第6章光滑工件尺寸的檢驗(yàn)與光滑極限量規(guī)設(shè)計(jì).ppt

1、第6章光滑工件尺寸的檢測(cè)與光滑極限量規(guī)設(shè)計(jì),國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)極限與配合中針對(duì)測(cè)量與檢驗(yàn)部分規(guī)定了兩種檢測(cè)方法的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)： 光滑工件尺寸的檢驗(yàn)(GB/T31772009) 光滑極限量規(guī)技術(shù)條件(GB/T19572006) 6.1 光滑工件尺寸的檢驗(yàn) 6.1.1 工件驗(yàn)收原則、安全裕度與驗(yàn)收極限 1. 計(jì)量器具的選擇原則 總原則：根據(jù)技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，在滿足使用要求的前提下，選低精度的測(cè)量器具。,兩點(diǎn)要求： (1) 按被測(cè)工件的部位、外形及尺寸來選擇計(jì)量器具。使所選擇的測(cè)量器具的測(cè)量范圍能滿足被測(cè)工件的要求。 (2) 按被測(cè)工件的精度要求(公差I(lǐng)T)來選擇計(jì)量器具。 選擇方法： 1) 有標(biāo)準(zhǔn)的可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

2、進(jìn)行選擇。 2) 沒有標(biāo)準(zhǔn)的其他工件，應(yīng)使所選用的計(jì)量器具的極限誤差約占被測(cè)工件公差的1/101/3。其中： 對(duì)精度低的工件：按工件公差的1/10； 對(duì)高精度的工件：按工件公差的1/3甚至1/2； 對(duì)一般精度工件：按工件公差的1/5 。,計(jì)量器具的極限誤差lim見下表 。,部分計(jì)量器具的極限誤差,各 種 量 具,游標(biāo)卡尺,千分尺,千分表,三 坐 標(biāo) 測(cè) 量 機(jī),2. 誤廢和誤收的概念,兩種錯(cuò)誤判斷： (1) 誤廢將本來處在公差帶之內(nèi)的合格品判為廢品而給予報(bào)廢，稱為誤廢；(造成浪費(fèi)) (2) 誤收將本來處在公差帶之外的廢品判為合格品而接收,稱為誤收。 (造成產(chǎn)品質(zhì)量下降),(實(shí)際為廢品),(實(shí)際

3、為廢品),(實(shí)際為合格品),極限尺寸附近是易出錯(cuò)的“地帶”！,3工件尺寸的驗(yàn)收原則,為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，GB/T31772009光滑工件尺寸的檢驗(yàn)對(duì)驗(yàn)收原則、驗(yàn)收極限和計(jì)量器具的選擇等作了規(guī)定。該標(biāo)準(zhǔn)適用于車間使用的普通計(jì)量器具（如游標(biāo)卡尺、千分尺及比較儀等）對(duì)圖樣上注出的公差等級(jí)為IT6IT18級(jí)、公稱尺寸至500mm的光滑工件尺寸的檢驗(yàn)，也適用于對(duì)一般公差尺寸的檢驗(yàn)。,要進(jìn)行檢驗(yàn)首先需要： 根據(jù)工件的公稱尺寸和公差等級(jí)確定工件的驗(yàn)收極限； 根據(jù)工件的公差等級(jí)選擇計(jì)量器具。 前面提到的誤收和誤廢的問題，標(biāo)準(zhǔn)也給出了解決方法：內(nèi)縮一個(gè)“安全裕度A”。,(1) 兩種驗(yàn)收極限(安全裕度)的確定,1)

4、 采用內(nèi)縮方式確定驗(yàn)收極限規(guī)定驗(yàn)收極限是從圖樣上標(biāo)注的最大實(shí)體尺寸和最小實(shí)體尺寸分別向工件公差帶內(nèi)移動(dòng)一個(gè)安全裕度A來確定，如圖6.1所示。 a) 安全裕度A測(cè)量結(jié)果的不確定程度。確定時(shí)應(yīng)綜合考慮技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面因素。 A的數(shù)值一般按工件公差的1/10確定 。可根據(jù)工件IT查表確定。見表6-1。,驗(yàn)收極限是判斷所檢驗(yàn)工件尺寸合格與否的尺寸界限。 目 的適當(dāng)控制誤廢，盡量減少誤收。,b) 按內(nèi)縮方式時(shí)的驗(yàn)收極限,孔尺寸的驗(yàn)收極限： 上驗(yàn)收極限=最小實(shí)體尺寸(LMS) A 下驗(yàn)收極限=最大實(shí)體尺寸(MMS) A 軸尺寸的驗(yàn)收極限： 上驗(yàn)收極限=最大實(shí)體尺寸(MMS) A 下驗(yàn)收極限=最小實(shí)體尺寸(

