互換性第七章概要

第七講光滑極限量規(guī)的檢驗(yàn)2023/1/12互換性第七章概要一、通用計(jì)量器具測(cè)量工件目標(biāo)：技術(shù)指標(biāo)（測(cè)量精度）、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（量具的結(jié)構(gòu)形式）。1.選擇原則：在滿足使用要求的前提下，選低精度的量具。2.選擇的方法1）所選的量具應(yīng)與被測(cè)工件的形狀、部位、尺寸相匹配；2）所選的量具的精度應(yīng)能保證被測(cè)工件的精度。注：①有標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，按標(biāo)準(zhǔn)選用；②無標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，量具的極限誤差△limt=±(1/3~1/10)T工件高精度時(shí)取1/3，低精度時(shí)取1/10，一般取1/5.2023/1/12互換性第七章概要

3.光滑工件的檢驗(yàn)1）安全裕度和驗(yàn)收極限P146例（可能因測(cè)量誤差存在，誤收和誤判）。（1）安全裕度A：測(cè)量結(jié)果不肯定程度，是測(cè)量的一誤差極限。注：A值是工件的公差決定，一般為其1/10。（2）驗(yàn)收方法：①內(nèi)縮方式對(duì)有配合要求或在高精度時(shí)，從保證質(zhì)量出發(fā)，為防止誤收，驗(yàn)收極限由工件最大實(shí)體尺寸和最小實(shí)體尺寸分別向工件公差帶內(nèi)縮一個(gè)安全裕度A。安全裕度A是為了避免在測(cè)量工件時(shí)，由于測(cè)量誤差的存在，而將尺寸已超出公差帶的零件誤判為合格（誤收）。②不按內(nèi)縮方式：從概率出發(fā)，來驗(yàn)收。驗(yàn)收極限等于工件的最大實(shí)體尺寸和最小實(shí)體尺寸，即安全裕度A=0。（用于非配合和一般公差的尺寸）。2023/1/12互換性第七章概要2023/1/12互換性第七章概要

（3）驗(yàn)收極限：是檢測(cè)工件尺寸時(shí)判斷合格與否的尺寸極限。上驗(yàn)收極限尺寸＝最大極限尺寸－A下驗(yàn)收極限尺寸＝最小極限尺寸＋A二、尺寸合格條件下驗(yàn)收極限尺寸≤Da(da)≤上驗(yàn)收極限尺寸三、計(jì)量器具的選擇按計(jì)量器具的不確定度的允許值μ來選擇。2023/1/12互換性第七章概要二、光滑量規(guī)檢驗(yàn)1.概述2.光滑極限量規(guī)工作尺寸的設(shè)計(jì)

3.公差帶的分布

4.光滑極限量規(guī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

5.光滑極限量規(guī)的技術(shù)要求

2023/1/12互換性第七章概要第一節(jié)概述一、學(xué)習(xí)的目的

1.掌握光滑極限量規(guī)測(cè)量的方法；

2.掌握光滑極限量規(guī)設(shè)計(jì)的原理。

2023/1/12互換性第七章概要2023/1/12互換性第七章概要

二、基本概念

1.光滑極限量規(guī)：按光滑工件的極限尺寸（最大、最小極限尺寸）設(shè)計(jì)與制造的，模擬裝配狀態(tài)的方法來檢測(cè)工件合格性的一種測(cè)量工具。1）塞規(guī)：模擬測(cè)量孔用的象軸一樣的測(cè)量工具。2）環(huán)規(guī)或卡規(guī)：模擬測(cè)量軸用的象孔一樣的測(cè)量工具。2023/1/12互換性第七章概要2.工件尺寸合格條件：工件的實(shí)際尺寸應(yīng)在圖樣上設(shè)計(jì)規(guī)定一個(gè)合格的范圍，因?yàn)榱慵叽缭诩庸r(shí)不可能完全被加工成相同尺寸，總是存在一定的波動(dòng)，具體來講工件的實(shí)際尺寸應(yīng)在圖樣上設(shè)計(jì)規(guī)定的極限尺寸范圍內(nèi)，即：對(duì)于孔

