互换性与测量技术5、6普通计量器具与光滑极限量规概要课件.ppt

普通计量器具的选择 和光滑极限量规,一、普通计量器具的选择二、光滑极限量规,普通计量器具的选择 和光滑极限量规一、普通计量器具,一、普通计量器具的选择,普通计量器具测量工件应参照GB/T31771997 该标准适合于车间用的计量器具（游标卡尺、千分尺和分度值不小于0.5m的指示表和比较仪），主要用以检测公称尺寸至500mm，公差等级为IT6IT8级的光滑工件尺寸，也适合用于对一般公差尺寸的检测。,用普通计量器具检验是选择合适的计量器具测量工件尺寸，并按规定的验收极限判断工件尺寸是否合格的一种定量检验过程。,一、普通计量器具的选择 普通计量器,把超过公差界限的废品误判为合格品而接收称为误收。 将接近公差界限的合格品误判为废品而报废称为误废。 验收原则：所用验收方法应只接受位于规定的极限尺寸之内的工件。即允许误废不允许有误收。,1、误收与误废,把超过公差界限的废品误判为合格品而接收称为误收。1,验收极限 检验工件尺寸时判断合格与否的尺寸界限。安全裕度是将工件规定的最大极限尺寸和最小极限尺寸分别向公差带内移动一个不确定度的允许值 A。,安全裕度由工件公差确定，A的数值取工件公差的1/10,其数值见表。,2、验收极限安全裕度,验收极限 检验工件尺寸时判断合格与否的尺寸界限。 安全,国标规定验收极限可按下列方式之一确定 1内缩方式 验收极限是从规定的上极限尺寸和下极限 尺寸分别向工件公差带内移动一个安全裕度A来确定。 上验收极限=上极限尺寸(Dmax，dmax)一安全裕度(A) 下验收极限=下极限尺寸(Dmin，dmin)+安全裕度(A) 2不内缩方式 规定验收极限等于工件的上极限尺寸和 下极限尺寸，即A值等于零。,指检验工件尺寸时判断是否合格的尺寸界限。,验收极限,国标规定验收极限可按下列方式之一确定 指检,验收极限,要结合尺寸功能要求及其重要程度、尺寸公差等级、测量不确定度和工艺能力等因素综合考虑。,验收极限方式的选择,1）对遵循包容要求的尺寸、公差等级高的尺寸，其验收方式要选内缩方式。2）对非配合和一般公差的尺寸，其验收方式选不内缩方式。3）当工艺能力指数Cp1时，其验收极限可按不内缩方式，但对采用包容要求的尺寸，其轴的最大极限尺寸和孔的最小极限尺寸任按内缩方式。 工艺能力指数Cp值是工件公差值T与加工设备工艺能力C之比值。C为常数，工件尺寸遵守正态分布时C=6；为加工设备的标准偏差，Cp=T/64）对偏态分布的尺寸，尺寸偏向一边应按内缩方式。,要结合尺寸功能要求及其重要程度、尺寸公差等级、测量不,3、 测量器具的选择,测量器具选择时应考虑的因素（1）根据生产类型和要求选择不同的量具。（2）选择测量器具应考虑与被测工件的外形、位置和尺寸的大小相适应。所选择的测量器具应能满足其测量范围。（3）选择测量器具应考虑与被测工件的尺寸公差大小相适应。所以选择量具的极限误差既要保证测量精度，又要符合其经济性。,无论选用何种量具，都有测量误差。零件的公差等级越高，其公差值越小，应选择的量具精度也越高。,3、 测量器具的选择 测量器具选择时应考虑,测量的不确定度包括以下两方面的因素：（1）测量器具的不确定度u1。选择测量器具时，应使所选测量器具的不确定度值小于标准规定的允许值u1。 u1 0.9A。见表（2）由温度、工件形位误差以及压陷效应因素所引起的不确定度u2。 u2 0.45A,测量器具的内在误差和测量条件误差综合作用结果，引起测量结果的分散程度。反映了由于测量误差的存在而对被测量不能肯定的程度。,测量器具的不确定度,测量的不确定度包括以下两方面的因素： 测量器具的内,按照计量器具的测量不确定度允许值 u1 选择计量器具。选择时，应使所选用的计量器具的测量不确定度数值等于或小于选定的值u1。 u1 u1,计量器具的选择,在实际生产中，当现有测量器具的不确定度 u1 u1 时，应扩大安全裕度。,按照计量器具的测量不确定度允许值 u1 选择计量器具,例： 试确定包容要求的工件30h7的验收极限，并选择相应的计量器具。,解：查表得30h7的公差值T=0.021mm，根据T值， 查表得出安全裕度 A=0.002mm, 计量器具不确定度允许值u1=0.0019mm. 