5、LMS) A,圖6.1 驗(yàn)收極限,注意： 采用內(nèi)縮方式可以減少誤收，有利于保證產(chǎn)品質(zhì)量。但增加了誤廢，使制造成本增加。,注意： 按照GB/T31772009確定的驗(yàn)收原則對(duì)位于規(guī)定的極限尺寸之外的工件應(yīng)拒收，為此需要根據(jù)被測(cè)工件的精度高低和相應(yīng)的極限尺寸，確定其安全裕度（A）和驗(yàn)收極限。 生產(chǎn)上，要按去掉安全裕度（A）的公差進(jìn)行加工工件。一般稱去掉安全裕度（A）的工件公差為生產(chǎn)公差，它小于工件公差。,2）采用不內(nèi)縮方式確定驗(yàn)收極限 驗(yàn)收極限等于規(guī)定的最大實(shí)體尺寸（MMS）和最小實(shí)體尺寸（LMS），即安全裕度A0。,此方案使誤收和誤廢都有可能發(fā)生！,(2)驗(yàn)收極限方式的選擇(選用原則),國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

6、的原文：,圖樣上注出的公稱尺寸至500mm、公差等級(jí)為618級(jí)（IT6IT18）的有配合要求的光滑工件尺寸時(shí)，按內(nèi)縮方案確定驗(yàn)收極限。對(duì)非配合和一般公差的尺寸，按不內(nèi)縮方案確定驗(yàn)收極限。,教材中的提法：P149第15行,圖3-16 Cp 1采用包容要求時(shí)的驗(yàn)收極限,對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的解釋：,圖3-17 偏態(tài)分布時(shí)的驗(yàn)收極限,6.1.2 計(jì)量器具(簡(jiǎn)稱量具)的選擇,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定量具的選擇，應(yīng)按測(cè)量不確定度的允許值U 來進(jìn)行。,測(cè)量不確定度的允許值:,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：按u1選擇計(jì)量器具。(u1 可由表6-1確定) 要 求：u計(jì)u1，考慮到計(jì)量器具的經(jīng)濟(jì)性 u計(jì) 還應(yīng)盡可能地接近u1 。 表6-2、6-3、6-4列

7、出了有關(guān)計(jì)量器具不確定度的允許值u計(jì)。,U1計(jì)量器具不確定度允許值； U2溫度、測(cè)量力及工件形狀誤差等引起的不確定度允許值。 據(jù)統(tǒng)計(jì)分析， u1= 0.9U, u2= 0.45U 。,表61 安全裕度（A）與計(jì)量器具的不確定度允許值（u1） (m),舉例,例3-2 試確定尺寸為140h11 （即采用包容要求）的驗(yàn)收極限，并選擇計(jì)量器具。,解：1)確定驗(yàn)收極限:,根據(jù)表查得：T=0.25mm， A0.025mm,10.023mm,上驗(yàn)收極限= dmax-A= 140-0.025=139.975mm,下驗(yàn)收極=dmin+A=140-0.25+0.025=139.775mm,2)選擇計(jì)量器具:,由表

8、6-2查得分度值為0.02mm的游標(biāo)卡尺可用,它的不確定度為0.0210.023mm,6-2 光滑極限量規(guī)設(shè)計(jì),檢測(cè)是檢驗(yàn)和測(cè)量的總稱。 量規(guī)是一種無刻度（不可讀數(shù)）的定值專用檢驗(yàn)工具。 用量規(guī)檢驗(yàn)零件，只能判斷零件是否在規(guī)定的檢驗(yàn)極限范圍內(nèi)，而不能得出零件實(shí)際尺寸、形狀和位置誤差的具體數(shù)值。 它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便、可靠，檢驗(yàn)效率高，因此，在大批量生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。 量規(guī)的種類很多，下面僅介紹光滑極限量規(guī)。,各 種 量 規(guī),6.2.1 光滑極限量規(guī)的作用、種類及公差帶 1. 量規(guī)的作用用模擬裝配狀態(tài)的方法來檢驗(yàn)光滑工件尺寸。,孔用塞規(guī),軸用卡規(guī)或環(huán)規(guī),光滑量規(guī)使用示例,通規(guī)能被合格品通過的量規(guī)

