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第六章 光滑工件尺寸的检测

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第六章-光滑工件尺寸的检验

第六章-光滑工件尺寸的检验
=最小实体极限(LML)－安全裕度(A)
=最大实体极限(MML)＋安全裕度(A)
=最大实体极限(MML)－安全裕度(A) =最小实体极限(LML)＋安全裕度(A)
优点：减少或防止误收； 缺点：误废会略有增加。
（2）不内缩方式
验收极限:等于规定的最大实体极限(MML)和 最小实体极限(LML)，即安全裕度值等于零。
用于轴径检验的光滑极限量规称为环规（或卡规）。 也分通规和止规。
通规按被检轴最大极限尺寸制造，止规按被检轴最小 极限尺寸制造。使用时，通规如通过被检轴，则表明轴径 小于最大极限尺寸；止规如通不过被检轴，则表明轴径大 于最小极限尺寸。这样的检验结果表明轴径在规定的极限 尺寸范围内，是合格的。反之，轴径不合格。
按不确定度允许值U选择通用计量器具
测量不确定度 U
u1 计量器具的不确定度
测量温度
u2－
工件形位公差
的影响不确定度
测量力引起压缩变形
u2 约为计量器具不确定度允许值 u1 的一半，即
u2 0.5u1
所以 U u12节 用普通计量器具测量工件
一. 验收极限 验收极限是检验工件尺寸时判断工件合格与 否的尺寸界限
GB／T 3177－1997《光滑工件尺寸的检验》， 对用普通计量器具检测工件尺寸规定了两种验 收极限：
（1）内缩方式
（2）不内缩方式
（1）内缩方式 验收极限：从规定的最大实体极限(MML)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(A) ( A=T/10 ，T 为工件公差)
图 6-3 实际尺寸服从偏态分布的 验收极限
(3)当工件的实际尺寸服从偏态分布时(如①手控加工，② 刀具磨损时，为了避免出现不可修复的废品，轴尺寸多 偏大，孔尺寸多偏小)，可只对尺寸偏向的一侧选用内 缩方式，另一侧不内缩，如图6-3。

互换性与技术测量-第6章 光滑工件尺寸的检验与光滑极限量规

互换性与技术测量-第6章 光滑工件尺寸的检验与光滑极限量规

一、塞规和卡规（环规）
光滑极限量规
塞规 卡规
通规 ：Dmin 止规 ：Dmax 通规 ：dmax 止规 ：dmin
用量规检验零件时，只要通规通过，止规不通过，则 说明被测件是合格的，否则工件就不合格。
二、量规的分类
➢工作量规：在工件制造过程中，操作者对工件进行检验 时所使用的量规。通规“T”，止规“Z”
公差带的制造公差“T”和通规公差带位置要素“Z” 是 综合考虑了量规的制造工艺水平和一定的使用寿命按工件 的基本尺寸、公差等级给出的具体数值。
三、工作量规公差带
工作量规的公差带位于孔、轴的公差带内。
图6-3 量规的形式及其应用
例 计算425H8/f7孔、轴用工作量规的极限偏差。
图6-4 孔、工作量规公差带图
2)按被测工件的公差来选择计量器具。
6.2 光滑极限量规
光滑极限量规是指被检验工件为光滑孔或光滑轴所 用的极限量规的总称。
是一种没有刻度的定值检验量具。用光滑极限量规 检验零件时，只能判断零件是否在规定的验收极限范围 内，而不能测出零件实际尺寸和形位误差的数值。
量规结构设计简单，使用方便、可靠，检验零件的 效率高。
采用包容要求时的验收极限
偏态分布时的验收极限
二、计量器具的选择
1)按被测工件的部位、外形及尺寸来选择计量器具，使所选择的计量器具的 测量范围满足工件的要求。
对尺寸大的工件，一般选用上置式计量器具，(以小测大)； 对硬度低、材质软、刚性差的工件，一般选用非接触测量，即选 用光学投影放大、气动、光电等原理的量仪进行测量；对大批量 生产的工件，一般用量规或自动检验机进行检查，以提高测量效 率。
➢验收量规：检验人员或用户代表在验收产品时所用的量规

第6章：光滑工件尺寸检验及量规设计

第6章：光滑工件尺寸检验及量规设计

由表6-2查得：分度值为0.01 mm的外径千分尺，在 尺寸范围0～50mm范围内的不确定度为0.004mm，小于 计量器具的测量不确定度允许值 1，故可满足使用要 求。
8

6.2 光滑极限量规设计
一、基本概念
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 极限量规。 1.塞规：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 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 尺寸）制造。前者称为塞规的“通规” （或“通端”），后者称为塞规的“止 规”（或“止端”）。 9
24

四、量规设计 1.量规形式的选择
检验孔时，可用下列几种形式的量规，如 图6-6（a）所示，全形塞规、不全形塞规、片 状塞规、球端塞规。 检验轴时，可用下列型式的塞规，如图66（b）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 光滑极限量规工作尺寸计算的一般步骤： ① 查出被测孔和轴的极限偏差。 ② 查出工作量规的制造公差T和位置要 素Z值。 ③ 确定工作量规的形状公差和校对量规 的制造公差。 ④ 计算各种量规的极限偏差或工作尺寸。
15

