精度设计_第五章_光滑尺寸工件的检验

φ25
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。
一、验收极限方式的确定与选择
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 LML, D 验收极限是从规定的 上验收极限 最大实体极限 孔 公 （MML）和最小实体 差 极限（LML）分别向工 带 下验收极限 件公差带内移动一个安 MML, D 全裕度（A）来确定。
孔或轴的体外作用尺寸不允许超过MMS，任何位置的实际尺寸不允许超过LMS。
2、符合极限尺寸判断原则（即泰勒原则）的量规如下：
（1）通规用于控制工件的Dm，它的测量面应是与孔或轴形状相对 应的完整表面（通常称全形量规），其尺寸等于工件的MMS，且长 度等于配合长 度。 （2）止规用于控制工件的Da，它的测量面应是点状的，两测量面之 间的尺寸等于工件的LMS。 （3）符合泰勒原则的量规，如在某些场合下应用不方便或有困难 时，可在保证被检验工件的形状误差不致影响配合性质的条件下，使 用偏离泰勒原则的量规。举例：
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。
ZT LMS
5、量规形状公差及表面粗糙度
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。 表面粗糙度要求见表5-9。
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 废
最小生产公差 最大生产公差
误 收
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）
例：设计Φ18H8/f7孔与轴用量规
（1）、量规型式的选择 孔用量规通规、止规均采用全型塞规； 轴用量规通规、止规均采用卡规； （2）从《公差与配合》中查得被检工件的极限偏差。 查表1-8，表1-9： Φ18H8孔：EI=0，ES=+0.027mm
Φ18f7轴：es=-0.016mm，ei=-0.034mm
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 （1）全形塞规 （2）不全形塞规 （3）片状塞规 （1）环规 （4）球端杆规 （2）卡规 测轴时，可用下列型式的量规
2、量规工作尺寸的设计
（1）、从《公差与配合》中查得被检工件的极限偏 差。 （2）、由表5-8查出工作量规的T和Z。 按工作量规T确定工作量规的形状公差和校 对量规的制造公差。 （3）、画出量规公差带图 （4）、计算各种量规的工作尺寸或极限偏差。
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。 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：
第五章 光滑工件尺寸的检验
概述 用普通计量器具检验 光滑极限量规
§5.1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 无论采用何种检测方法，都会有测量误差，造成误判 误废
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。
工 件孔轴公 公差 差带 带
上验收极限 上验收极
下验收极限
A
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。
A
2. 验收极限方式的选择：
尺寸分布曲线
MML MML LML, Dma
下验收极 LML MML, Dmin
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。
A
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。
3、量规的技术要求
1）量规的测量面不应有锈迹、毛刺、划痕等明显影响外 观和使用质量的缺陷。其它表面不得有锈蚀和裂纹。 2）塞规的测头与手柄的联结应牢固可靠，在使用过程中 不应松动。 3）量规测量面可用合金工具钢、碳素工具钢、渗碳钢及 其它耐磨材料制造。 4）钢制量规测量面的硬度应为58~65HRC。 5）量规应经过稳定性处理。
三、量规公差带
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 1、量规公差带均采用内缩配置 H8 方式
+ 2、确定量规公差带有两个参数： MMS
φ25
公差带大小：T 公差带位置：Z 见表5-8
0 -
Z MMS -20 f7 -41 LMS、通规需要考虑磨损问题：
A A
min
轴 公 差 带
上验收极限
下验收极限
A LML
A
max
MML
1、验收极限方式的确定——内缩
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） 孔轴 公 差 带 上验收极限
A A
LML, Dma MML
轴尺寸的验收极限：
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) 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。
4、u1的选择：
一般情况下，优先选用I档，其次选用Ⅱ档、Ⅲ档。
三、误判概率与验收质量
任何验收方法都存在着一定的误收率或（和）误废率。误判 概率的大小影响着验收的质量。 误判概率与何因素有关？ 测量能力直接影响着误判概率，测量能力越高，误判概率越 小；另外，工艺能力指数、尺寸分布状态（正态分布、偏态 分布等）和验收极限（内缩、不内缩）等因素有关。 当采用内缩方案时，由于安全裕度A值是一定的，因此，选 用不同档的值对测量不确定度的内缩量亦不同： 选用Ⅰ档时，A=u（测量不确定度100%内缩）； 选用Ⅱ档时，A=3/5u （60%内缩）； 选用Ⅲ档时， A=2/5u （40%内缩）。
§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
合格性的条件：通规“通”，止规“止”，二者缺一不可。
3.9
φ50
+ 0 -
MML
上验收极限 h8 下验收极限
3.9 LML
-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%。
磨损极限尺寸为MMS。 止规的公差带从LMS起内缩。
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