9、。通規(guī)的理想尺寸為工件的最大實(shí)體尺寸Dmin(= DM)或dmax(= dM) 。主要用于控制工件的作用尺寸。,止規(guī)不能被合格品通過的量規(guī)。止規(guī)的理想尺寸為工件的最小實(shí)體尺寸Dmax(= DL)或dmin(= dL) 。主要用于控制工件的提取尺寸。,用光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)零件時(shí)，必須成對(duì)使用。只要通規(guī)通過，且止規(guī)不通過，就說明被測(cè)件尺寸是合格的。否則不合格！,2. 量規(guī)的種類,工作量規(guī),驗(yàn)收量規(guī),工人在加工時(shí)用來檢驗(yàn)工件的量規(guī)?！巴ㄒ?guī)”用代號(hào)“T”表示，“止規(guī)”用代號(hào)“Z”表示。 其中通規(guī)(T)應(yīng)該是新的或磨損較少的量規(guī)。,檢驗(yàn)部門和用戶代表驗(yàn)收產(chǎn)品時(shí)使用的量規(guī)。 其中通規(guī)(T)應(yīng)該是舊的但不報(bào)廢

10、的（磨損較多的)量規(guī)。,校對(duì)量規(guī)分為,用來檢驗(yàn)軸用量規(guī)（卡規(guī)或環(huán)規(guī)）在制造中是否符合制造公差，在使用中是否已達(dá)到磨損極限時(shí)所使用的量規(guī)。,校對(duì)量規(guī),校通-通 TT 檢驗(yàn)軸用量規(guī)通規(guī)的校對(duì)量規(guī)，要求通過,校止-通 ZT 檢驗(yàn)軸用量規(guī)止規(guī)的校對(duì)量規(guī)，要求通過,校通-損 TS 檢驗(yàn)軸用量規(guī)通規(guī)磨損極限的校對(duì)量規(guī)， 要求不通過！,說明： (1) 在制造工作量規(guī)時(shí)，由于軸用工作量規(guī)（通常為卡規(guī)）的測(cè)量比較困難，使用過程中這種量規(guī)又易于磨損和變形，所以必須用校對(duì)量規(guī)對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)和校對(duì)；而孔用量規(guī)（通常為塞規(guī)）一般不需要校對(duì)量規(guī)。 (2) 國(guó)標(biāo)沒有規(guī)定驗(yàn)收量規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，但標(biāo)準(zhǔn)推薦：制造廠檢驗(yàn)工件時(shí)，生產(chǎn)工人應(yīng)該

11、使用新的或磨損較少的工作量規(guī)“通規(guī)”；檢驗(yàn)部門應(yīng)該使用與生產(chǎn)工人相同形式且已磨損較多的工作量規(guī)“通規(guī)”。這樣，工人自檢合格的工件，檢驗(yàn)人員用驗(yàn)收時(shí)也一定合格。 (3) 上述規(guī)定的量規(guī)檢驗(yàn)工件時(shí)，如果判斷有爭(zhēng)議，應(yīng)使用下述尺寸的量規(guī)來仲裁。 通規(guī)應(yīng)等于或接近工件最大實(shí)體尺寸； 止規(guī)應(yīng)等于或接近工件最小實(shí)體尺寸。,3. 量規(guī)公差帶,孔用量規(guī),軸用量規(guī),圖6.5 工作量規(guī)及軸用校對(duì)量規(guī)的公差帶圖,表66 IT6IT16級(jí)工作量規(guī)制造公差和位置要素值 (m),表66 IT6IT16級(jí)工作量規(guī)制造公差和位置要素值 (m),6.2.2 量規(guī)的設(shè)計(jì),1. 量規(guī)的形狀,1）符合量規(guī)設(shè)計(jì)原則（泰勒原則）的量規(guī)形

12、狀,a)泰勒原則：要求工件的體外作用尺寸不允許超過最大實(shí)體尺寸；任何部位的提取尺寸不允許超過最小實(shí)體尺寸，可表示為：,b) 符合泰勒原則的光滑極限量規(guī)應(yīng)達(dá)到如下要求 通規(guī)用來控制工件的作用尺寸，它的測(cè)量面應(yīng)具有與孔或軸相對(duì)應(yīng)的完整表面，稱為全形量規(guī)，其尺寸等于工件的最大實(shí)體尺寸，且其長(zhǎng)度應(yīng)等于被測(cè)工件的配合長(zhǎng)度。 止規(guī)用來控制工件的提取尺寸，它的測(cè)量面應(yīng)為兩點(diǎn)狀的，稱為不全形量規(guī)，兩點(diǎn)間的尺寸應(yīng)等于工件的最小實(shí)體尺寸。 若光滑極限量規(guī)的設(shè)計(jì)不符合泰勒原則，則對(duì)工件的檢驗(yàn)可能造成錯(cuò)誤判斷。,c) 偏離泰勒原則量規(guī)的影響(以孔為例)：,國(guó)標(biāo)規(guī)定：允許在被檢工件的形狀誤差不影響配合性質(zhì)的條件下，使用