（3）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 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 规称为“校通—通”量规，用代号“TT” 表示；检验轴用量规止规的校对量规称为 “校止—通”量规，用代号“ZT”表示； 检验轴用量规通规磨损极限的校对量规称 为“校通—损”量规，用代号“TS”表 示。
29
பைடு நூலகம்

光滑工件尺寸的检测

光滑工件尺寸的检测
0.021 0
0.028 0.015
）: ）:
Z=0.0034 T=0.0024 Z=0.0024 T=0.002
第六章 光滑工件 的尺寸检测
3)确定量规上下偏差 塞规： ES=+0.021
EI =0
通端：Ts=EI+Z+T/2=0+0.0034+0.0012=+0.0046 Ti=EI+Z-T/2=0+0.0034-0.0012=+0.0022 止端：Zs=ES= +0.021 Zi=ES-T=+0.0186 卡规： es= +0.028 ei =+0.015 通端：Tsd=es-Z+T/2=+0.028-0.0024+0.001=+0.0266 Tid=es-Z-T/2=+0.028-0.0024-0.001=+0.0246 止端：Zsd=ei+T=+0.017 Zid=ei=+0.015
一、测量误差对测量结果的影响
最 大 极 限 尺 寸
工件 公差
误收 误废 生产公差 误废 误收 最小极限尺寸
保证 公差
生产公差:合格工件可能的最小公差 保证公差:合格工件可能的最大公差
第六章 光滑工件 的尺寸检测
第一节 通用测量器具测量
一、验收极限: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,有两种方案 1）内缩方案：为保证产品质量，减少误收，验收极限是分别从最大极限 和最小极限向公差带内移动一个安全裕度A，来确定，简称内缩方案。
上验收极限 上验收极限



孔 公 差 带
A
生 产 公 差

第六章 光滑工件尺寸的检验

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5、量规形状公差
GB规定： 工作量规的形位误差，应在工作量规的公差范围内，其形位公差值=1/2 制造公差（T）。考虑到制造和测量的困难，当T≤0.002mm时，其形状 和位置公差为0.001mm。
量规公差
四、量规设计
1、量规型式的选择
放图5-9
1、量规型式的选择
按照GB推荐
测孔时可用下列型式的量规
T：工作量规的制造公差；
Z—工作量规通规制造公差的中心线到工件最大实体尺寸之间的距离（位置要素）；
Tp—校对量规制造公差
三、量规公差带
MMS
TS
4、轴用工作量规需用校对规检验
f7 LMS
TP TT ZT
ZT：控制止规不要做小了， 能通为准。 TT：控制通规不要做小了， 能通为准。 TS：防止通规超过磨损极限。
上验收极限=最大实体极限（MML）－安全裕度（A） 下验收极限=最小实体极限（LML）+安全裕度（A）
孔轴 上验收极限 公 差 带 下验收极限
A值确定要适当：A太大，误收 误废 精度 经济性
A太小，误收 误废 精度 经济性 A值由 计量器具本身的不确定度；u1
形状误差、温度误差和压陷效应等引起的不确定度。u2
当1.33≤CP<1.67时，工艺能力很充裕。
当1≤CP<1.33时，工艺能力良好。
-3σ
6σ 尺寸公差IT
δ +3σ
CP=1
当0.67≤CP<1时，工艺能力不足。 当CP<0.67时，工艺能力严重不足。
①、工作量规——工人在生产中使用，分通、止端。主要 用来代替内径量表和外径千分尺。
②、验收量规——检验部门（检验科）或用户验收产品(零件) 时使用。

互换性课件6光滑工件尺寸的检测

互换性课件6光滑工件尺寸的检测

T
C p 6 h
7
8.2 过程能力分析
过程能力指数的计算 1）给定双侧基准，质量分布中心μ与标准中心
M相重合 是总体的标准偏差 S 是样本的标准偏差
Cp6 T Tu6 Tl Tu6 STl
h
8
6.1 用通用测量器具测量 6.1.3测量器具的选择
1.测量精度：所选的测量器具的精度指标必须满足被测对象的精 度要求，才能保证测量的准确度。被测对象的精度要求主要由其公差
h
2
6.1 用通用测量器具测量 6.1.2验收极限和安全裕度A
检验工件尺寸时判断合格与否的尺寸界限 。验收方案：
1.内缩方案
验收极限是从工件规定的最大实体极限
（MML）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A来确定。
A
MML 上验收极限
A
LML 上验收极限
生产公差
孔公差带
生产公差
轴公差带
下验收极限 LML
A
下验收极限 MML
A
2.不内缩方案 验收极限分别等于规定的最大实体极限 （MML）和最小实体极限（LML），即A值等于零。
h
3
6.1 用通用测量器具测量 6.1.2验收极限和安全裕度A
为防止受测量不确定度的影响而使工件的实际尺寸超出两 个极限尺寸范围，标准规定了检验的安全裕度A。规定了检验 原则：所用验收方法只接收位于规定的极限尺寸之内的工件。
第六章 光滑工件尺寸的检测
判断工件合格与否，检测可采用通用测量器具 （《光滑工件尺寸的检验》 GB/T3177-1997），也可使用 极限量规（《光滑极限量规》 GB/T1957-1981）。光滑极 限量规广泛应用于大批量生产中，结构简单，使用方便可 靠，验收效率高。本章介绍这两个标准的主要内容。

