互换性a6光滑工件的检验与光滑极限量规.ppt

几何量公差与测量技术,第6章 光滑工件尺寸的检验 与光滑极限量规,本章基本内容,※ §6.1 概述 ※ §6.2 光滑工件尺寸的检验 ※ §6.3 光滑极限量规,,重点：了解光滑工件尺寸检验的方法及其适 用范围；掌握误判的概念及验收基本 原则；学会选择计量器具掌握量规 设计、使用原理；熟练掌握量规工作 尺寸的计算§6.1 概 述,,光滑 孔轴 尺寸 检验,定量检验,为保证孔、轴互换性，必须对完工的孔、轴尺 寸进行检测，确保合格通常，在生产中，有两种 方法：普通计量器具测量检验和光滑极限量规检验计量器具检验：可测量出孔、轴的实际尺寸， 能对生产过程进行分析和控制多用于要求 工件实际尺寸或单件、小批量生产中的检测定性检验,极限量规检验：操作简单、效率高，但只能 判断轴、孔的实际尺寸是否在规定的极限尺 寸范围内，以确定该工件的尺寸是否合格， 不能检测出其实际尺寸一般用于大批量生 产中的质量控制§6.2 光滑工件尺寸检验,一、误判现象与验收基本原则 二、安全裕度与验收极限 三、验收方式的选择 四、测量检验时计量器具的选择,go,,,一、误判现象与验收基本原则,,Dmax ( dmax),Dmin ( dmin),一、误判现象与验收基本原则,在车间实际情况下，一般只按测得尺寸来判断零 件合格与否，对于测量误差并不作修正，因此在实际生 产中就会发生误判现象，分为 “误废”和“误收” 。

1、误废：当测得值在极限尺寸附近时，将处于公差 带之内合格品误判为废品而报废的现象；（会提高产 品成本，影响经济性） 2、误收：当测得值在极限尺寸附近时，将处于公差 带之外废品误判为合格品而接收的现象影响产品 质量和互换性） 3、验收基本原则：要求所用验收方法只接收真值位 于规定尺寸极限内的工件也就是说不许“误收”为了保证产品质量、保证互换性，国标中遵循验 收原则,结合生产实际规定了验收极限来控制误判二、安全裕度与验收极限,2、验收极限：是指检验工件尺寸时判断尺寸合格与 否的尺寸界限1、 安全裕度（A）：是指在确定验收极限时从工 件的最大极限尺寸和最小极限尺寸分别向工件公差带 内移动的一个尺寸值与测量精度相关）,注意：由于尺寸误判发生的概率与工艺能力、尺寸分布规律、测 量方法的精度有关；同时工件尺寸的重要程度不同，允许尺寸误检的概率也就不同因此国标规定了两种确定验收极限的方式： ⑴内缩式和⑵不内缩式,二、安全裕度与验收极限,⑴内缩方式：规定验收极限是从工件最大极限尺寸 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（避免误收）LML（Dmax）,,,,,,,,,MML （Dmin）,孔公差带,A,A,上验收极限Ks,下验收极限Ki,,轴公差带,,生产公差,MML（dmax）,,,,,,,,LML（dmin）,生产公差,A,A,上验收极限ks,下验收极限ki,图 6-1 内缩方案验收极限,上验收极限 Ks（ks）＝ Dmax (dmax) －A,下验收极限 Ki（ki）＝ Dmin (dmin) ＋ A,,注意：A值要适当,太大： 误收 误废 经济性,,,太小： 误收 误废 互换性,,,,,,国标中规定：A值的大小由被测工件的尺 寸公差值确定，数值一般取工件公差的1/10 ； 精度高、公差值小时也可取1/6或1/4。