13、偏離泰勒原則的量規(guī)。 例如： 為了量規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)化，量規(guī)廠供應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)通規(guī)的長(zhǎng)度，常不等于工件的配合長(zhǎng)度； 對(duì)大尺寸的孔和軸通常使用非全形的塞規(guī)（或桿規(guī)）和卡規(guī)檢驗(yàn)，以代替笨重的全形通規(guī)； 由于環(huán)規(guī)不能檢驗(yàn)曲軸，允許通規(guī)用卡規(guī)； 為了減少磨損，止規(guī)也可不用點(diǎn)接觸工件，一般作成小平面、圓柱面或球面； 檢驗(yàn)小孔時(shí)，止規(guī)常常制成全形塞規(guī)。,2）實(shí)際生產(chǎn)中量規(guī)的形狀,2. 量規(guī)型式的選擇 量規(guī)形式及應(yīng)用范圍,量規(guī)的結(jié)構(gòu)形式,3. 量規(guī)工作尺寸的計(jì)算,計(jì)算的一般步驟如下： 1) 由國(guó)標(biāo)“公差與配合”查出孔與軸的上、下偏差。 2) 由表6-6查出工作量規(guī)制造公差T 和位置要素Z 。 按工作量規(guī)制造公差T，確定工

14、作量規(guī)形狀公差和校對(duì)量規(guī)的制造公差。 3) 計(jì)算各種量規(guī)的極限偏差和工作尺寸。,例 3-3 計(jì)算25H8/f7孔與軸用量規(guī)的工作尺寸。(P72),解（1）表2-7和表2-8確定出孔、軸上下偏差為：,(2)由表6-6查出工作量規(guī)制造公差T、和位置要素Z，見下表：,(3) 畫公差帶圖,(4) 量規(guī)工作尺寸計(jì)算,1) 25H8孔用塞規(guī)工作尺寸計(jì)算,通規(guī)的磨極限尺寸 DM=25mm,2）25f7軸用卡規(guī)工作尺寸計(jì)算,通規(guī)的磨極限尺寸= dM = d+es= 24.980mm,3) 25f7軸用卡規(guī)的校對(duì)量規(guī)工作尺寸計(jì)算,圖3-23工作量規(guī)工作尺寸的標(biāo)注,量規(guī)工作圖,4. 量規(guī)的技術(shù)要求,量規(guī)測(cè)量面一般

15、用淬硬鋼（合金工具鋼、碳工具素鋼、滲碳鋼）和硬質(zhì)合金等材料制造，通常用淬硬鋼制造的量規(guī)，其測(cè)量面的硬度應(yīng)為HRC5865,以保證其耐磨性。,國(guó)標(biāo)規(guī)定工作量規(guī)的形狀和位置誤差，應(yīng)在其制造公差范圍內(nèi)，其公差為量規(guī)制造公差的50，當(dāng)量規(guī)制造公差小于或等于0.002mm時(shí)，其形狀和位置公差為0.001mm。,校對(duì)量規(guī)的制造公差，為被校對(duì)的軸用量規(guī)制造公差的50。其形狀公差應(yīng)在校對(duì)量規(guī)的制造公差范圍內(nèi)。,量規(guī)測(cè)量面的表面粗糙度，取決于被檢驗(yàn)工件的基本尺寸、公差等級(jí)和表面粗糙度以及量規(guī)的制造工藝水平。量規(guī)表面粗糙度值，隨上述因素和量規(guī)結(jié)構(gòu)型式的變化而異，一般不低于光滑極限量規(guī)國(guó)標(biāo)推薦的表面粗糙度數(shù)值，見表3-14。,表3-14 量規(guī)測(cè)量面粗糙度,課外作業(yè) 題目：6-1(1)、6-2。,1.光滑工件尺寸的檢測(cè) (1) 用通用計(jì)量器具測(cè)量工件(GB/T31771997) 通常車間使用的普通計(jì)量器具在選用時(shí)，應(yīng)使所選擇的計(jì)量器具不確定度u計(jì)不大于且接近于計(jì)量器具不確定度的允許值u1；驗(yàn)收極限可采用內(nèi)縮和不內(nèi)縮兩種方式來確定，見下表。,本