第6章 光滑工件尺寸的检验

第6章 光滑工件尺寸的检验

0.008
0.05
0.013
0.100
300 350 400
450
350 400 450
500
1.010 2.011 0.012
0.013
0.020 0.025 0.030 0.150
6
500 600 600 700 2014-5-30 700 1000
表 6.3 比较仪的测量不确定度
所使用的计量器具 分度值为 0.0005 （相 当于放大 2000 倍）的 比较仪 至 分度值为 0.001 （相当 于放大 1000 倍）的比较仪 分度值为 0.002 （相当 于放大 400 倍）的比较仪 分度值为 0.005 （相 当于放大 250 倍）的 比较仪
2014-5-30 9
例 6.2 试确定检验工件尺寸为ψ 70 F9E 的验收极限并选择 适当的计量器具。
解：（ 1 ）确定工件尺寸上偏差 ES=0.104 毫米, 下偏差 EI=0.030 毫米工件尺寸公差 Td=0.074 毫米 （ 2 ）确定安全裕度A =0.006 毫米，计量器具不确定度允许 值 u1=0.0054 毫米 （ 3 ）确定验收极限 上验收极限 =70+0.104-0.006=70.098 毫米 下验收极限 =70+0.030+0.006=70.036 毫米 （ 4 ）计量器具的选择 查表得：工件尺寸为ψ 70 毫米时，分度值 0.001 毫米的千 分表不确定度为 0.005 毫米, 小于 u1=0.054 毫米，满足使用要 求。
2014-5-30
1
6 ． 1 用通用计量器具检验
6.1.1 误收和误废
由于存在测量误差，所以在检验工件时，若工件的真实尺 寸接近极限尺寸，则可能产生两种错误判断：一是将真实尺寸 处于公差带之内的合格品判为废品，称为误废；二是将真实尺 寸处于公差带之外的废品判为合格品，称为误收二者统称为误 检。 显然，误收会影响产品质量，误废会提高产品成本为保证产 品质量，国家标准亿位元组/ T 3177-1997 《光滑工件尺寸的检 验》中规定了验收极限来防止误收。

第六章 光滑工件尺寸的检测

第六章 光滑工件尺寸的检测

第六章光滑工件尺寸的检测检测光滑工件尺寸时，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，能够料产品质量情况，有利于对生产过程进行分析。

用量规检验的特点是无法测出工件的实际尺寸确切的数值，但能判断工件是否合格。

用这种方法检验，迅速方便，并且能保持工件在生产中的互换性，因而在生产中特别是大批量生产中，量规的应用非常广泛。

无论采用通用测量工具，还是使用极限量规对工件进行检测，都有测量误差存在，其影响如图6-1所示。

由于测量误差对测量结果有影响，当真实尺寸位于极限尺寸附近时，按测的尺寸验收工件就有可能把实际尺寸超过极限尺寸范围的工件误认为合格而被接受（误收）；也有可能把实际尺寸在极限尺寸范围内的工件误认为不合格而被废除（误废）。

可见，测量误差的存在将在实际上改变工件规定的公差带，是指缩小或被扩大。

考虑到测量误差的影响，合格工件可能的最小公差叫生产公差，而合格工件可能的最大公差叫保证公差。

生产公差应能满足加工的经济要求，而保证公差应能满足设计规定的使用要求。

显然，单从各自观点来说，生产公差越大越好，而保证公差越小越好，二者存有矛盾。

为了解决这一矛盾，必须规定验收极限和允许的测量的误差（包括量规的极限偏差）。

第一节用通用两期器具测量一、验收极限验收极限是检验工件尺寸时判断和各与否的尺寸界限。

确定工件尺寸的验收极限，有以下两种方案。

1）验收极限是从工件规定的最大实体极限（MML）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A来确定，简称内缩方案，如图6-2所示。

孔尺寸的验收极限：上验收极限=最小实体极限（LML）—安全裕度（A）下验收极限=最大实体极限（MML）+安全裕度（A）轴尺寸的验收极限：上验收极限=最大实体极限（MML）—安全裕度（A）下验收极限=最小实体极限（LML）+安全裕度（A）2）验收极限分别等于规定的最大实体极限（）和最小实体极限（），即（）值等于零。

