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第六章 光滑工件尺寸的检验

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第6章光滑工件尺寸的检验与光滑极限量规设计

第6章光滑工件尺寸的检验与光滑极限量规设计

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

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

1_第六章 光滑工件尺寸的检验

1_第六章 光滑工件尺寸的检验

第一节 用普通计量器具测量光滑工件
表6-4 指示表的测量不确定度数值(单位：mm)
2.计量器具选用示例 例1 被测工件为轴ϕ35e9（-0．050)，试确定验收极限并选择合
适的计量器具。
第一节 用普通计量器具测量光滑工件
解：(1)确定安全裕度A和计量器具的测量不确定度允许值u1 查 表6-1可知，当基本尺寸为30～50mm、公差等级为IT9时，A=6.2
第一节 用普通计量器具测量光滑工件
3)工件的实际尺寸服从偏态分布时，由于偏向一侧的尺寸出现概
率较大，另一侧的尺寸出现概率较小，因此可以只对偏向的一侧
按内缩方式确定验收极限 4)对非配合的一般公差的尺寸，其验收极限按不内缩方式确定。
四、计量器具的选择
选择计量器具是检测工件的重要环节。 1.计量器具的选用原则 国标规定，按照计量器具的测量不确定 度允许值u1来选择计量器具。
公差与配合
第六章 光滑工件尺寸的检验
第一节 用普通计量器具测量光滑工件 第二节 光滑极限量规
第一节 用普通计量器具测量光滑工件
一、误收和误废
图6-１ 误件
二、验收原则与规定
国标规定的验收原则是：所用验收方法应只接收位于规定的尺寸
极限之内的工件。
三、验收极限
第二节 光滑极限量规
图6-10 卡规工作尺寸的标注
验收极限是指检验工件尺寸时判断合格与否的尺寸界限。 1.使用范围 GB／T3177—1997《光滑工件尺寸的检验》规定， 此标准的对象是光滑工件的尺寸，被测工件的基本尺寸至500mm、 标准公差等级IT6～IT18的检验，同时也适用于一般公差的检验。
2.验收极限的两种方式
第一节 用普通计量器具测量光滑工件
μm=0.0062mm,u1(Ⅰ挡)=56μm=0.056mm。

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

第六章 光滑工件尺寸的检验

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。

第六节-光滑工件尺寸的检测

第六节-光滑工件尺寸的检测
1
通规 2 0 1 止规 2 18
全形塞规 不全形塞规 球端杆规
100
315
500
片状塞规
a) 测孔量规的型式及应用范围
1 通规 2 0 1 2 100 500
环规
卡规
止规
b) 测轴量规的型式及应用范围
量规工作图
25f7
0.08 0.08
-0.0386 -0.0222
“Z”
“T”
25 -0.041
Dmax(L)
Dmin(M)
dmin(L)
图3-16 Cp>1采用包容要求时的验收极限
A
DM
A
上验收极限
轴 公 差 带
dmax
Dmax
上验收极限 下验收极限
孔 公 差 带 A
下验收极限
dmin
3-17偏态分布时的验收极限
Dmin
计量器具的选择
表3-5 安全裕度（A）与计量器具的测量不确定度允许值（u1）
4.8
3.5
—
0.001
绝对测量
0.001 0.001
绝对测量
绝对测量 绝对测量
1.0
1.5 5
1.3
2 5
1.6
2.5
2.0
2.5
2.5
3
4.0
3.5
5.0
—
6.0
—
0.01
Δ ≤0.1 μｍ
验收极限的适用性
dM 孔 公 差 带 A
轴 公 差 带
上验收极限 下验收极限
dmax(M)
上验收极限 下验收极限
一、通用计量器具测量工件
表3-4计量器具的极限误差
计量器具 名 称