:Dmin≤Da≤Dmax對(duì)于軸

:dmin≤da≤dmax

2023/1/12互換性第七章概要三、量規(guī)的分類1.按使用條件分1）標(biāo)準(zhǔn)量規(guī)：工作尺寸按零件的公稱尺寸制造，依據(jù)檢驗(yàn)人員的經(jīng)驗(yàn)來判斷工件的合格性。2）極限量規(guī)：工作尺寸分別按零件的極限尺寸制造，通過量規(guī)檢驗(yàn)工件的“通”、“止”性來判斷工件的合格性，快捷方便，應(yīng)用于大批大量生產(chǎn)中。2023/1/12互換性第七章概要2023/1/12互換性第七章概要2.按用途分（零件的制造過程中，不同時(shí)期、不同部門、不同操作人員所使用的量規(guī)是不同的）1）工作量規(guī)：在制造零件的過程中，制造工人用來檢驗(yàn)工件的合格性的量規(guī)。一般要求是沒有磨損的、新的量規(guī)。2）檢驗(yàn)量規(guī)：工廠檢驗(yàn)部門的檢驗(yàn)員和用戶代表用來檢驗(yàn)工件的合格性的量規(guī)。一般要求是有一定磨損量的、舊的（未報(bào)廢的）量規(guī)。2023/1/12互換性第七章概要3)校對(duì)量規(guī)：檢驗(yàn)工作量規(guī)和檢驗(yàn)量規(guī)的量規(guī)。具體有：用于檢驗(yàn)工作量規(guī)和檢驗(yàn)量規(guī)的“通規(guī)”的合格性叫“校通—通”，其代號(hào)為“TT”；用于檢驗(yàn)工作量規(guī)和檢驗(yàn)量規(guī)的“止規(guī)”的合格性叫“校止—通”，其代號(hào)為“ZT”；用于檢驗(yàn)工作量規(guī)和檢驗(yàn)量規(guī)的“通規(guī)”的磨損極限叫“校通—損”，其代號(hào)“TS”。2023/1/12互換性第七章概要3.按檢測(cè)對(duì)象分塞規(guī)、卡規(guī)、深度規(guī)、螺紋規(guī)、錐度規(guī)等。

2023/1/12互換性第七章概要四、光滑極限量規(guī)測(cè)量的工作特點(diǎn)1.測(cè)量原理上是采用模擬裝配狀態(tài)的方法來檢驗(yàn)工件的合格性；2.應(yīng)用于大批大量生產(chǎn)，檢驗(yàn)效率高、快捷方便。3.只判斷工件的合格與不合格，不能讀出具體數(shù)值；4.對(duì)檢測(cè)人員的技術(shù)要求低；5.存在“誤判”、“誤收”。對(duì)于大批大量生產(chǎn)中，從原理上講是合理的、可行的。2023/1/12互換性第七章概要2023/1/12互換性第七章概要第二節(jié)光滑極限量規(guī)工作尺寸的設(shè)計(jì)

一、孔用光滑極限量規(guī)---“塞規(guī)”1.為控制孔的最小極限尺寸設(shè)計(jì)與制造的塞規(guī)，即是按孔的最小極限尺寸作為設(shè)計(jì)與制造塞規(guī)的工作尺寸。因?yàn)榭椎臋C(jī)械加工過程一般均為去除材料，孔徑處于最小極限尺寸時(shí)，從工件占有材料的多少角度來講，此時(shí)擁有材料最多，即最大實(shí)體狀態(tài)—“DMMS”，只要實(shí)際加工的孔徑為合格的，則一定有Dmin≤Da，即實(shí)際工件的孔徑都能被按孔的最小極限尺寸作為工作尺寸來設(shè)計(jì)與制造的塞規(guī)通過，這種塞規(guī)叫“通規(guī)”，代號(hào)為：“T”；以上的關(guān)系可表達(dá)為：“T”＝Dmin

＝DMMS2023/1/12互換性第七章概要2023/1/12互換性第七章概要2.為控制孔的最大極限尺寸設(shè)計(jì)與制造的塞規(guī)，即是按孔的最大極限尺寸作為設(shè)計(jì)與制造塞規(guī)的工作尺寸，因?yàn)榭椎臋C(jī)械加工過程一般均為去除材料，孔徑處于最大極限尺寸時(shí)，從工件占有材料的多少角度來講，此時(shí)擁有材料最少，即最小實(shí)體狀態(tài)—“DLMS”，只要實(shí)際加工的孔徑為合格的，則一定有Da≤Dmax，即實(shí)際工件的孔徑都不能被按孔的最大極限尺寸作為工作尺寸來設(shè)計(jì)與制造的塞規(guī)通過，這種塞規(guī)叫“止規(guī)”，代號(hào)為：“Z”；以上的關(guān)系可表達(dá)為：“Z”＝Dmax