按内缩方式确定验收极限 上验收极限：dmax-A=30-0.002=29.998 下验收极限：dmin+A=30-0.021+0.002=29.981 查表可知，在工件尺寸40mm、分度值为0.002mm的比较仪不确定度0.0018mm，小于u1=0.0019mm，可满足要求。,例： 试确定包容要求的工件30h7的验收极限，并,互换性与测量技术-5、6普通计量器具与光滑极限量规概要课件,相关术语及其意义,1.局部实际尺寸（Da，da） 指在实际要素的任意正截面上，两对应点之间测得的距离。 显然同一 要素在不同部位测量，测得的局部实际尺寸是不同的。,相关术语及其意义 1.局部实际尺寸（Da，da）,2.作用尺寸 （Dm ，dm）,作用尺寸是零件的实际尺寸和形状误差综合作用的结果，它是零件在装配时真正起作用的尺寸。 同一批零件加工后的作用尺寸各不相同，但对于某一零件而言，其作用尺寸是确定的。,相关术语及其意义,2.作用尺寸 （Dm ，dm） 作用尺,体外作用尺寸（Dfe dfe）,在配合的全长上，与实际内表面相接触的最大理想面或与实际外表面接触的最小理想面的直径或宽度。( B ),体内作用尺寸 （Dfi dfi） 指在被测要素的给定长度上，与实际内表面相接触的最小理想面，或与实际外表面相接触的最大理想面的直径或宽度。(B),单一要素体外、体内作用尺寸,相关术语及其意义,体外作用尺寸（Dfe dfe） 在配合的全长上，,体外作用尺寸是实际要素在配合中真正起作用的尺寸,在配合的全长上，与实际孔内接的最大轴的尺寸称为孔的体外作用尺寸；与实际轴外接的最小理想孔的尺寸称为轴的体外作用尺寸。,孔,相关术语及其意义,孔的体外作用尺寸,轴的体外作用尺寸,体外作用尺寸是实际要素在配合中真正起作用的尺寸,对于被测实际孔，其体内作用尺寸大于体外作用尺寸；对于被测实际轴，其体内作用尺寸小于体外作用尺寸。孔的体外作用尺寸小于或等于孔的实际尺寸；轴的体外作用尺寸大于或等于轴的实际尺寸。孔轴的体外、体内作用尺寸是由实际尺寸和形位误差综合形成的，对每个零件不尽相同。体外作用尺寸是实际要素在配合中真正起作用的尺寸，实际要素的体外作用尺寸直接影响到孔、轴的配合性质.,作用尺寸小结,对于被测实际孔，其体内作用尺寸大于体外作用尺寸；对于被测实际,相关术语及其意义,3.实体状态,最大实体状态（MMC) 实际要素在给定长度上处处位于极限尺寸之内，并具有材料量最多时的状态，称为最大实体状态。 最小实体状态（LMC) 实际要素在给定长度上处处位于极限尺寸之内，并具有材料量最少时的状态，称为最小实体状态。,相关术语及其意义 3.实体状态最大实体状态（MMC),4.实体尺寸,最大实体尺寸（MMS) 实际要素在最大实体状态下的极限尺寸，称为最大实体尺寸。孔和轴的最大实体尺寸分别用 DM、dM表示。DM = Dmin；dM = dmax 最小实体尺寸（LMS) 实际要素在最小实体状态下的极限尺寸，称为最小实体尺寸。孔和轴的最小实体尺寸分别用DL、 dL 表示。DL = Dmax；dL= dmin,相关术语及其意义,4.实体尺寸最大实体尺寸（MMS) 实际要素在最,最大实体状态、最大实体尺寸,最大实体状态、最大实体尺寸,光滑极限量规是指被检验工件为光滑孔或光滑轴所用的极限量规的总称。是一种没有刻度的定值检验量具。用光滑极限量规检验零件时，只能判断零件是否在规定的验收极限范围内，而不能测出零件实际尺寸和形位误差的数值。量规结构设计简单，使用方便、可靠，检验零件的效率高。,二、光滑极限量规,光滑极限量规是指被检验工件为光滑孔或光滑轴所用的极限量规的总,（一）光滑极限量规的种类,1、孔用光滑极限量规（塞规）,（一）光滑极限量规的种类1、孔用光滑极限量规（塞规）,塞规分通端（通规）和止端（止规）； 通端按被测孔的最大实体尺寸（最小极限尺寸）制造； 止端按被测孔的最小实体尺寸（最大极限尺寸）制造； 用塞规检验零件时，只要通规通过，止规不通过，则说明被测件是合格的，否则工件就不合格。