《互換性與技術(shù)測(cè)量》課件第6章

第6章光滑極限量規(guī)6.1概述

6.2量規(guī)尺寸公差帶6.3量規(guī)設(shè)計(jì)本章導(dǎo)讀:

(1)了解光滑極限量規(guī)的作用和種類(lèi);

(2)掌握工作量規(guī)公差帶的分布;

(3)理解泰勒原則,并掌握工作量規(guī)的設(shè)計(jì)方法。

光滑極限量規(guī)是一種沒(méi)有刻度的專(zhuān)用檢驗(yàn)工具。它不能確定零件的實(shí)際尺寸,只能確定零件尺寸是否處于規(guī)定的極限尺寸范圍內(nèi)。

檢驗(yàn)孔的光滑極限量規(guī)稱(chēng)為塞規(guī)。一個(gè)塞規(guī)按被測(cè)孔的最大實(shí)體尺寸制造,稱(chēng)為通規(guī)或過(guò)端;另一個(gè)塞規(guī)按被測(cè)孔的最小實(shí)體尺寸制造,稱(chēng)為止規(guī)或止端,如圖6.1(a)所示。檢驗(yàn)軸的光滑極限量規(guī)稱(chēng)為環(huán)規(guī)或卡規(guī)。6.1概述一個(gè)環(huán)規(guī)按被測(cè)軸的最大實(shí)體尺寸制造,稱(chēng)為通規(guī);另一個(gè)環(huán)規(guī)按被測(cè)軸的最小實(shí)體尺寸制造,稱(chēng)為止規(guī),如圖6.1(b)所示。測(cè)量時(shí),必須把通規(guī)和止規(guī)聯(lián)合使用,只有當(dāng)通規(guī)能夠通過(guò)被測(cè)孔或軸,同時(shí),止規(guī)不能通過(guò)被測(cè)孔或軸時(shí),該孔或軸才是合格品。

在機(jī)械制造業(yè)中,由于光滑極限量規(guī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便,測(cè)量可靠,因此,成批或大量生產(chǎn)的零件多采用光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)。

圖6.1光滑極限量規(guī)量規(guī)按用途可分為以下三類(lèi)。

(1)工作量規(guī):即工人在加工零件時(shí)用來(lái)檢驗(yàn)零件的量規(guī)。

(2)驗(yàn)收量規(guī):即檢驗(yàn)部門(mén)或用戶(hù)代表驗(yàn)收產(chǎn)品時(shí)所用的量規(guī)。驗(yàn)收量規(guī)一般不另行制造,檢驗(yàn)人員應(yīng)該使用與生產(chǎn)工人相同類(lèi)型且已磨損較多但未超過(guò)磨損極限的通規(guī),這樣由生產(chǎn)工人自檢合格的產(chǎn)品,檢驗(yàn)部門(mén)驗(yàn)收時(shí)也一定合格。

(3)校對(duì)量規(guī):用以檢驗(yàn)軸用工作量規(guī)的量規(guī)。孔用工作量規(guī)用指示式計(jì)量器具測(cè)量很方便,不需要校對(duì)量規(guī),只有軸用工作量規(guī)才使用校對(duì)量規(guī)。

6.2.1工作量規(guī)基本尺寸的確定

工作量規(guī)中的通規(guī)是檢驗(yàn)零件的作用尺寸是否超過(guò)最大實(shí)體尺寸(軸的最大極限尺寸或孔的最小極限尺寸),工作量規(guī)中的止規(guī)是檢驗(yàn)零件的實(shí)際尺寸是否超過(guò)最小實(shí)體尺寸(軸的最小極限尺寸或孔的最大極限尺寸),各種量規(guī)均以被檢驗(yàn)零件的極限尺寸作為基本尺寸。6.2量規(guī)尺寸公差帶6.2.2工作量規(guī)公差帶

工作量規(guī)公差帶由兩部分組成:

1.制造公差

量規(guī)制造時(shí)不可避免也會(huì)產(chǎn)生誤差,故需規(guī)定制造公差。但量規(guī)的制造公差要比被檢驗(yàn)零件的公差小得多。

2.磨損公差

通規(guī)在檢驗(yàn)時(shí)經(jīng)常要通過(guò)被檢驗(yàn)零件,其工作表面會(huì)產(chǎn)生磨損,故還需規(guī)定磨損公差,以使通規(guī)有一合理的使用壽命。而止規(guī)因不經(jīng)常通過(guò)被檢驗(yàn)零件,故不需規(guī)定磨損公差。

圖6.2量規(guī)公差帶圖圖6.2為光滑極限量規(guī)公差帶圖,GB1957－81中規(guī)定量規(guī)公差帶以不超過(guò)零件極限尺寸為原則,通規(guī)的制造公差帶對(duì)稱(chēng)于Z值,其允許磨損量以零件的最大實(shí)體尺寸為極限,止規(guī)的制造公差帶是從零件的最小實(shí)體尺寸算起,分布在尺寸公差帶之內(nèi)。制造公差T值和通規(guī)公差帶位置要素Z值是綜合考慮了量規(guī)的制造工藝水平和一定的使用壽命,按零件的基本尺寸、公差等級(jí)給出的,具體數(shù)值見(jiàn)表6.1。