＝DLMS2023/1/12互換性第七章概要2023/1/12互換性第七章概要注：①塞規(guī)的檢驗(yàn)方法：“通規(guī)”控制最小孔徑，都能通過被測(cè)工件的孔；“止規(guī)”控制最大孔徑，都不能通過被測(cè)工件的孔，此時(shí)可判斷工件合格；②只有“通規(guī)”和“止規(guī)”聯(lián)合使用，才能判斷工件的合格性，在實(shí)際應(yīng)用中必須成對(duì)使用，缺一不可。2023/1/12互換性第七章概要二、軸用光滑極限量規(guī)---“環(huán)規(guī)”或“卡規(guī)”1.為控制軸的最大極限尺寸設(shè)計(jì)與制造的環(huán)規(guī)或卡規(guī)，即是按軸的最大極限尺寸作為設(shè)計(jì)與制造環(huán)規(guī)或卡規(guī)的工作尺寸。因?yàn)檩S的機(jī)械加工過程一般均為去除材料，軸徑處于最大極限尺寸時(shí)，從工件占有材料的多少角度來講，此時(shí)擁有材料最多，即最大實(shí)體狀態(tài)—“dMMS”，只要實(shí)際加工的軸徑為合格的，則一定有da≤dmax，即實(shí)際工件的軸徑都能被按軸的最大極限尺寸作為工作尺寸來設(shè)計(jì)與制造的環(huán)規(guī)或卡規(guī)通過，這種環(huán)規(guī)或卡規(guī)叫“通規(guī)”，代號(hào)為：“T”；以上的關(guān)系可表達(dá)為：，“T”＝dmax＝dMMS2023/1/12互換性第七章概要2023/1/12互換性第七章概要2.為控制軸的最小極限尺寸設(shè)計(jì)與制造的環(huán)規(guī)或卡規(guī)，即是按軸的最小極限尺寸作為設(shè)計(jì)與制造環(huán)規(guī)或卡規(guī)的工作尺寸。因?yàn)檩S的機(jī)械加工過程一般均為去除材料，軸徑處于最小極限尺寸時(shí)，從工件占有材料的多少角度來講，此時(shí)擁有材料最少，即最小實(shí)體狀態(tài)—“dLMS”，只要實(shí)際加工的軸徑為合格，則一定有dmin≤da，即實(shí)際工件的軸徑都不能被按軸的最小極限尺寸作為工作尺寸來設(shè)計(jì)與制造的環(huán)規(guī)或卡規(guī)通過，這種環(huán)規(guī)或卡規(guī)叫“止規(guī)”，代號(hào)為：“Z”；以上的關(guān)系可表達(dá)為：“Z”＝dmin

＝dLMS

2023/1/12互換性第七章概要2023/1/12互換性第七章概要注：①環(huán)規(guī)或卡規(guī)的檢驗(yàn)方法：“通規(guī)”控制最大軸徑，都能通過被測(cè)工件的軸；“止規(guī)”控制最小軸徑，都不能通過被測(cè)工件的軸，此時(shí)可判斷工件合格；②只有“通規(guī)”和“止規(guī)”聯(lián)合使用，才能判斷工件的合格性，在實(shí)際應(yīng)用中必須成對(duì)使用，缺一不可。2023/1/12互換性第七章概要三、幾點(diǎn)推論1.通過上述分析，我們可以看出，不論是孔用“塞規(guī)”還是軸用“環(huán)規(guī)”或“卡規(guī)”都為：1）“通規(guī)”應(yīng)等于或接近于工件的最大實(shí)體尺寸：“T”＝DMMS

或dMMS2）“止規(guī)”應(yīng)等于或接近于工件的最小實(shí)體尺寸：“Z”＝DLMS或dLMS2023/1/12互換性第七章概要2.工件合格的判斷依據(jù)為：“通規(guī)”都能通過被檢測(cè)的工件孔或軸，“止規(guī)”都不能通過被檢測(cè)的工件孔或軸，“通規(guī)”與“止規(guī)”各自只控制極限尺寸中的一個(gè)值，兩者必須成對(duì)使用；3.在檢測(cè)時(shí)，“通規(guī)”要經(jīng)常通過被檢測(cè)的工件，一定會(huì)產(chǎn)生磨損；“止規(guī)”不能通過被檢測(cè)的工件，幾乎不產(chǎn)生磨損；因此為了防止誤收，工作量規(guī)的“通規(guī)”一般用沒有磨損的、新的量規(guī)；為了防止誤判，檢驗(yàn)量規(guī)的“通規(guī)”一般用一定磨損量的、舊的（未報(bào)廢的）量規(guī)。