,孔用光滑极限量规（塞规）,塞规分通端（通规）和止端（止规）；孔用光滑极限量,校对光滑轴专用环规,轴用卡板或止口卡,2、轴用光滑极限量规（环规或卡规）,（一）光滑极限量规的种类,校对光滑轴专用环规 轴用卡板或止口卡2、轴用光滑极限量规（环,卡规分通端和止端； 通端按被测轴的最大实体尺寸（最大极限尺寸）制造； 止端按被测轴的最小实体尺寸（最小极限尺寸）制造； 用卡规检验零件时，只要通规通过，止规不通过，则说明被测件是合格的，否则工件就不合格。,轴用光滑极限量规（环规或卡规）,卡规分通端和止端；轴用光滑极限量规（环规或卡规）,光滑极限量规是成对使用的。 “通规”用来控制工件的体外作用尺寸； “止规”用来控制工件的实际尺寸； 因此，通规按被检工件的最大实体尺寸制造，止规按被检工件的最小实体尺寸制造。,光滑极限量规的标准是GB195781 ,适用于检测国标极限与配合（GB/T 18001997）规定零件的基本尺寸至500mm，公差等级IT6IT16孔与轴。,检验工件的合格条件：通规“通”，止规“止”。,光滑极限量规是成对使用的。光滑极限量规的标准是GB1,量规检验工件遵循“泰勒原则”（极限尺寸判断原则） 通规通过被测孔、轴则表示工件的作用尺寸没有超出最大实体尺寸，即：Dfe DM Dmin dfe dM = dmax 止规通不过被测孔、轴则表示工件的实际尺寸没有超出最小实体尺寸，即： Da DL = Dmax da dL dmin,（二） 泰勒原则,设计量规应遵守泰勒原则（极限尺寸判断原则）,量规检验工件遵循“泰勒原则”（极限尺寸判断原则）,互换性与测量技术-5、6普通计量器具与光滑极限量规概要课件,通规 工作面为最大实体边界，因而与被测孔或轴成面接触，且量规长度等于配合长度。因此，通规常称为全形量规。 止规 用于控制工件的实际尺寸，它的测量面理论上应是两点状的，这两点状测量面之间的定形尺寸（基本尺寸）等于孔或轴的最小实体尺寸。止规称为不全形量规。 用符合泰勒原则的量规检验孔或轴时，若通规能够自由通过，且止规不能通过，则表示被测孔或轴合格;若通规不能通过，或者止规能够通过，则表示被测孔或轴不合格。,符合泰勒原则的量规要求,通规 工作面为最大实体边界，因而与被测孔或轴成面接触,光滑极限量规,光滑极限量规,泰勒原则是设计极限量规的依据，用这种极限量规检验零件，基本可以保证零件公差与配合要求。但是，在极限量规的实际应用中，由于量规制造和使用方面的原因，要求量规形状完全符合泰勒原则是有困难的。因此，国标规定：允许在被测零件的形状误差不影响配合性质的条件下，可以使用偏离泰勒原则的量规。,泰勒原则是设计极限量规的依据，用这种极限量规检验零件，基本可,（1）长度偏离:允许通规长度小于工件配合长度。 （2）形状偏离:大尺寸的孔和轴允许用非全形的通端塞规（或球端杆规）和卡规检验，以代替笨重的全形通规。,国家标准一些规定,通规对泰勒原则的允许偏离如下:,（1）长度偏离:允许通规长度小于工件配合长度。,（1）对点状测量面，由于点接触易于磨损，止规往往改用小平面、圆柱面或球面代替。（2）检验尺寸较小的孔时，为了增加刚度和便于制造，常改用全形塞规。（3）对于刚性不好的薄壁零件，若用点状止规检验，会使工件发生变形，也改用全形塞规或环规。,国家标准一些规定,止规对泰勒原则的允许偏离如下:,（1）对点状测量面，由于点接触易于磨损，止规往往改用小平面、,1.工作量规 工作量规是工人在零件制造过程中，用来检验工件时使用的量规。它的通规和止规分别用代号“T”和“Z”表示。 2.验收量规 验收量规是检验部门或用户代表验收产品时使用的量规。验收量规也有通规和止规。 3.校对量规 校对量规是检验、校对轴用量规（环规或卡规）的量规。,（三）光滑极限量规的用途分类,1.工作量规（三）光滑极限量规的用途分类,校对量规有三种:,（1）校通通 代号TT。该量规是检验轴用通规时使用的量规，其作用是检验通规尺寸是否小于最小极限尺寸。检验时应通过。 （2）校止通 代号ZT。该量规是检验轴用止规时使用的量规，其作用是检验止规尺寸是否小于最小极限尺寸，检验时也应通过。 （3） 校通损 代号TS。该量规是校对轴用通规的量规，其作用是校对轴用通规是否已磨损到磨损极限。校对时不应通过。