互换性与技术测量第5章光滑工件尺寸的检验与光滑极限量.ppt

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6. 3 量规设计
但在实际应用中，极限量规常偏离上述原则。例如:为了用已标准化的 量规，允许通规的长度小于结合面的全长;对于尺寸大于100 mm的 孔，用全形塞规通规很笨重，不便使用，允许用不全形塞规;环规 通规不能检验正在顶尖上加工的工件及曲轴，允许用卡规代替;检 验小孔的塞规止规，常用便于制造的全形塞规;刚性差的工件，由 于考虑受力变形，也常用全形塞规或环规。
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6. 3 量规设计
1.量规设计原则及其结构 光滑极限量规的设计应符合极限尺寸判断原则(泰勒原则)，即孔或轴
的作用尺寸不允许超过最大实体尺寸，且在任何位置上的实际尺 寸不允许超过最小实体尺寸。根据这一原则，通规应设计成全形 的，即其测量面应具有与被测孔或轴相应的完整表面，其尺寸应 等于被测孔或轴的最大实体尺寸，其长度应与被测孔或轴的配合 长度一致，止规应设计成两点式的，其尺寸应等于被测孔或轴的 最小实体尺寸
一、量规的定义和介类
检验光滑圆柱体工件的测量工具一般有两种:一种是通用计量 器具，如游标卡尺，内径指示表和比较仪等，他们是有刻线的专 用测量工具，能测得工件的实际尺寸的大小。另一种是量规，他 们是没有刻线的专用测量工具，不能测得工件的实际尺寸的大小， 而只能确定被测工件的尺寸是不是在规定的极限尺寸范围内，从 而判断工件是不是合格，这种量规也称为光滑极限量规。因量规 结构简单，制造容易，使用方便，因此广泛应用于成批大量生产 中。
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课题二 光滑极限量规的设计
四、*光滑极限量规的设计
1.量规的设计原则及结构 设计光滑极限量规时应遵守泰勒原则(极限尺寸判断原则)，
即遵守包容要求的单一要素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过最大实体尺寸，在孔或轴的任何位 置上的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。根据这一原则，对于 工作通规不仅尺寸应该模拟工件的最大实体尺寸，而且其测量面 应该是与被检测孔或轴相对应的完整表面，其长度不小于给定长 度，通常称为全形量规。对于止规，不仅其尺寸应模拟工件的最 小实体尺寸，而且其测量面应该是点状的。

按用途分类 工作量规:加工工件的操作者使用,新的或磨损较少; ①工作量规:加工工件的操作者使用,新的或磨损较少; 验收量规:检验员或用户使用,旧的或磨损较多, 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; 超磨损极限;
③ 校对量规:检验轴用工作量规的量规; 校对量规:检验轴用工作量规的量规; 轴用工作量规的量规
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第二节 光滑极限量规设计
一,光滑极限量规的作用和分类
特点:无刻度,成对使用,专用性; 特点:无刻度,成对使用,专用性; 作用:适用于大批量生产,遵守包容原则的孔, 作用:适用于大批量生产,遵守包容原则的孔,轴 检验;通规模拟最大实体边界; 检验;通规模拟最大实体边界;止规体现最小实体 尺寸. 尺寸. 分类: 分类:
二,测量器具的选择
测量极限误差是产生"误收" 误废"的原因. 测量极限误差是产生"误收","误废"的原因. 测量极限误差(测量不确定度) 包括测量器具的 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 测量方法的不确定度u u1和 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u 是产生"误收" 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u 选择计量器具非常重要. "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/T3177 GB/T3177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, 1997.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 的工件尺寸. IT6～IT18的工件尺寸.
3. 尺寸验收极限