第6章 光滑工件尺寸的检测

第6章 光滑工件尺寸的检测

06:28 3
2. 工件验收原则: 只允许误废而不允许误收
（1）若标准与图样上规定的公差按“泰勒原则” ①用量规检验：通规为全形量规(具有与被检验孔或轴相对应的完整表面，
且长度等于配合长度)，大小为工件最大实体尺寸，用于控
制作用尺寸。 止规为非全形量规（测量面为点状，在直径相对两端点上 与工件接触），尺寸等于工件的最小实体尺寸，用于控制 局部实际尺寸。 ②用两点法测量：要判断工件是否未超出最大实体边界(在最大实体状态 下，具有理想形状的边界)，理论上应求作用尺寸；而要判 断工件是否未超出最小实体尺寸的数值，则理论上应沿工
通
止
止
孔下极限尺寸 轴上极限尺寸
孔用塞规
轴用卡规或环规
工作量规
通规 止规 用户代表用 检验人员用 校通— 通量规
按用途
验收量规
校对量规(卡规） 校止— 通 量规 校通— 损 量规
校通—通规(TT)：校对轴用量规通规的量规
校止—通规(ZT)：校对轴用量规止规的量规 校通—损规(TS)：校对轴用量规通规磨损极限的量规
级的高低、加工后尺寸的分布特性和工艺能力等因素。具体原则如下：
（1）对于遵守包容要求和标准公差等级高的尺寸，其验收极限按内缩方 式确定。
（2）当工艺能力指数Cp≥1时，验收极限可以按不内缩方式确定；但对于采用
包容要求的孔、轴，其最大实体尺寸一边的验收极限应该按单向内缩方式 确定。
（3）对于偏态分布的尺寸，其验收极限可以只对尺寸偏向的一边按单向内缩方
在大批量生产过程中，为提高产品质量和检验效率而采用的量规，结构简 单、使用方便，省时可靠，并能保证互换性。量规在机械制造中得到了广泛的 应用。 Dmax Dmin
通 止 端 端

互换性第六章 光滑工件尺寸检验和光滑

互换性第六章 光滑工件尺寸检验和光滑

解：
① 查标准公差数值表、孔轴基本偏差表，确定孔轴上下偏差。 ② 查表6－5确定检验IT8孔的工作量规公差数值T=4um，
Z=6um；确定检验轴用工作量规公差数值T=3um，Z=4um； 得校对规公差数值Tp=1.5um。 ③ 画出孔、轴及其工作量规、校对规的公差带图，标出所有 极限偏差值，图6－9。 ④ 以工件基本尺寸线为零线，写出所有工作量规、校对规的 极限尺寸，并转换为标注尺寸。 ⑤ 绘制工作量规的工作图并标注几何精度等方面的要求，图 6－10和图6－11。
➢ 分类：
按用途分类 ①工作量规：加工工件的操作者使用，新的或磨损较少； ②验收量规：检验员或用户使用，旧的或磨损较多，未 超磨损极限；
③ 校对量规：检验轴用工作量规的量规；
TT－制造轴用通规用的校对量规； ZT－制造轴用止规用的校对量规； TS－检验轴用旧通规报废用的校对量规；
按被测工件类型 ① 赛规（被测件为孔）； ② 卡规（被测件为轴）。
二、测量器具的选择
❖ 测量极限误差是产生“误收”、”误废“的原因。
❖ 测量极限误差（测量不确定度）U包括测量器具的 不确定度u1和测量方法的不确定度u2.
❖ 测量器具的不确定度u1是产生“误收”、”误废 “的主要因素。故依据u1选择计量器具非常重要。 通用测量器具测量工件，参照国标GB/T31771997。标准适用于车间用计量器具，主要用以检测 IT6～IT18的工件尺寸。
第六章 光滑工件尺寸检验和光滑 极限量规设计
1. 光滑工件尺寸的检验（GB3177-1982—— GB/T3177-1997）
2. 光滑极限量规（GB/T1957-1981） 本章分别介绍两个标准的内容。
第一节 光滑工件尺寸检验
1. 加工车间环境下零件的一般检验方法：

6——光滑工件尺寸的检测

6——光滑工件尺寸的检测

容要求的单一要素
１． 光滑极限量规设计应遵循泰勒原则： 单一要素孔、轴的体外作用尺寸 不允许超出最大实体尺寸；任何位置的实际尺寸不允许超出最小实体尺寸 １） 通规——模拟最大实体边界，按MMS设计，且形状为全形全长 ２）止规——检验局部实际尺寸，按LMS设计，且测量面为两点状
光滑极限量规 关于量规：
1. 量规是没有刻度的专用计量器具，只能用于判断实际被测要素合格与否 2. 被测要素的形位公差和尺寸公差遵循相关原则时，才需用量规检验 3. 单一要素采用包容要求时，使用光滑极限量规检验 关联要素采用相关原则时，使用位置量规检验 第一节 光滑极限量规 一、 光滑极限量规的功用和分类 １． 功用：通规和止规配套使用，检验遵循包容要求的单一要素 通规——应能通过合格零件 止规——应不能通过合格零件 ２． 分类： 工作量规 验收量规 校对量规---轴用量规制造和使用中用
２． 若量规形状不符合泰勒原 则，则可能出现误判
３． 为制造和使用方便，常使用偏离泰勒原 则的量规，此时必须注意操作，尽量避免误判
三、光滑极限量规的定型尺寸公差带和各项公差 １． 量规定形尺寸： 通规——最大实体尺寸 ２． 量规定形尺寸公差带： 止规——最小实体尺寸
3． 量规形状公差——形状公差与尺寸公差采用包容要求 4．工作表面粗糙度——很小；参见符表10-2 四、示例
二、计量器具的选择 按下列步骤选择： １．计量器具的不确定度允许值Ｕ１——根据工件公差查表确定 ２．选用的计量器具的不确定度Ｕ≤计量器具的不确定度允许值Ｕ１ ３．为提高千分尺使用精度，可采用比较测量，此时千分尺的不确定度 可降低： 当使用与工件形状相同的标准器比较测量时，可降低60%； 当使用与工件形状不相同的标准器比较测量时，可降低40%；
第6章 光滑工件尺寸的检测 章 光滑工件尺寸的检测——用通用计量器具或者量规 用通用计量器具或者量规 用通用计量器具检测

