246 mm“校通校通—损损”量规（量规（TS）：）：上偏差上偏差=es=-0.02mm下偏差下偏差=es-Tp=-0.02–0.0012=-0.0212mm“校止校止—通通”量规（量规（ZT）：）：上偏差上偏差=ei+Tp=-0.041+0.0012=-0.0398mm下偏差下偏差=ei=-0.041 mm31图6-7 Ф25mmH8/f7孔和轴用量规公差带32 3.量规的技术要求量规的技术要求 量规测量面的材料，可用渗碳钢、碳素工量规测量面的材料，可用渗碳钢、碳素工具钢、合金工具钢和硬质合金等材料制造，也具钢、合金工具钢和硬质合金等材料制造，也可在测量面上镀以厚度大于磨损量的镀铬层、可在测量面上镀以厚度大于磨损量的镀铬层、氮化层等耐磨材料量规测量面的硬度，对量规氮化层等耐磨材料量规测量面的硬度，对量规使用寿命有一定影响，通常用淬硬钢制造的量使用寿命有一定影响，通常用淬硬钢制造的量规，其测量面的硬度为规，其测量面的硬度为58～～65HRC。

量规测量面的表面粗糙度，取决于被检验量规测量面的表面粗糙度，取决于被检验工件的基本尺寸、公差等级和粗糙度以及量规工件的基本尺寸、公差等级和粗糙度以及量规的制造工艺水平量规表面粗糙度的大小，随的制造工艺水平量规表面粗糙度的大小，随上述因素和量规结构型式的变化而异，一般不上述因素和量规结构型式的变化而异，一般不低于光滑极限量规国标推荐的表面粗糙度数值低于光滑极限量规国标推荐的表面粗糙度数值 33图6-8 工作量规工作尺寸的标注 34。