Ⅰ
0.9 1.1 1.4 1.7 1.9 2.3 2.7 3.2 3.6 4.1 4.7 5.1 5.7
Ⅲ
2.3 2.7 3.4 4.1 4.7 5.6 6.8 7.9 9.0 10 12 13 14
T
14 18 22 27 33 39 46 54 63 72 81 89 97
A
1.4 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.6 5.4 6.3 7.2 8.1 8.9 9.7
Ⅲ
5.6 6.8 8.1 9.7 12 14 17 20 23 26 29 32 35
T
40 48 58 70 84 100 120 140 160 185 210 230 250
A
4.0 4.8 5.8 7.0 8.4 10 12 14 16 18 21 23 25
Ⅰ
3.6 4.3 5.2 6.3 7.6 9.0 11 13 15 17 19 21 23
5.1.5 仲裁
对测量结果的争议，可以采用更精确的计量器具或事先 双方商定的方法解决。 一般情况下按GB/T 18779.1进行合格或不合格判定。
第5章 光滑工件尺寸的检测
第5章 光滑工件尺寸的检测
第5章 光滑工件尺寸的检测
【例 】被测工件为 Φ 45f8 −0..025 − 0 064 合适的测量器具。 解： ① 确定验收极限
第5章 光滑工件尺寸的检测
5.1.4 计量器具的选择
■ 计量器具的选用原则 按照计量器具所导致的测量不确定度（简称计量器具 的不确定度）的允许值（u1）选择计量器具。 计量器具的不确定度u1系指在测量结果的测量不确定度 （u）中由计量器具所引入的不确定度分量。 选择时，应使所选用的计量器具的测量不确定度数值 等于或小于标准所规定的u1的允许值。

用符合泰勒原则的量规检验孔或轴时，若通规能够自 由通过，且止规不能通过，则表示被测孔或轴合格;若通 规不能通过，或者止规能够通过，则表示被测孔或轴不合 格。
光滑极限量规
泰勒原则是设计极限量规的依据，用这种极限 量规检验零件，基本可以保证零件公差与配合要求。 但是，在极限量规的实际应用中，由于量规制
相关术语及其意义
在配合的全长上，与实际内表面相接触的最大理想面或与 实际外表面接触的最小理想面的直径或宽度。( B )
体外作用尺寸（Dfe dfe）
体内作用尺寸 （Dfi dfi）
指在被测要素的给定长度上，与实际内表面相接触的最小理
想面，或与实际外表面相接触的最大理想面的直径或宽度。(B’)
单一要素体外、体内作用尺寸
限。校对时不应通过。
（四）量规公差带
光滑极限量规是一种精密检测工具，它的制造精
度比被检验工件要求更高。பைடு நூலகம்
但它在制造过程中，也不可避免地会产生制造误
差，故对量规工作尺寸也要规定其制造公差。 量规
制造公差的大小决定了量规制造的难易程度。
（1）工作量规公差带的大小
工作量规通规公差由制造公差T和磨损公差Z两部分 组成，而工作量规止规公差只由制造公差T组成。
在实际生产中，当现有测量器具的不确定度 u1’＞ u1 时，应扩大安全裕度。
例： 试确定包容要求的工件Ф 30h7的验收 极限，并选择相应的计量器具。
解：查表得Ф30h7的公差值T=0.021mm，根据T值， 查表得出安全裕度 A=0.002mm,
计量器具不确定度允许值u1=0.0019mm.
按内缩方式确定验收极限 上验收极限：dmax-A=30-0.002=29.998 下验收极限：dmin+A=30-0.021+0.002=29.981 查表可知，在工件尺寸≤40mm、分度值为 0.002mm的比较仪不确定度0.0018mm，小于 u1=0.0019mm，可满足要求。

第五章 光滑工件尺寸的检验与光滑极限量规
通规：控制工件最大实 通规代号用“ 止规：控制工件最小实 止规代号用“ 体尺寸。 孔： D D
量规
M min T ”表示 轴： d M d max 工作量规 体尺寸 。 孔： D L D max Z ”表示 轴： d L d min 验收量规：检验部门或 用户代表使用的量规： 建议用磨损 较多但未超限的通规和 新的或磨损较少的止规 。 校通 通量规 校对量规 校止 通量规 只有轴用量规才有校对 量规。
第五章 光滑工件尺寸的检验与光滑极限量规
6.2.3 光滑极限量规的公差带 我国量规国家标准BG1957-81规定光滑极限量 规的公差带采用内缩方案。 用通规检验工件时，要通过每一个被检合格 件，磨损较多，为了延长量规的使用寿命，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。 通规尺寸公差带中心到工件最大实体尺寸之 间的距离称为位置要素 Z。
由于测量对象不同，量规分为：检验孔用的 量规称作塞规，检验轴用的量规称作卡规或环规 。
IE, POSTECH
22
Quality Engineering Lab.
第五章 光滑工件尺寸的检验与光滑极限量规
根据用途的不同，量规可分为工作量规、验 收量规和校对量规三类。
IE, POSTECH
23
Quality Engineering Lab.
2 选择计量器具 查表6-4，选取I档，则计量器具不确定度 µ1=0.0067mm。按工件基本尺寸ø60mm，从表6-1 中查得分度值为0.01mm的外径千分尺的不确定度 为0.005mm，小于允许值µ1，能满足使用要求

