互换性与测量技术6-光滑极限量规设计

87
10 18 180 18 16 27 270 27 24 41 430 43 39 65 700 70 63
110
18 30 210 21 19 32 330 33 30 50 520 52 47 78 840 84 76
130
30 50 250 25 23 38 390 39 35 59 620 62 56 93 1000 100 90
3 6 8 0.8 0.72 1.2 1.8 12 1.2 1.1 1.8 2.7 18 1.8 1.6 2.7 4.1
6 10 9 0.9 0.81 1.4 2.0 15 1.5 1.4 2.3 3.4 22 2.2 2.0 3.3 5.0
10 18 11 1.1 1.0 1.7 2.5 18 1.8 1.7 2.7 4.1 27 2.7 2.4 4.1 6.1
6.1.2 计量器具(简称量具)的选择
标准规定量具的选择，应按测量不确定度的允许值U 来进行。
测量不确定度的允许值: U
u
2 1
u
2 2
U1——计量器具不确定度允许值；
U2——温度、测量力及工件形状误差等引起的不确定度允许值 。
据统计分析， u1= 0.9U, u2= 0.45U 。
标准规定：按u1选择计量器具。(u1 可由表6-1确定)
第6章 光滑工件尺寸的检测 与光滑极限量规设计
国家标准《极限与配合》中针对测量与检验部分规 定了两种检测方法的国家标准： 《光滑工件尺寸的检验》(GB/T3177－2009) 《光滑极限量规技术条件》(GB/T1957－2006)
§6.1 光滑工件尺寸的检验
6.1.1 工件验收原则、安全裕度与验收极限 1. 计量器具的选择原则

25.0046
25.0022
25
f
25.0046
图6-5 量规形式及应用尺寸范围
图6-6 常见光滑极限量规的结构形式
6.1.3 光滑极限量规的分类 光滑极限量规可分为工作量规、验收量规和校对量规。 (1) 工作量规指工件在加工过程中用于检验工件的量规，一般
就是加工时操作者手中所使用的量规。应该以新量规或磨损量小 的量规为工作量规，这样既可以促使操作者提高加工精度，也能 保证工件的合格率。
(1) 孔或轴的体外作用尺寸不允许超过最大实体尺寸，即 对于孔，其体外作用尺寸应不小于下极限尺寸；对于轴，则 应不大于上极限尺寸。
(2) 任何位置上的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸，即 对于孔，其实际尺寸应不大于上极限尺寸；对于轴，其实际 尺寸应不小于下极限尺寸。
由上述的极限尺寸判断原则可知，孔和轴尺寸的合格性， 应是体外作用尺寸和实际尺寸两者的合格性。体外作用尺寸 由最大实体尺寸控制。最大实体边界即为体外作用尺寸的界 限，而实际尺寸由最小实体尺寸控制。
Z IT13 T 9 140 6 11 180 7 13 220 8 15 270 10 18 330 12 22 390 14 26 460 16 30 540 20 35 630 22 40 720 26 45 810 28 50 890 32 55 970 36
Z IT14 T 14 250 9 16 300 11 20 360 13 24 430 15 28 520 18 34 620 22 40 740 26 46 870 30 52 1000 35 60 1150 40 66 1300 45 74 1400 50 80 1550 55
第6章 量规设计基础
6.1 光滑极限量规设计 6.2 功能量规设计

选择原则3
（3）0.6 u1′≤ u1原则
当用比较法测量，且所使用的标准器形状 与工件形状不同，千分尺的测量不确定 度比绝对测量的不确定度可降低40%， 参照本法选择。
2、光滑工件尺寸检验及选择计量 器具示例
例：被测工件为φ50f
8mm，试确定验收 极限并选择合适的测量器具。
示例解答.1
（1）查表确定工件φ50f 8的极限偏差为 es=-0.025mm、ei=-0.064mm。 （2）确定安全裕度和测量器具不确定度 允许值u1： 该工件公差为0.039mm，从表6.1查得 A=0.0039mm，u1=0.0035mm。
6.1 光滑工件尺寸检测
简介
用通用计量器具两点法测量时，由于计量器具的测量 误差、工件的形状误差、测量条件偏离标准规定等 原因，易使测量结果偏离被测真值。 当测量误差较大时，可能作出错误判断。为保证足够 测量精度，实现互换性，须合理选择计量器具，按 国标《光滑工件尺寸的检验》规定的验收原则及要 求验收工件。
量规的使用图解
（2）按量规用途分
① 工作量规：生产过程中检验工件的量规 为保证合格率，防止废品，要求是新的或磨损较小的 量规。 ② 验收量规：验收者用以验收工件的量规 一般用与生产工人同类型且磨损较多但未超极限的量 规。 ③ 校对量规 用以检验轴用工作量规——卡规、环规的量规。
二、光滑极限量规的设计
其他表面无锈蚀和裂纹。
（三）光滑极限量规的设计实例
设计检验图7.36所示齿轮孔φ56H7
用量 规—塞规，对该塞规的工作部分进行设 计
图7.36 齿轮工作图
工作量规实例设计过程
解：
1、按被检工件的尺寸及其公差等级查表 6.7，得塞规制造公差(T)和位置要素(Z)。 T=3.6μm ， Z=4.6μm 。

相关术语及其意义
体外作用尺寸是实际要素在配合中真正起作用的尺寸
在配合的全长上，与实际孔内接的最大轴的尺寸称为孔的体 外作用尺寸；与实际轴外接的最小理想孔的尺寸称为轴的体外作 用尺寸。
孔 轴的体外作用尺寸 孔的体外作用尺寸
作用尺寸小结
对于被测实际孔，其体内作用尺寸大于体外作用尺寸； 对于被测实际轴，其体内作用尺寸小于体外作用尺寸。 孔的体外作用尺寸小于或等于孔的实际尺寸；轴的体外 作用尺寸大于或等于轴的实际尺寸。 孔轴的体外、体内作用尺寸是由实际尺寸和形位误差综 合形成的，对每个零件不尽相同。 体外作用尺寸是实际要素在配合中真正起作用的尺寸， 实际要素的体外作用尺寸直接影响到孔、轴的配合性质.
下极限尺寸，即A值等于零。
验收极限
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
不确定度和工艺能力等因素综合考虑。
1）对遵循包容要求的尺寸、公差等级高的尺寸，其验收方式要 选内缩方式。 2）对非配合和一般公差的尺寸，其验收方式选不内缩方式。 3）当工艺能力指数Cp≥1时，其验收极限可按不内缩方式，但对 采用包容要求的尺寸，其轴的最大极限尺寸和孔的最小极限尺寸 任按内缩方式。 工艺能力指数Cp值是工件公差值T与加工设备工艺能力Cσ 之 比值。C为常数，工件尺寸遵守正态分布时C=6；σ为加工设备的 标准偏差，Cp=T/6σ 4）对偏态分布的尺寸，尺寸偏向一边应按内缩方式。
校对光滑轴专用环规
轴用卡板或止口卡
轴用光滑极限量规（环规或卡规）
卡规分通端和止端； 通端按被测轴的最大实体尺寸（最大极限尺寸）制造； 止端按被测轴的最小实体尺寸（最小极限尺寸）制造； 用卡规检验零件时，只要通规通过，止规不通过，则说明被 测件是合格的，否则81 ,适用于检测