第六章-光滑工件尺寸的检验

第六章-光滑工件尺寸的检验
泰勒原则
孔或轴的体外作用尺寸不小于最小极限尺寸，任何位置的实际尺寸不大于最大极限尺寸
(p100)
6.2 光滑极限量规
6.2.1 概述
光滑极限量规是一种没有刻线的专用量具，属于量 规的一种。
它只能判断零件的合格与否，不能确定零件的 具体尺寸。
量具
计量器具
量规 量仪
计量装置
光滑极限量规
塞规——用于检验孔的极限量规 环规——用于检验轴的极限量规
误收与误废
要求工件尺寸为：25~25.033mm
误 +36
收
误收：
+33
当Da ＞ Dmax 0~3μm，测量误差可 能为-3μm，将废品误判为合格品
+30 误
而误收！
H8 废
误废：
+3 +
当Da<Dmax 0~3μm，测量 误差可能为+3μm
0
-
误
将合格品误判为废品而误废！
收 -3
§6.1.2 极限尺寸判断原则
IT12~IT18：分为I、Ⅱ两档 IT6~IT11：分为I、Ⅱ、Ⅲ三档
u1=0.9u，u为测量不确定度，此处即为测量极限误差 δlim， δlim= ± 2σ，置信概率为95%。
测量能力依次减弱，即误判概率依次增大。采用第I档u1选择计 量器具，检测能力强，误判率小，经济性差。采用第III档反之。
解：（1）确定验收极限
+
该工件遵守包容要求，故按内缩方式确 0-
定验收极限。由表5-1查得：
IT8=0.039mm，A=0.003 9mm
上验收极限=MML-A=50-0.003 9=49.9961mm。
上验收极限 h8

第6章 光滑工件尺寸的检测

第6章 光滑工件尺寸的检测

２、按用途可分为：工作量规、验收量规和校对量规 工作量规：为制造工件的过程中操作者所使用的量规。一般通规是新制 的或磨损较少的量规。工作量规的通规用代号“Ｔ”来表示，止规用代 号“Ｚ”来表示。 验收量规：为检验部门和用户代表在验收产品时所用的量规。一般，检 验人员用的通规为磨损较大但未超过磨损极限的旧工作量规；用户代表 用的是接近磨损极限尺寸的通规，这样由生产工人自检合格的产品，检 验部门验收时也一定合格。 校对量规：为校对工作量规和验收量规的量规，它检查轴用工作量规和 验收量规在制造时是否符合制造公差，在使用中是否已达到磨损极限所 用的量规。标准只对轴用量规规定了校对量规，因为孔用量规（塞规）便 于用精密量仪测量，故未规定校对量规。
小实体尺寸分别向公差带内移动一个安全裕度Ａ。安全裕度Ａ
值的确定，应综合考虑技术和经济两方面因素。
孔尺寸的验收极限：
上验收极限＝最小实体尺寸－安全裕度（Ａ） 下验收极限＝最大实体尺寸＋安全裕度（Ａ）
轴尺寸的验收极限：
上验收极限＝最大实体尺寸－安全裕度（Ａ） 下验收极限＝最小实体尺寸＋安全裕度（Ａ）
符合泰勒原则的光滑极限量规应达到如下要求： （1）通规：用来控制工件的作用尺寸，它的测量面应具有与孔或轴相对 应的完整表面，称为全形量规，其尺寸等于工件的最大实体尺寸，且其 长度应等于被测工件的配合长度。 （2）止规：用来控制工件的实际尺寸，它的测量面应为两点状的，称为 不全形量规，两点间的尺寸应等于工件的最小实体尺寸。
２．测量中的不确定度 不确定度用以表征测量过程中各项误差综合影响而使测 量结果分散的误差范围，它反映了由于测量误差的存在而对 被测量不能肯定的程度，以Ｕ表示。Ｕ是由测量器具的不确定 度（μ１）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（μ２ ）二者组合成的。= U µ12 + µ22 测量器具的不确定度μ１是产生“误收”与“误废”的主 要原因。 计量器具的不确定度Ｕ≤计量器具的不确定度允许值Ｕ１

第6章 光滑工件尺寸的检验

第6章 光滑工件尺寸的检验

6.1.4 计量器具选用示例
④ 计量器具的选择 查表得：工件尺寸为Ф 25mm时，分度值0.002mm 的比较仪不确定度为0.0017mm,小于u1=0.027mm, 满足要求。
选用时注意量具的类型、精度范围
6.2 用光滑极限量规检验
6.2.1 光滑极限量规的检验原理 6.2.2 光滑极限量规的分类 6.2.3 工作量规的设计 6.2.4 工作量规的设计举例
1.工作量规的公差带 国家标准规定量规的公差带不得超过工件的公差 带，这样有利于防止误收，保证产品的质量与互 换性。


对通规应规定磨损极限：即将通规公差带从最大 实体尺寸向工件公差带内缩一个距离。 止规公差带布置在工件公差带内紧靠最小实体尺 寸处。
Ｔ－量规的制造公差。 Z －通规的位置要素，通规公差带中心到MMS 的距离。其值见表6-5。