2023/1/12互換性第七章概要第三節(jié)公差帶的分布量規(guī)的公差帶分布與零件的公差帶分布一樣，也是公差帶的寬度和位置因素決定的。一、量規(guī)的公差帶的寬度1.制造公差量規(guī)雖然是一種精密的檢驗(yàn)工具，但在制造量規(guī)時(shí)與制造其它零件一樣，也不可避免地會(huì)產(chǎn)生誤差，所以也要規(guī)定制造公差。其值的大小決定著量規(guī)的制造難易程度，它與被檢驗(yàn)的工件的精度有關(guān)。設(shè)計(jì)時(shí)可查手冊(cè)中的國家標(biāo)準(zhǔn)選取。2023/1/12互換性第七章概要2.磨損補(bǔ)償量(公差帶的部分）為了保證工作量規(guī)的“通規(guī)”有一合理的使用壽命，除規(guī)定制造公差外，還規(guī)定了磨損補(bǔ)償量。只有在設(shè)計(jì)通規(guī)時(shí)，才考慮磨損補(bǔ)償量和磨損極限，因?yàn)椤爸挂?guī)”不能通過被檢工件，磨損幾率極小，可不加考慮，設(shè)計(jì)時(shí)可查手冊(cè)中的國家標(biāo)準(zhǔn)選取。2023/1/12互換性第七章概要注：①通過分析，我們可以看出，“通規(guī)”的公差帶寬度不僅與制造公差有關(guān)，還受磨損補(bǔ)償量影響；“止規(guī)”的公差帶寬度只與制造公差有關(guān)，具體結(jié)論如下：②“通規(guī)”的公差帶寬度等于制造公差與磨損補(bǔ)償量之和；③“止規(guī)”的公差帶寬度就等于制造公差。

2023/1/12互換性第七章概要2.量規(guī)的公差帶的位置因素為了保證量規(guī)驗(yàn)收的可靠性，防止誤收，國標(biāo)規(guī)定量規(guī)的公差帶位于被檢驗(yàn)工件尺寸的公差帶之內(nèi)，采用“內(nèi)縮法”。具體方法如下：1)工作量規(guī)的“通規(guī)”的制造公差對(duì)稱分布與位置因素Z（Z系“通規(guī)”制造公差帶中心到被檢驗(yàn)工件最大實(shí)體尺寸之間的距離），同時(shí)按“內(nèi)縮法”的原理，防止誤收，將磨損極限最小值與被檢驗(yàn)工件最大實(shí)體尺寸重合。2023/1/12互換性第七章概要2.工作量規(guī)的“止規(guī)”的制造公差從被檢驗(yàn)工件最小實(shí)體尺寸起，按“內(nèi)縮法”的原理，防止誤收，向被檢驗(yàn)工件的公差帶內(nèi)分布。具體方法如下圖：2023/1/12互換性第七章概要2023/1/12互換性第七章概要注：由于量規(guī)的制造公差、磨損補(bǔ)償量和位置因素均占有了被檢驗(yàn)工件公差帶的一定區(qū)間，使被檢驗(yàn)工件的公差帶的寬度被壓縮，提高了被檢驗(yàn)工件的制造難度，在設(shè)計(jì)與制造量規(guī)時(shí)應(yīng)綜合考慮量規(guī)的制造工藝水平和使用壽命，以保證綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最佳。

2023/1/12互換性第七章概要二、光滑極限量規(guī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)檢驗(yàn)光滑工件的光滑極限量規(guī)的結(jié)構(gòu)形式很多。合理的選擇和使用，對(duì)正確判斷測(cè)量結(jié)果影響很大。其結(jié)構(gòu)形式的選擇與被測(cè)工件的尺寸和形狀相關(guān)，國標(biāo)也給出推薦結(jié)構(gòu)。具體如下：1.孔用光滑極限量規(guī)---“塞規(guī)”

1）全形，如：“外柱形”：完全模擬裝配的軸，用于測(cè)量工作部分形狀與軸相同，測(cè)量時(shí)測(cè)量工作部分與被檢驗(yàn)工件的孔全接觸，一般用于測(cè)量孔徑較小的量規(guī)。（國標(biāo)推薦孔徑為0~100mm）。2023/1/12互換性第七章概要

2）不全形，如：“T”和“片形”：采用模擬裝配的軸部分截面，用于測(cè)量工作部分形狀與軸不同，測(cè)量時(shí)測(cè)量工作部分與被檢驗(yàn)工件的孔局部接觸，一般用于測(cè)量孔徑較大的量規(guī)。（國標(biāo)推薦孔徑為100~315mm，小尺寸和中等尺寸的“止規(guī)”大采用不全形，符合泰勒原則）。3）球頭桿：采用兩點(diǎn)接觸來模擬裝配的軸，測(cè)量時(shí)測(cè)量工作部分與被檢驗(yàn)工件的孔局部接觸，一般用