通规——按轴的最大极限尺寸确定的，
止规——按轴的最小极限尺寸设计的。 理论上
通规尺寸＝最大实体尺寸
止规尺寸＝最小实体尺寸
第7章 光滑工件尺寸的检测
2、用光滑极限量规检验工件
孔最大极限尺寸 轴最小极限尺寸 轴公差
孔公差
通
止
通
止
孔最小极限尺寸
轴最大极限尺寸
孔用塞规
轴用卡规或环规
第7章 光滑工件尺寸的检测
第7章 光滑工件尺寸的检测
第7章 光滑工件尺寸的检测
第7章 光滑工件尺寸的检测
小结
1. 光滑工件尺寸的检测 (1) 用通用计量器具测量工件
通常车间使用的普通计量器具在选用时，应
使所选择的计量器具不确定度u 计 不大于且接近
于计量器具不确定度的允许值u 1；
验收极限可采用内缩和不内缩两种方式来确
第7章 光滑工Biblioteka 尺寸的检测安全裕度（A）与计量器具的测量不确定度允许值（u1）
注：u1分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ档，一般情况下应优先选用Ⅰ档，其次选用Ⅱ档、Ⅲ档。
第7章 光滑工件尺寸的检测 7.3 用光滑极限量规检验工件

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。它是一种无刻度的定值检验量具，属于专用量
验收量规：指在验收零件或发生争议时，检验人员或 用户代表所使用的量规。 校对量规：指用以检验轴用量规的量规。其自身为轴 状件。
第7章 光滑工件尺寸的检测 4、量规的设计依据
（1）泰勒原则
对于孔
Dfe≥Dmin 且
Da≤Dmax
对于轴
dfe≤ dmax 且
da ≥dmin
理论上，量规设计遵循泰勒原则，通规控

其中一为“T 通规”，另一为“Z 止规”。 通规——控制零件的作用尺寸，用以判断dm、Dm有否 从公差带内超出最大实体尺寸。 止规——控制零件的实际尺寸，用以判断da、Da有否 从公差带内超出最小实体尺寸。 检验时，通规能通过工件，而止规不能通过，则认为工 件是合格的。
光滑极限量规的分类
孔用光滑极限量规（塞规） 通端 ——按孔的最大实体尺寸(孔的最小极限尺寸)制造 止端 ——按孔的最小实体尺寸(孔的最大极限尺寸)制造 通规 按Dmin设计 防止Dm<Dmin 止规 按Dmax设计 防止Da>Dmax
√
汇报结束
谢谢大家! 请各位批评指正
互换性与技术测量第五章光滑极限量规
本章主要内容：
1、基本概念 2、泰勒原则 3、量规公差带 4、量规设计
5.1 基本概念
❖ 在机器制造中，工件的尺寸一般使用通用计量器具来测量。 ❖ 对成批的、标准的大批量工件使用一种专门的单值量具--光滑极
限量规来检验工件是否在允许的极限尺寸范围内，即工件是否合 格。这种方法效率高、检测方便。
❖ 光滑极限量规是一种无刻度的专用检验工具，用它来检验工件只 能确定工件是否在允许的极限尺寸范围内，不能测量出工件的实 际尺寸。
❖ 检验孔径的光滑极限量规称为塞规，检验轴径的光滑极限量规称 卡规或环规。
5.1基本概念
光滑极限量规是一种无刻度的定值专用量具，其外形与被检验对 象相反。
量规结构简单、制造容易、使用方便。
检验孔、轴时，不能测出孔、轴尺寸的具体数字，但能判断孔、 轴尺寸是否合格。
螺纹环规、塞规
塞规
5.1基本概念孔公差Fra bibliotek孔最大极限尺寸
通
止
孔最小极限尺寸
孔用塞规