表6.1光滑極限量規(guī)的尺寸公差T和位置要素Z值(GB1957－81)μm

表6.2工作量規(guī)極限偏差的計(jì)算公式

6.3.1量規(guī)的設(shè)計(jì)原則及結(jié)構(gòu)

對(duì)于要求遵守包容原則的孔和軸,應(yīng)按極限尺寸判斷原則(即泰勒原則)驗(yàn)收。泰勒原則規(guī)定:零件的作用尺寸和實(shí)際尺寸不能超出最大實(shí)體尺寸和最小實(shí)體尺寸。6.3量規(guī)設(shè)計(jì)因此,光滑極限量規(guī)設(shè)計(jì)時(shí),通規(guī)用來(lái)控制零件的作用尺寸,止規(guī)用來(lái)控制零件的實(shí)際尺寸。通規(guī)的測(cè)量面應(yīng)是與孔或軸形狀相對(duì)應(yīng)的完整表面,其定形尺寸等于零件的最大實(shí)體尺寸,且測(cè)量長(zhǎng)度等于配合長(zhǎng)度，因此,通規(guī)常稱(chēng)為全形量規(guī)。止規(guī)的測(cè)量面是兩點(diǎn)狀的,這兩點(diǎn)狀測(cè)量面之間的定形尺寸等于零件的最小實(shí)體尺寸。如果量規(guī)形狀不正確,就會(huì)造成誤收。

在量規(guī)的實(shí)際應(yīng)用中,往往由于量規(guī)制造和使用方面的原因,要求量規(guī)的形狀完全符合泰勒原則會(huì)有困難,有時(shí)甚至不能實(shí)現(xiàn),因而不得不使用偏離泰勒原則的量規(guī)。為了盡量減少在使用偏離泰勒原則的量規(guī)檢驗(yàn)時(shí)造成的誤判,操作量規(guī)的方法一定要正確。例如,使用非全形的通端塞規(guī)時(shí),應(yīng)在被檢測(cè)的孔的全長(zhǎng)上沿圓周的幾個(gè)位置上檢驗(yàn);使用卡規(guī)時(shí),應(yīng)在被檢測(cè)軸的配合長(zhǎng)度的幾個(gè)部位并在圍繞被檢測(cè)軸的圓周上的幾個(gè)位置檢驗(yàn)。6.3.2量規(guī)的技術(shù)要求

工作量規(guī)的形位誤差應(yīng)在量規(guī)的尺寸公差帶內(nèi),形位公差為尺寸公差的50%,但形位公差小于0.001mm時(shí),由于制造和測(cè)量都比較困難,形位公差都規(guī)定選為0.001mm。

量規(guī)測(cè)量面的材料可用淬硬鋼(合金工具鋼、碳素工具鋼等)和硬質(zhì)合金,也可在測(cè)量面上鍍以耐磨材料。測(cè)量面的硬度應(yīng)為HRC58~65。

量規(guī)測(cè)量面的粗糙度,主要是從量規(guī)使用壽命、零件表面粗糙度以及量規(guī)制造的工藝水平考慮的。一般量規(guī)工作面的粗糙度要求比被測(cè)零件的粗糙度要求要嚴(yán)格些,量規(guī)測(cè)量面的粗糙度要求可參照表6.3選用。

表6.3量規(guī)測(cè)量面的表面粗糙度Ra值μm6.3.3工作量規(guī)極限偏差的計(jì)算

例6.1計(jì)算

用的量規(guī)極限偏差。

解:f18H8的上偏差es＝＋0.027mm,下偏差EI＝0;f18h7的上偏差es＝0,下偏差ei＝－0.018mm。

由表6.1查得:

IT8,尺寸為18mm的量規(guī)公差T＝0.0028mm,位置要素Z＝0.004mm,形狀、位置公差＝T/2＝0.0014mm;

IT7,尺寸為18mm的量規(guī)公差T＝0.002mm,位置要素Z＝0.0028mm,形狀、位置公差＝T/2＝0.001mm。

(1)f18H8孔用塞規(guī):

通規(guī)上偏差＝EI＋Z＋T/2＝(0＋0.004＋0.0014)mm＝＋0.0054mm

下偏差＝EI＋Z－T/2＝(0.004－0.0014)mm＝＋0.0026mm

磨損極限＝EI＝0

止規(guī)上偏差＝es＝＋0.027mm

下偏差＝es－T＝(＋0.027－0.0028)mm＝＋0.0242mm

(2)f18h7軸用環(huán)規(guī)或卡規(guī):

通規(guī)上偏差＝es－Z＋T/2＝(0－0.0028＋0.001)mm＝－0.0018mm

下偏差＝es－Z－T/2＝(0－0.0028－0.001)mm＝－0.0038mm

磨損極限＝es＝0

止