第六章-光滑工件尺寸的检验 新编 互换性与技术测量PPT课件

测量器具的不确定度允许值 u1=0.9 U ≈1.9μm 查表6－3知，应选用分度值为0.002mm的比较仪。
表6－3 比较仪的不确定度
mm
第三节 光滑极限量规
一. 光滑极限量规概述 1. 光滑极限量规的概念 光滑极限量规（简称量规）是在大批量（成批或大量） 生产中应用的一种没有刻度的专用量具，它只能检验工件 实际尺寸是否在允许的极限尺寸范围内，不能测量出工件 的实际尺寸数值。其作用是利用体现零件最大实体边界和 最小实体尺寸的一对量规来分别控制零件的体外作用尺寸 和实际尺寸。
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 不大于最大极限尺寸；止规如通不过被检轴，则表明轴径 不小于最小极限尺寸。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。
先确定测量不确定度允许值U，根据 u1 0.9U，再
按计量器具不确定度允许值 u 1 来选择计量器具。
条件：计量器具不确定度≤ u 1 值。
测量不确定度允许值 U按表6-1，优先选用Ⅰ档
表6－1 测量不确定度允许值 U
注：T 为被测尺寸公差值
例6－1 试确定检验轴 30h7(00.02)1 的验收极限，
— 通规
— —
非全型量规
全型量规
2. 量规型式的选用
符合泰勒原则的极限量规检验工件，可以保证零件的 公差与配合要求。但在实际应用中，为了使量规的制造和 使用方便，常偏离泰勒原则：
如：检验轴的通规应为圆形环规，环规使用不方便， 故一般都作成卡规；
检验大尺寸孔的通规，为了减轻重量，常作成 不全形塞规或球端杆规；
并选择相应的计量器具。 解： 由于被检验轴采用包容要求，故应采用内缩
方式确定验收极限。 因为 安全裕度为：A=T/10=0.021/10=0.0021mm 所以 上验收极限=30－0.0021=29.9979mm
下验收极限=30－0.021+0.0021=29.9811mm
查表6－1知，测量不确定度允许值 U =2.1μm
3）校对量规： 检验轴用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 所使用的量规。 分为以下三种：
“““校 校校通 通止— ——通 损通”””量量量规规规（（（TZTTTS）））对轴该检对轴该达规用检检量用止验量用通到。量验验规量规轴规量规磨检规轴轴。规不用。 规 不 验 的损用用检 的 合量检 的 合 时 通极量 量验 格止规验 格 不 规通限规 规时 。规止时 。 应的规通通应，规应 通， 校规规通否的过通否 对的是过则校轴则 量过校否
点接触容易磨损，故止规不一定是两点接触式；
小尺寸孔的止规为了加工方便，常作成全形 (圆柱形)止规。
3. 量规工作尺寸的计算 1)计算量规工作尺寸时，应首先查出被检验工件的
上、下偏差；以确定工件的精度。 2)从表6-5中查出量规的制造公差T1和位置要素Z1，按
图6-6即可画出所有量规的公差带图； 3)计算各种量规的极限偏差； 4)绘制各种量规的的图纸，并标明技术要求。
特点
1） 成对设计和使用，称为通规和止规；
2）分别以被检孔或轴的最大极限尺寸和最小极限 尺寸为基本尺寸；
3）其一体现零件的最大实体边界，以控制零件的 体外作用尺寸；
4）另一体现零件的最小实体尺寸，以控制零件的 实际尺寸。
5）制造简单、使用方便、检验效率高。
3. 光滑极限量规的分类
1）工作量规：工人在加工时用来检验工件的量规 2）验收量规：检验部门或用户验收工件时使用的量规
=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。
2. 光滑极限量规的工作原理 用于孔径检验的光滑极限量规称为塞规。分通规和止规。
通规按被检孔最小极限尺寸制造，止规按被检孔最大 极限尺寸制造。使用时，通规如通过被检孔，则表明孔径 不小于最小极限尺寸；止规如通不过被检孔，则表明孔径 不大于最大极限尺寸。这样的检验结果表明孔径在规定的 极限尺寸范围内，是合格的。反之，孔径不合格。