其数值（标准）如表 6－4 所示 标准未规定的，A 取工件公的 ，一 般低精度的取 , 高精度的取 ，甚至取 注意:规定A值是为了令检测人员在拟订测量方法时 就考虑到测量误差对测量结果的影响,为避免 或降低误判概率而采取的措施一般 A=u总(测量方法),二、安全裕度与验收极限,,,,二、安全裕度与验收极限,A=u总(测量方法),,查表 6-4得 安全裕度 A=0.0062mm,例如：,－,上验收极限 ks ＝dmax－A=50－0.0062=49.9938,下验收极限 ki ＝dmin + A=49.938+0.0062=49.9442,,,,,孔公差带,图 6-2 不内缩的验收极限,,,,,轴公差带,上验收极限Ks,下验收极限Ki,生产公差,上验收极限ks,下验收极限ki,二、安全裕度与验收极限,生产公差,⑵不内缩方式：规定验收极限等于工件的 最大极限尺寸和最小极限尺寸上验收极限 Ks（ks）＝ Dmax (dmax),下验收极限 Ki（ki）＝ Dmin (dmin),3、验收方式的选择：要结合被测尺寸功能要求及 其重要程度，尺寸公差等级、测量不确定度和工艺能 力等因素综合考虑确定。

一般： ⑴有包容要求的尺寸、公差等级高的尺寸以及配合 尺寸，要用内缩的验收方式 ⑵对非配合尺寸和一般公差尺寸，可以用不内缩的 方式确定其验收极限 ⑶在工艺条件较好、工艺能力指数Cp（T/cб）≥1 的条件下，可以采用不内缩的验收方式； 反之Cp＜ 1时，要内缩 ⑷对呈偏态分布的尺寸，其验收极限可以仅对尺寸 偏聚的一边采取单边内缩的方式确定三、验收方式的选择,,,Cp＝T/6σ＜1,,,工艺能力不足,Cp＝T/6σ＞1,,工艺能力充裕,单件或小批生产,四、计量器具的选择,1、计量器具测量范围的选择 应按工件的结构形状、被测部位及尺寸来选 择计量器具使所选计量器具的测量范围能满足 工件的要求2、计量器具的精度选择 应考虑被测工件的精度（公差）：所选计量 器具的不确定度值 应小于或等于计量器具 的不确定度允许值 即： ≤,即要考虑检测精度的要求， 又要兼顾检测经济性注 意：,计量器具的不确定度是测量总不确定度的主 要来源，约占0.9倍 计量器具的不确定度允许值 也可由 表6－4中查取一般优先选用Ⅰ挡值，对应Ⅰ挡 的安全裕度AI；其次选可选用Ⅱ、Ⅲ挡值,对应Ⅱ、 Ⅲ挡的安全裕度。

因为选用Ⅰ挡时的测量总不确定度： 所以：,,,,,注 意：,,,,,,,,例题 6-1,试确定轴类工件 ø60f 7（ ） 的验收极限， 并选择计量器具 [解] 1、确定验收极限 由于被检工件要求遵循包容要求且公差等级较 高，因此应采用内缩的验收极限 查表6-4得安全裕度为：AⅠ=0.003mm，u1=0.0027mm 该工件验收极限为： ks = dmax－ A = (60－0.030)－0.003=59.967mm ki = dmin + A = (60－0.060) + 0.003=59.943 mm,,,,例题 6-1,试确定轴类工件 ø60f 7（ ） 的验收极限， 并选择计量器具 [解] 2、选择计量器具 已查表6-4得知Ⅰ档计量器具不确定度的允许值： u1＝ 0.0027mm 查表6-2可知分度值为0.002mm的比较仪不确定度 为0.0018mm，小于允许值，能满足测量精度要求故 选用该比较仪进行测量6.3 光滑极限量规,相关术语和定义 一、光滑极限量规作用和分类 二、光滑极限量规的设计原理 三、光滑极限量规的公差带 四、光滑极限量规设计,,go,相关术语和定义,1、最大（最小）实体状态（MMC、LMC）：是 指实际孔、轴在给定长度上处处位于尺寸极限之内 并具有实体最大（最小）时的状态。

2、最大（最小）实体尺寸 （MMS、LMS）：最大（最 小）实体状态下的极限尺寸分 别称为最大（最小）实体尺寸 内表面最大、最小实体尺寸用 DM， DL 表示；外表面的最大、 最小实体尺寸用dM ， dL表示轴最大、最小实体尺寸 dM ＝dmax ，dL ＝dmin 孔最大、最小实体尺寸 DM ＝Dmin ，DL ＝Dmax,注：,,3、孔、轴的体外作用尺寸（Dfe，dfe）：在被 测孔、轴的给定长度上，与实际孔表面体外相接 的最大理想轴或与实际轴表面体外相接的最小理 想孔的直径或宽度注意： 作用尺寸是零件的实际尺寸和形状误差综合作用的结果，它是零件在装配时真正起作用的尺寸相关术语和定义,对于被测实际轴 dfe ≥ da ； 而对于被测实际孔 Dfe ≤ Da一、光滑极限量规的作用和分类,1、光滑极限量规（简称量规）：是一种 没有刻度的专用定值量具 2、作用：单一要素的孔、轴遵循包容原 则时，加工后应该使用光滑极限量规来检验注意：①用它来检验工件时，只能确定工件的尺寸是 否在极限尺寸的范围内，不能测出工件的实际尺寸注意：②光滑极限量规的结构简单，制造容易，使用 方便,能保证被检验工件在装配中的互换性，所以在 大批量生产中应用非常广泛。