通规：按工件MMS来制造，控制作用尺寸 Dfe≥ DM =Dmin dfe≤ dM = dmax 止规：按工件LMS来制造，控制实际尺寸 Da≤ DL = Dmax da ≥ DL = dmin
即遵循泰勒原则（极限尺寸判断原则）:
遵守包容要求的单一要素的孔或轴的实际尺寸 和形状误差综合形成的体外作用尺寸不允许超越 最大实体尺寸。在孔或轴的任何位置上的实际尺 寸不允许超越最小实体尺寸。
第六章 光滑工件尺寸的检验
光滑工件尺寸的检验的两种方法： 用通用计量器具检验：是选择合适的计量器具测 量工件尺寸，并按规定的验收极限判断工件尺寸 是否合格的一种定量检验过程。

用光滑极限量规检验：是采用无刻度的、定值的、 专用的、成对的通规和止规来判断工件尺寸是否 在极限尺寸内的一种定性检验过程。成批大量生 产中采用。
6.1.4 计量器具选用示例

第06章 光滑工件尺寸的检验

第06章 光滑工件尺寸的检验

至此，我们已学习过的尺寸有：
6.1.2 极限尺寸判断原则（泰勒原则）
2、泰勒规则及量规形式：
为了保证配合要求的实现，国家规定了极限尺寸判断原则
(泰勒原则）：
(１) 孔或轴的体外作用尺寸不允许超越最大实体尺寸。 (２) 任何位置上的实际尺寸不允许超越最小实体尺寸。 即有配合要求的零件尺寸合格条件：
孔： DM=Dmin ≤ Df e ≤ Da ≤Dmax= DL
轴： 50
0.025 0.041
其尺寸合格条件：
孔： Φ50≤ Df e ≤ Da ≤ Φ50.025 轴： Φ49.959 ≤ da ≤ df e ≤ Φ49.975
6.1.2 极限尺寸判断原则（泰勒原则）
由上述的极限尺寸判断原则可知，孔、轴的合格性判断 应是其体外作用尺寸和实际尺寸两者合格性的判断，体外作 用尺寸由最大实体尺寸控制；实际尺寸由最小实体尺寸控制。 孔、轴尺寸采用包容要求时，完工工件建议用光滑极限量规
Z
TT
防止轴的实际尺寸过小
防止通规制造时尺寸过小 防止止规制造时尺寸过小 防止通规使用中磨损过大
应不通过
应通过 应通过 应不通过
校对量 规
轴用工作量 规的止规 轴用工作量 规的通规
塞 规
ZT TS
6.3以保证量规能以一
定的准确度进行检验。量规公差带的大小和位置，取决于工
生产公差是越大还是越小越好？
保证公差是越大还是越小越好？ 二者存在矛盾，为此必须规定验收 极限和允许的测量误差（包括量规 的极限偏差）。 具体规定见国家标准。
6.1.2 极限尺寸判断原则（泰勒原则）
由于形状误差的存在，工件上各处的实际尺寸不相等，工件 尺寸位于极限尺寸范围内也可能装配困难。 影响顺利装配的实际上是 ???? 尺寸。

第六章 光滑工件尺寸检测

第六章 光滑工件尺寸检测

第二节 量规尺寸公差带
量规在制造过程中和任何工件一样，不可避免地会 产生误差，故对量规的工作尺寸也要规定制造公差。 通规在使用过程中经常通过工件会逐渐磨损，为使 通规具有一定的使用寿命，对通规需要留出适当的 磨损储量，规定磨损极限（磨损公差）。 通规公差由制造公差（T）和磨损公差两部分组成。