,校对量规有三种: （1）校通通 代号TT。该量规是检验轴,（四）量规公差带,光滑极限量规是一种精密检测工具，它的制造精度比被检验工件要求更高。但它在制造过程中，也不可避免地会产生制造误差，故对量规工作尺寸也要规定其制造公差。 量规制造公差的大小决定了量规制造的难易程度。,（四）量规公差带光滑极限量规是一种精密检测工具,工作量规通规公差由制造公差T和磨损公差Z两部分组成，而工作量规止规公差只由制造公差T组成。,T工作量规尺寸公差， Z通规公差带位置要素值，Tp用于工作环规的校对塞规的尺寸公差,量规公差带图,（1）工作量规公差带的大小,工作量规通规公差由制造公差T和磨损公差Z两部分组成，,公差带的制造公差“T”和通规公差带位置要素“Z” 是综合考虑了量规的制造工艺水平和一定的使用寿命按工件的基本尺寸、公差等级给出的具体数值。,公差带的制造公差“T”和通规,（1）校通-通（TT）其公差带是从通规的下偏差起始，向轴用量规通规的公差带内分布。（2）校止-通（ZT）其公差带是从止规的下偏差起始，向轴用量规止规的公差带内分布。（3）校通-损（TS）其公差带是从通规的磨损极限（被测轴的最大实体尺寸）起始，向轴用量规通规公差带内分布。,校对量规公差带,（1）校通-通（TT）其公差带是从通规的下偏差起始，向轴用量,（2）工作量规公差带的位置配置 我国量规国家标准GB/T 19572006规定，量规公差带采用“内缩方案”。即将量规的公差带全部限制在被测孔、轴公差带之内，它能有效地控制误收，从而保证产品质量与互换性。 （3）工作量规的形状、位置公差 量规的形位公差与量规的尺寸公差之间的关系，应遵守包容原则，即量规的形位公差应在量规的尺寸公差范围内。并规定量规形位公差为量规尺寸公差的50%。考虑到制造和测量的困难，当量规尺寸公差小于0.002mm时，其形位公差取为0.001mm。 根据工件尺寸公差等级的高低和基本尺寸的大小，工作量规测量面的表面粗糙度参数Ra值通常为0.025-0.4微米。,（2）工作量规公差带的位置配置,（五）量规设计,工作量规的设计就是根据工件图样上的要求，设计出能够把工件尺寸控制在允许的公差范围内的适用的量具。 量规设计包括选择量规结构形式、确定量规结构尺寸、计算量规工作尺寸以及绘制量规工作图。,（五）量规设计 工作量规的设计就是根据工件图样,孔、轴用量规,1、量规型式的选择,孔、轴用量规 1、量规型式的选择,具体应用时还可查阅GB/T 63221986光滑极限量规型式及尺寸。,量规型式和应用尺寸范围,具体应用时还可查阅GB/T 63221986,孔用量规 1.全形塞规具有外圆柱形的测量面。 2.不全形塞规具有部分外圆柱形的测量面。 3.片形塞规具有较少部分外圆柱形的测量面。 4.球端杆规具有球形的测量面。轴用量规 1.环规具有内圆柱面的测量面。 2.卡规具有两个平行的测量面（也可改用一 个平面与一个球面或圆柱面;也可改用两个与被检工件的轴线平行的圆柱面）。,孔用量规,1.量规可用合金工具钢、碳素工具钢、渗碳钢及硬质合金等尺寸稳定且耐磨的材料制造，也可用普通低碳钢表面镀铬氮化处理，其厚度应大于磨损量。 2.量规工作面的硬度对量规的使用寿命有直接影响。 3.量规工作面不应有锈迹、毛刺、黑斑、划痕等明显影响使用质量的缺陷，非工作表面不应有锈蚀和裂纹。 4.量规的测头与手柄的连接应牢固可靠，在使用过程中不应松动。 5.量规测量面的表面粗糙度取决于被检验工件的基本尺寸、公差等级和粗糙度以及量规的制造工艺水平，一般不低于国标推荐的表面粗糙度数值。 6.量规必须打上清晰的标记.,2、量规的技术要求,1.量规可用合金工具钢、碳素工具钢、渗碳钢及硬质合金,3、量规工作尺寸的计算,1、查出被检测工件的极限偏差。2、查出工作量规的制造公差T和位置要素Z值，并确定量规的形位公差。3、画出工件和量规的公差带图。4、计算量规的极限偏差。5、计算量规的极限尺寸以及磨损极限尺寸。6、按量规的常用形式绘制并标注量规图样。,3、量规工作尺寸的计算1、查出被检测工件的极限偏差。,4、量规设计应用举例,例：设计检验30H8孔用工作量规。,4、量规设计应用举例 例：设计检验30H8,