第六章 光ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ工件尺寸的检验
二. 误检：误废 和 误收 是误检的两种形式
误废 ：
真实尺寸位于公差带内的合格工件，但接近极限 尺寸（公差带边缘－极限偏差）的合格零件，因测 得的实际尺寸超出公差带而被判为废品――误废。
误收：
真实尺寸超出公差带范围，但靠近极限偏差的废 品，因测得的实际尺寸仍处于公差带内而被判为合格 品――误收。
孔用通规： 上偏差 下偏差
= EI + Z1+ T1/2 = EI + Z1－T1/2
主 孔用止规：上偏差 = ES
要 公
下偏差 = ES－T1
式
轴用通规：上偏差 = es－Z1+ T1/2
下偏差 = es－Z1－T1/2
轴用止规：上偏差 = ei + T1 下偏差 = ei
计算Φ40H7/f 6配合的孔用、轴用量规及校对量规的 工作尺寸
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
u 2 约为计量器具不确定度允许值 u 1 的一半，即
u2 0.5u1
所以 U u 1 2 u 2 2u 1 2 (0 .5 u 1)2 1 .1 u 1
u1 0.9U
第二节 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)
+ 0 _
Td
— 0.062
Φ40 mm
二 、选择验收方式的原则
(1)对采用包容要求的尺寸及公差等级较高的尺寸， 应选用内缩方式(如图6-2)
(2)当工艺能力指数 C p ≥1时( Cp T/6 ，T为工件
尺寸公差， 为加工方法的标准偏差)，可用不内缩方式。
但当采用包容要求时，在最大实体尺寸一侧仍用内缩方式， 如图6-3所示 。
(5)单件生产一般按极限尺寸验收。
三 、计量器具的选择 不确定度——由于测量误差的存在而对被测量值的不肯定
程度。
不确定度从估计方法上可归纳成两类：一类为多次重 复测量，并用统计法计算而得的标准偏差;另一类为用其 它方法估计而得的近似标准偏差（包括系统误差随机化的 标准偏差）。两类（种）标准偏差可按方、和、根法合成， 得到综合不确定度U 。
轴用止规：上偏差 = ei + T1 下偏差 = ei
T1、Z1 见表6－5
三. 量规设计 1. 量规的设计原则 极限尺寸判断原则，也称“泰勒原则” ，即：
* 孔或轴的体外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。
并且应是全形量规
止规—
dLMS ≤da ≤ dfe≤dMMS DLMS ≥Da ≥ Dfe≥DMMS
量规工作尺寸的计算
量规工作图 量规公差带图
4. 量规的技术要求 （1）测量面不应有锈迹、毛刺、黑斑、划痕等明显影响
外观和影响使用质量的缺陷，其他表面不应有锈蚀 和裂纹； （2）测头与手柄的联结应牢固可靠，在使用过程中不 应松动；
（3）测量面的硬度不应小于700HV（或60HRC）;
（4）量规需经稳定性处理 。
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。
(4)对非配合尺寸和采用一般公差的尺寸，其验收极限选 择不内缩方式。
量规测量面的表面粗糙度
举例： 用测量不确定度为±0.004mm的杠杆千分尺
测量轴 4000.062
小结：1.测量误差越大，则误收、误废的概率也越大； 2.正确地选择计量器具对于保证测量精度，降低成 本有着很重要的意义； 3.误废、误收是误检的两种形式； 4.技术上的失误和检验人员的疏忽造成的误检，不 属于这里所讨论的问题。
二. 量规公差带
T1 ——通规和止规的尺寸公差 Z1 ——通规的位置要素 Tp ——校对塞规的尺寸公差，且Tp=T1/2
孔用通规： 上偏差 = EI + Z1+ T1/2 下偏差 = EI + Z1－T1/2
孔用止规：上偏差 = ES 下偏差 = ES－T1
轴用通规：上偏差 = es－Z1+ T1/2 下偏差 = es－Z1－T1/2