光滑极限量规的形状与被检验对象的形状相反 检验孔的量规称为塞规 检验轴的量规称为卡规 它们都有通规（T）和止规（Z），应成对使用
通规用来检验孔或轴的作用尺寸是否超越最大实 体尺寸。 止规用来检验孔或轴的实际尺寸是否超越最小实 体尺寸。 检验时，若通规能通过工件而止规不能通过，则 认为工件为合格品，否则工件为不合格品。
第一节 用普通计量器具检验光滑工件
二、验收原则及方法
应只接收位于规定尺寸极限之内的工件。即允许 有误废而不允许有误收。 为了保证验收质量，标准规定了验收极限、计量器 具的测量不确定度允许值和计量器具的选用原则（但 对温度、压陷效应等不进行修正）。
第一节 用普通计量器具检验光滑工件
三、验收极限
定义：验收极限是检验工件尺寸时判断合格与否的尺 寸界限。 验收极限方式的确定 内缩方式 ：指验收极限是从规定的最大极限尺寸 和最小极限尺寸分别向工件公差带内移动一个安全 裕度A来确定。 上验收极限=最大极限尺寸 - 安全裕度（A） 下验收极限=最小极限尺寸 + 安全裕度（A）
1.查出孔或轴的上偏差与下偏差； 2.查出量规的制造公差T及通规的位臵要素Z； 3.计算各种量规的上、下偏差 4.画量规公差带图； 5.计算量规的工作尺寸。
例 计算φ 25H8／f7孔用与轴用量规的极限偏差。
解 1）查尺寸公差与配合标准，孔与轴的上、下偏差为：
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测量误差的存在将在实际上改变工件规定的公 差带，使之缩小或扩大。 合格工件可能的最小公差-----叫着生产公差， 应能满足加工的经济性要求； 最大公差-----叫着保证公差， 应能满足设计规定的使用要求。 * 生产公差应能满足加工的经济性要求,而保 证公差应能满足设计规定的使用要求.从各自 观点来说：生产公差越大越好， 而保证公差 越小越好。为了解决这一矛盾，必须规定验收 极限和允许的测量误差(包括量规的极限偏差)。
注意：使用时，塞规的通规通过被测孔，表示 注意 被测孔径大于最小极限尺寸； 塞规的止规塞不进被测孔，表示被测孔径小于 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，被测孔是合格的。
2、轴用光滑极限量规(环规或卡规)----检验轴径的光 滑极限量规叫做卡规或环规。 “通规”按被测轴的最大实体尺寸 通规” （轴的最大极限尺寸）制造； “止规”按被测轴的最小实体尺寸 止规” （轴的最小极限尺寸）制造。
(3) 计算验收极限， 如图6-4所示。
上验收极限=最大实体极限(MML)-安全裕度 (A)= d max − A = (35 − 0.050 − 0.0062)mm = 34.9438mm 下验收极限=最小实体极限(LML)+安全裕度 (A)= d min + A = (35 − 0.112 + 0.0062)mm = 34.8942mm
三、量规的公差 量规的制造精度比工件高得多，但不可 能绝对准确地按某一指定尺寸制造。因 此，对量规要规定制造公差。
安全裕度A的确定： 必须从技术和经济两个方面考虑。 A值较大时：则可选用较底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； A值较小时：要用较精密的测量器，加工经济性好，但 测量仪器具费用高，结果也提高了生产成本， 因此，A值应按被检验工件的公差大小来确定，一般为 工件公差的1/10， 国标规定的A值 列于表6-1中 (P119)
第一节： 第一节： 用通用测量器具测量
验收极限： 一、 验收极限：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法 1) 验收极限是从工件规定的最大实体极限(MML)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A来确定，简称内缩方案。(如图6-2所示)
为了保证产品质量，国标GB/T3177—1997<光滑工件尺寸 的检验>规定的检验原则是： 所有检验方法应只接收位于规定的尺寸极限之内的工件。 在使用游标尺、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2000倍)的比较仪等测量器具， 检验图样上注出的基本尺寸至500mm，公差值 为6～ 18(IT6～IT18)的有配合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。 对非配合和一般公差的尺寸，(按方案2)确定验收极限。
用光滑极限量规来检验工件时，必须符合泰勒 原则。“通规”用于控制工件的作用尺寸 “通规” 作用尺寸，其 作用尺寸 尺寸等于孔或轴的最大实体尺寸，且量规的长 度等于配合长度。“止规”用于控制工件的实 “止规” 实 际尺寸，其尺寸等于孔或轴的最小实体尺寸。 际尺寸
符合泰勒原则的通规在理论上应为全形规，即除尺寸 为最大实际尺寸外，其轴线长度还应与被检验工件的 长度相同。若通规为不全形规，可能会造成检验错误。 如图所示6-6，轴的作用尺寸已超出最大实体尺寸，为 不合格件。若用不全形通规来判断，有可能会造成误 判，将不合格品判为合格品。
正确选择测量器具,既要考虑测量器具的精度, 以保证被检工件的质量,同时也要考虑检验的 经济性,不应追求选用高精度的测量器具. 无论采用通用测量 器具,还是采用极限 量规对工件进行检测 都有测量误差存在. 其影响如(图6-1)
在测量过程中，由于测量误差对测量结果的 影响，当真实尺寸位于极限尺寸附近时： 1、按测得尺寸验收工件就有可能把实际尺 寸超过极限尺寸范围的工件误认为合格而被 接受(误受)。 2、也可能把实际尺寸在极限尺寸范围内的 工件误认为不合格而被废除(误废)
计量器具的测量不确定度允许值( (一) 计量器具的测量不确定度允许值(u1) 的选定 按照表6-1，一般情况下： 优先选用I档； 其次选用П档； 再次选用Ш档。