③光滑极限量规是一通、一止成对使用的用 光滑极限量规检验工件尺寸时，通规通过而止规不 过，尺寸合格一、光滑极限量规的作用和分类,3、光滑极限量规分类 ⑴按检验对象不同分 塞规：检验孔用的量规 （工作尺寸是外尺寸） 环规或卡规：检验轴用的量规 （工作尺寸是内尺寸）,,,一、光滑极限量规的作用和分类,3、光滑极限量规分类 ⑵按用途不同分 工作量规：工作量规是指工件制造过程 中，生产工人对工件进行检验所使用的量规工作量规,一、光滑极限量规的作用和分类,3、光滑极限量规分类 ⑵按用途不同分 验收量规：验收量规是检验部门或用户代 表在验收产品时使用的量规 校对量规：校对量规是用来检验轴用工作 量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使用的量规二、光滑极限量规的设计原理,光滑极限量规的设计应该遵循泰勒原则 1、泰勒原则（极限尺寸判断原则）：是指 孔或轴的体外作用尺寸（ Dfe , dfe）不允许 超越最大实体尺寸（保证装配）；在任何位置 上的局部实际尺寸（ Da , da）不允许超越最 小实体尺寸（保证强度）对于孔： ，,对于轴： ，,,包容要求,对于孔： ，,对于轴： ，,二、光滑极限量规的设计原理,2、符合泰勒原则的量规型式 (1)控制工件作用尺寸的通规：其测量面应 该是与被测孔或轴形状相对应的完整表面 (通常称为全形量规)，其定形尺寸应等于 被测孔或轴的最大实体尺寸，且量规长度 等于配合长度。

(2)控制工件局部实际尺寸的止规：其测量 面应该是点状的(通常称为不全形量规)， 两点状测量部位之间的尺寸应等于被测孔 或轴的最小实体尺寸√,√,,,×,×,注：在实际生产中，必要时也允许使用不符合泰勒 原则结构型式的量规三、光滑极限量规的公差带,1、工作量规公差带 ⑴制造公差“ T ” (通、止规相同 ) ⑵磨损公差(仅通规有) 国标不是直接规定一个通规的磨损公差带，而是 规定了通规公差带的位置要素“Z” 值 “ Z”值是工作通量规制造公差带中心到工件最大 实体尺寸之间的距离，通规的制造公差带对称于Z值注：规定通规的磨损公差是考虑到通规使用中磨损较 多，将通规公差带从工件的最大实体尺寸向工件 公差带内缩一段距离，从而延长量规使用寿命注意：为了避免误收，《光滑极限量规》国家标准 中规定量规的制造公差按内缩方式布置注：制造公差T与通规公差带的位置要素Z值见表6-7表 6－7 IT6~IT12级 工作量规制造公差T和通规位置要素Z值（摘录） （单位： µm）,三、光滑极限量规的公差带,2、验收量规公差带（没有专门规定——不 用单独设计，验收时使用工作量规 注意： ①工人应使用新的或磨损较少的工作量规“通规” （避免误收，保证互换性 ）； ②检验使用与生产工人相同型式且已磨损较多的 工作量规“通规”（减少误废，保证经济性）； ③用户代表用量规验收时，“通规”应接近工件最 大实体尺寸，“止规”应接近最小实体尺寸（最大限度 地避免误废，尽可能地保证经济性）。

三、光滑极限量规的公差带,3、校对量规的公差带 规定校对量规的制造公差等于 工作量规制造公差的一半 即：,,,,1、量规结构型式的选择,四、光滑极限量规设计,,,1、量规结构型式的选择,四、光滑极限量规设计,注：量规各种 结构形式 所适。