明理精工 与时偕行
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极限尺寸判断原则（泰勒原则） 根据极限尺寸判断 孔、轴是否合格
作用尺寸不允许超过最大实体尺寸 孔 D作用≥Dmin d作用≤dmax 任何位置上的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸 孔 Da≤ Dmax da≥ dmin
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5.3 量规公差带
明理精工 与时偕行
5.3 量规公差带
解：依题意，可知 (1)由于该孔为基准孔，EI=0。 (2)通规的上偏差=EI+Z1+T1/2=0+0.004+0.0014=+0.0054mm 通 规的下偏差= EI+Z1-T1/2=0+0.004-0.0014=+0.0026mm 磨损极限=EI=0 (3)止规的上偏差=ES=+0.027mm 止规的下偏差= ES-T1 =+0.027-0.0028=+0.0242mm (4)其公差带图如下图所示。
通规 按被测孔的最大实体尺寸制造 使用时通过被检验孔，表示被测孔径大于最小极限尺寸 止规 按被测孔的最小实体尺寸制造 使用时塞不进被检验孔，表示被测孔径小于最大极限尺寸
明理精工 与时偕行
检验轴径的光滑极限量规叫环规或卡规
通规 按被测轴的最大实体尺寸制造 使用时能顺利滑过被检验轴，表示被测轴径小于最大极限尺寸 止规 按被测轴的最小实体尺寸制造 使用时滑不过去，表示被测轴径大于最小极限尺寸
明理精工 与时偕行
5.4 量规设计
量 规 型 式 的 选 择
明理精工 与时偕行
5.2 泰勒原则
检验工件极限尺寸的原则— —包容要求具体应用 由于工件加工后有形状误 差，工件单一局部尺寸虽 然合格（在极限尺寸范围 内），但可能仍不能装配 ，即孔轴在装配时，表现 出来的是其作用尺寸。例 图 5‐3 示的孔和轴局部实际 尺寸均合格，装配时由于 形状误差仍不能很好装配 。

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。
2.光滑极限量规的分类
量规按用途可分为： （1）工作量规 在工件制造过程中操作者检验工件时所
使用的量规。通常使用新的或磨损较少的量规作为工作量 规。 （2）验收量规 检验人员或用户代表所使用的量规。一 般地，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，由操作者用工作量规自检合格的工件，检验人员用 验收量规验收时也一定合格。 （3）校对量规 用以检验工作量规的量规。孔用工作量 规使用通用计量器具测量很方便，不需要校对量规，只有 轴用工作量规才使用校对量规。
一、验收条件
二、验收极限 三、计量器具的选择
一、验收条件
（1）工件合格与否，只按一次测量来判断； （2）通用计量器具只用于测量尺寸，不测量工件上可
能存在的几何误差； （3）测量的标准温度为20℃。
二、验收极限
验收极限是判断所检验工 件尺 寸合格与否的尺寸界线。
1. 验收极限方式的确定
第一节 光滑工件尺寸的检验
由于计量器具和计量系统都存在内在误差 误差 ，故任何测量都不能
测出真值。另外，多数通用计量器具通常只用于测量尺寸，不 测量工件上可能存在的几何误差。因此，对遵循包容要求的尺 寸要素，工件的完善检验还应测量形状误差（如圆度、直线 度），并把这些形状误差的测得结果与尺寸的测得结果综合起 来，以判定工件表面各部位是否超出最大实体边界。 在车间实际情况下，工件的形状误差通常取决于加工设备及工 艺装备的精度。工件合格与否，只按一次测量来判断。对于温 度、压陷效应等，以及计量器具和标准器具的系统误差均不进 行修正。因此，任何检验都存在误判。国家标注准规定的验收 原则是：只接收位于规定的尺寸极限之内的工件，即允许误废 而不允许误收。为保证验收质量，国家标准GB/T 3177—2009 《产品几何技术规范(GPS) 光滑工件尺寸的检验》规定了验收 极限、计量器具的不确定度允许值和计量器具选用原则。