互换性与测量技术基础：第6章 光滑工件尺寸的检验与光滑极限量规

互换性与测量技术基础：第6章 光滑工件尺寸的检验与光滑极限量规

二、光滑极限量规
1. 概念 ② 检验量规 ③ 校对量规
GB/T1957—2006《光滑极限量规》规定： 操作者：应使用新的或磨损较少的通规； 检验者：应使用与工作量规型式相同且已磨损较
多的通规； 用户代表：所用通规接近工件的最大实体尺寸，
止规应接近工件的最小实体尺寸。
互换性与技术测量
主讲人
第六章 光滑工件尺寸的检验与 光滑极限量规
1. 工件验收极限的确定方法 2. 通用计量器具的使用方法 3. 光滑极限量规的工作原理
一、验收极限
1. 概念 原则：GB/T3177-2009规定：所有验
收方法只接受位于规定尺寸极限之内的工 件。即允许误废而不允许误收。
定义：检验工件尺寸时判断其尺寸合 格与否的尺寸界限。
2. 分类
① 内 缩的验收极限 ② 不内缩的验收极限
① 内 缩的验收极限
从规定的最大实体极限和最小实体极限分别向工件 公差带内移动一个安全裕度（A），A值按工件尺 寸公差的1/10确定。
生产公差=上验收极限—下验收极限
②不内缩的验收极限
等于规定的最大实体极限和最小实体极限。 即A值为零。

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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y
-3σ
6σ 尺寸公差IT IT IT
δ +3σ
CP=1 CP=0.67，工艺能力不足 CP＞1，工艺能力充裕
工艺能力指数越大，说明生产过程能满足质 量要求的能力越大，反之越小。 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。 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。
三、误判概率与验收质量
在其它条件相同的情况下，误收率 随着内缩量的增大而减小，但误废率 则提高。 工件的形状误差会引起误收，其误 收率随着验收极限的内缩而降低。 当测量误差服从正态分布，而工件 尺寸分别遵循正态分布、偏态分布和 均匀分布时，误判概率见表5-5、表 5-6和表5-7。
误 收
+33 H8 + 0 +36
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 一般情况下，A值按工件公差T的1/10 确定。
2. 验收极限方式的选择：
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。 工艺（工序）能力指数：CP=尺寸公差/工序极限误差δlim =IT/6σ
三、量规公差带
1、量规公差带均采用内缩配置 方式
公差带大小：T 公差带位置：Z
量规的通规和止规的基本尺寸分别为被检工件的 +33 MMS和LMS。 LMS T
H8 0 T TS f7 -41 LMS
TP TT
+ 2、确定量规公差带有两个参数： MMS
Z
MMS -20
3、通规需要考虑磨损问题：
磨损极限尺寸为MMS。 止规的公差带从LMS起内缩。
GB/T3177-1997《光滑工件尺寸的检验》规定了
用普通计量器具检验光滑工件尺寸的验收原则、 验收极限、计量器具的测量不确定度允许值和计 量器具选用原则等。 该标准适用于图样上注出的公差等级为6至18级， 基本尺寸至500mm的光滑工件尺寸的检验，也适 用于一般公差尺寸的检验。
一、验收极限方式的确定与选择
误 收
-3
§6.1.2 极限尺寸判断原则
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 量规 计量器具 量仪 计量装置
止端是根据孔的最小极限尺寸确定。
max min
通 止
量规检验
分类（按用途）
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。
检查环规的 制造误差和 使用时的磨 损
③、校对量规——用于校对工作环规。
u1是计量器具的测量不确定度允许值，见表5-1： u’1是计量器具的测量不确定度，常见的计量器具见表5-2~ 表5-4：
二、计量器具的选择
3、计量器具的测量不确定度允许值u1按测量能力分为： I：u1=0.09IT （u/IT=1/10) IT12~IT18：分为I、Ⅱ两档 II：u1=0.15IT （u/IT=1/6) IT6~IT11：分为I、Ⅱ、Ⅲ三档 III：u1=0.225IT （u/IT=1/4)
合格性的条件：通规“通”，止规“止”，二者缺一不可。
一、特点及种类
2、种类
（1）工作量规：操作工人检验工件时使用的量规； （2）验收量规：检验部门和用户代表验收产品时使用的； （3）校对量规：用来检验在制造和使用过程中轴用工作量规的量规。
它又分为三种：
“校通-通”量规（TT）—检验轴用量规通规； “校止-通”量规（ZT）—检验轴用量规止规； “校通-损”量规（TS）—检验轴用量规通规磨损极限。
f7
TP TT
ZT
LMS
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
第六章 光滑工件尺寸的检验
概述
光滑极限量规
通用计量器具
§6.1.1概述
检验
检验就是将被测对象与规定的尺寸极限进行比 较的过程。
误收 无论采用何种检测方法，都会有测量误差，造成误判 误废
§6.1.1概述
光滑工件尺寸的检测方法通常有两类: （1）用通用量具或仪器检测：GB/T 3177-1997 此方法能检测出工件的实际尺寸，便于对产品质量进行 过程控制。 适用于单件小批量生产，但检测效率较低。 （2）用光滑极限量规检测：GB/T 1957-1981 此方法只能判断被测工件尺寸是否在规定的极限尺寸 范围之内，而不能测出工件的实际尺寸 适用于成批大量生产，但用该法检验方便、效率高。
误收与误废
要求工件尺寸为：25~25.033mm 误收： 当Da ＞ Dmax 0~3μm，测量误差可 能为-3μm，将废品误判为合格品 而误收！ 误废： 当Da<Dmax 0~3μm，测量 误差可能为+3μm 将合格品误判为废品而误废！
+33 H8 + 0 -
误 收
+36
误 废
+30 +3
ZT