( -0.025 ) - 0.064
例6-1 被测工件为Φ50f 8mm，试确定验收极限并选择 合适的测量器具。 解：(1)根据表2-4和表2-7确定工件的极限偏差为 Φ50f 8mm ( -0.025 ) (P15、P20) - 0.064 (2)确定安全裕度A和测量不确定度允许值u1 该工件的公差为0.039mm，从表6-1中查得 A=0.0039mm, u1=0.0035mm (3)选择测量器具。按工件基本 尺寸50mm，从表6-3查知分度值 为0.005mm的比较仪不确定度u1 为0.0030mm,小于允许值 0.0035mm，可满足使用要求。
2.泰勒原则 2.泰勒原则----是指孔的作用尺寸应大于或等于孔的 泰勒原则 最小极限尺寸（最大实体尺寸），并在任何位置上孔 的实际尺寸不允许超过最大极限尺寸（最小实体尺 寸）； 轴的作用尺寸应小于或等于轴的最大极限尺寸（最大 实体尺寸），并在任何位置上轴的实际尺寸应大于或 等于轴的最小极限尺寸（最小实体尺寸）； 综上所述，泰勒原则就是孔或轴的作用尺寸不允许超 过最大实体尺寸；在任何位置上的实际尺寸不允许超 过最小实体尺寸。
(4)计算验收极限， 如图6-3所示
上验收极限=最大实体极限(MML)-安全裕度 (A)= d max − A = (50 − 0.025 − 0.0039)mm = 49.9711mm 下验收极限=最小实体极限(LML)+安全裕度 (A)= d min + A = (50 − 0.064 + 0.0039)mm = 49.9399mm
2 1.00A = u12 + u 2 ≈ (0.9 A) 2 + (0.45 A) 2
(一)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度数值 等于或小于选定的u1值。 计量器具的测量不确定度允许值(u1)按测量不确定度 (u)与工件公差的比值分挡： 对IT6～IT11的分为I、П、Ш三档； 对IT12～IT18的分为I、П两档； 测量不确定度(u)的I、П、Ш三档值，分别为1/10、 1/6、1/4。 计量器具的测量不确定度允许值(u1)约为测量不确定 度(u)的0.9倍，其三档数值列于表6-1中。 (P119)
概述: 概述
光滑圆柱形工件的检测工具一般分为两大类： 两大类： 两大类 通用测量器具-----如游标卡尺、千分尺、 通用测量器具 各种指示表和比较仪等，它们是一种有刻度 的量具，能测出工件实际尺寸的具体数值， 能够了解产品质量情况，有利于对生产过程 进于分析。
量规
是一种无刻度的专用检验工具，用它来检验 工件时，无法测出工件实际尺寸的确切数值， 但能判断工件是否合格。用这种方法检验， 迅速方便，并且能保证工件在生产中的互换 性，因而在成批大量生产中，多用光滑极限 量规来检验。
第六章 光滑工件尺寸的检测
要求： 要求：1、了解用通用测量器具检验的有关概 念，光滑极限量规的基本概念； 2、熟悉和掌握量规公差带的设置原则，量规 工作尺寸的计算； 3、深刻理解和掌握光滑极限量规的选择原则， 确定验收极限和选择计量器具。 重点与难点：掌握光滑极限量规的选择原则及 重点与难点 合格性判断方法
(1) 工作量规---- 即工人在加工工件时用来 检验工件的量规，其通端和止端的代号分别为 “T”和“Z”。 (2) 验收量规----即检验部门或用户代表验收 产品时所用的量规。 (3) 校对量规----用以检验轴用工作量规的量 规。 图6-最大理想轴的 尺寸，称为孔的作用尺寸。由 于形状误差的存在，孔的作用 尺寸一般小于孔的实际尺寸。 与实际轴外接的最小理想孔的 尺寸，称为轴的作用尺寸。 由于形状误差的存在，轴的作 用尺寸一般大于该轴的实际尺 寸，如图所示
二．测量器具的选择
安全裕度A相当于测量中总的不确定度。从测量误差来 源看，它由两部分组成： 即测量器具的不确定度(u1)和由温度、压陷效应； 及工件形状误差等原因引起的不确定度(u2)。 u1是表征测量器具的内在误差(如随机误差和未定系统 误差)引起测量结果分散程度的一个误差限，其中包括 调整标准器的不确定度。它的允许值约为0.9A。u2的允 许值约为0.45A。u1 和u2可按随机变量合成，即：
光滑极限量规
一. 基本概念 光滑极限量规是一种没有刻度的专用计量器具。用这 种量规检验工件时，只能判断工件合格与否，而不能 获得工件实际尺寸的数值 (一)光滑极限量规的种类 量规一般分为光滑极限轴用量规和光滑极限孔用量规。
1、孔用光滑极限量规 (塞规)----检验孔径的光滑 极限量规叫做塞规，塞规分通端(通规)和止端(止 规)。（如图6－5所示） “通规”按被测孔的最大实体尺寸 （孔的最小极限尺寸）制造。 “止规”按被测孔的最小实体尺寸 （孔的最大极限尺寸）制造。 (图6-5)
使用时，卡规的通规能顺利滑过被测轴，表示 使用时 被测轴径比最大极限尺寸小； 卡规的止规滑不进被测轴，表示被测轴径比最 小极限尺寸大，即说明轴的实际尺寸在规定的 极限尺寸范围内，被测轴是合格的。 *用符合泰勒原则的量规检验工件,若通规能够 通过,而止规不能通过,就表示该工件合格,否 则就不合格.
(二)量规按用途分类：可分为以下三类
止规用于检验工件任何位置上的实际尺寸，理论上应 为点状的（不全形止规），否则也会造成检验错误。 如图所示6-3-2，轴的I─I位置处的实际尺寸已超出最 小实际尺寸，为不合格件。若用全形止规检验时，却 使该轴不能通过，而判断为合格品，造成判断失误。
由以上分析可知，理论上，通规应为全形量规， 通规应为全形量规， 通规应为全形量规 止规应为点状即不全形量规。但在实际应用中， 止规应为点状即不全形量规 由于量规的制造和使用方便等原因，允许通规 的长度小于结合长度；而止规也不一定是两点 接触式。由于点接触易磨损，一般常用小平面、 圆柱面或球面代替。