工作量规通规 校对量规制 工作量规制 T：工作量规的制造公差； 磨损公差带 造公差带 造公差带 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
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。
GB推荐： 制造厂对工件进行检验时，操作者应该使用new or 磨损较少的通规； 检验部门应该使用与操作者相同型式，且已磨损较多的通规。 用户代表使用的量规：通规应接近工件的MMS，止规应接近工件的LMS。 目的：最大限度通过合格件。
二、量规与泰勒原则
1、量规的设计依据：极限尺寸判断原则 (泰勒原则）
验收极限是检验工件尺寸时判断其合格与否的尺寸界限。 内缩，安全裕度A 1、验收极限方式的确定： 不内缩，A=0 （1）内缩方式 验收极限是从规定的 上验收极限 最大实体极限（MML） 孔 和最小实体极限（LML） 公 差 分别向工件公差带内移 带 下验收极限 动一个安全裕度（A） 来确定。
轴 公 差 带
§5.3光滑极限量规（GB1957-1981）
一、特点及种类
1、特点
无刻度：只能判定合格与否，不能
测量工件的实际尺寸。
塞规
成对使用：以被检工件MMS为基
本尺寸的量规：通规;以被检工件 LMS为基本尺寸的量规：止规
形状与工件相反： 检验孔用的光滑极限量规：塞规 检验轴用的光滑极限量规：卡规
卡规
+ 0 上验收极限 h8 下验收极限
-39 下验收极限=LML+A=50-0.03 9+0.0039=49.964 9mm。
（2）选择计量器具 按I档选择：查表5-1，u1=0.003 5mm
满足u’1<u1，由表5-3： 比较仪：u’1=0.0030mm
（3）误判概率 由表5-5知：误收率m=0，误废率n=6.98%。
三、量规公差带
1、量规公差带均采用内缩配置 方式
公差带大小：T 公差带位置：Z
量规的通规和止规的基本尺寸分别为被检工件的 +33 MMS和LMS。 LMS T
H8 0 T TS f7 -41 LMS
TP TT
+ 2、确定量规公差带有两个参数： MMS
见表5-8
Z
MMS -20
3、通规需要考虑磨损问题：
上验收极限 上验收极
下验收极限
下验收极
3）对偏态分布的尺寸，其验收极限可以仅对尺寸偏向的一边按 内缩确定。——单边内缩。 4）对非配合和一般公差的尺寸，其验收极限按不内缩确定。
二、计量器具的选择
1、选择的原则：
即要考虑检测精度的要求，又要兼顾检测经济性。
2、选择的方法：
（1）、根据工件公差IT，确定计量器具的不确定度允许值u1 （2）、根据u1选择计量器具，计量器具本身的u’1应≤规定的 u1。即满足： u’1≤u1的计量器具可选。
误 废
+30 +3
误 收
-3
例：
被检工件φ50h8E，已知CP=0.67,尺寸遵循正态分布， 试选择计量器具，确定验收极限，并分析误判概率。
解：（1）确定验收极限 该工件遵守包容要求，故按内缩方式确 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。
2. 验收极限方式的选择：
1）对遵循包容要求的尺寸、公差等级高的尺 寸，其验收极限按内缩确定——完全内缩。
2）当工艺能力指数CP≥1时，其验收极限可以 按不内缩确定；但对遵循包容要求的尺寸，其 最大实体极限一边的验收极限仍应按内缩确 定。——单边内缩。
工 轴 孔 件 公 公 差 差 带 带
尺寸分布曲线
上验收极限
下验收极限
1、验收极限方式的确定——内缩
孔尺寸的验收极限：