光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计.ppt
2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,1,第六章 光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,2,第六章 光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,本章主要内容,一、光滑工件尺寸检验 工件验收原则、安全裕度、尺寸验收极限、测量器具选择二、光滑极限量规设计 光滑极限量规作用和分类、光滑极限量规的设计,光滑工件尺寸的检验（GB/T31771997）光滑极限量规（GB/T19571981）,重点：光滑极限量规的设计难点：泰勒原则及其在光滑极限量规设计中的应用,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,3,第六章 光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,学习要求,掌握工件验收原则、尺寸验收极限等概念；了解测量器具选择方法；掌握光滑极限量规作用和分类；掌握光滑极限量规的设计方法。了解两个标准的内容。,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,4,第一节 光滑工件尺寸检验,加工车间环境下零件的检测方法,使用通用的计量器具检验零件；通常采用两点法测量；测得值为零件的局部实际尺寸。,零件检测过程中存在的误差,计量器具的测量极限误差；零件本身的形状误差；测量条件、测量方法误差等。,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,5,第一节 光滑工件尺寸检验,为保证足够的测量精度采取的措施,合理处理测量结果；正确选择测量器具。,国家标准光滑工件尺寸的检验（GB/T31771997）作了相应的规定。本节主要讨论在车间条件下验收原则、安全裕度和验收极限的确定问题。,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,6,一、工件验收原则、安全裕度和尺寸验收极限,1.工件验收原则,验收前提：按零件的最大、最小极限尺寸验收零件。当零件的实际尺寸处于最大和最小极限尺寸附近时，由于存在测量误差，有可能出现两种“误检”情况：,误收：把废品判为合格品。,误废：把合格的零件判为废品。,国标规定的工件验收原则：所用的验收方法原则上只接收位于规定尺寸极限之内的工件，只允许有误废，不允许有误收。,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,7,一、工件验收原则、安全裕度和尺寸验收极限,工件尺寸误检,误收,误废,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,8,一、工件验收原则、安全裕度和尺寸验收极限,2.安全裕度,为了保证验收原则的实施，采取规定“验收极限”的方法，即采用安全裕度抵消测量的不确定度。,验收极限与设计时的尺寸极限不同。验收极限是检验工件尺寸时判断合格与否的尺寸界限。,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,9,一、工件验收原则、安全裕度和尺寸验收极限,2.安全裕度,（1）验收极限是从规定的最大实体界限（MML）和最小实体界限（LML）分别向工件公差带内缩一个安全裕度A来确定（A=0.1IT）。（2）验收极限等于规定的最大实体极限（MML）和最小实体极限（LML），即安全裕度A=0。,国家标准规定，光滑工件尺寸的验收方法可以选择以下两种方法之一：,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,10,一、工件验收原则、安全裕度和尺寸验收极限,2.安全裕度,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,11,计量器具的选择,安全裕度（A）与计量器具的测量不确定度允许值（u1）,注：u1分、档，一般情况下应优先选用档，其次选用档、档。,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,12,一、工件验收原则、安全裕度和尺寸验收极限,3.尺寸验收极限,上验收极限=最大极限尺寸-安全裕度A下验收极限=最小极限尺寸+安全裕度A,（1）方法一的尺寸验收极限,方法一的验收极限比较严格，适用情况：符合包容要求，公差等级较高的尺寸；对于偏态分组的尺寸，其“尺寸偏向边”的验收极限；符合包容要求的尺寸，当工艺能力指数Cp1时，其最大实体极限尺寸的验收极限。,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,13,一、工件验收原则、安全裕度和尺寸验收极限,3.尺寸验收极限,上验收极限=最大极限尺寸 下验收极限=最小极限尺寸,（2）方法二的尺寸验收极限,方法二的验收极限比较宽松，适用情况：工艺能力指数Cp1时；对于偏态分组的尺寸，其“尺寸非偏向边”的验收极限；符合包容要求的尺寸，其最小实体极限尺寸的验收极限；非配合尺寸和一般尺寸。,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,14,尺寸验收极限示例,Cp 1采用包容要求时的验收极限,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,15,尺寸验收极限示例,偏态分布时的验收极限,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,16,二、测量器具的选择,测量工件产生“误收”和“误废”的原因是由于测量极限误差（不确定度）的存在。,测量极限误差（不确定度）主要由测量器具的不确定度u1和测量方法的不确定度u2构成。,其中,测量器具的不确定度u1是产生“误收”和“误废”的主要因素。所以根据测量器具的不确定度选择计量器具很重要。,通用测量器具的选择，应按照国标GB/T 3177-1997进行。该标准适用于车间用的计量器具，主要用于公差等级为IT6 IT18的工件尺寸。,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,17,二、测量器具的选择,计量器具的选择方法,（1）u1u1原则 按照计量器具所引起的测量不确定度允许值来选择计量器具，保证测量结构的可靠性。各类量具的不确定度值u1参考表6-2、表6-3和表6-4中。选择计量器具时，应使所选用的计量器具的不确定度u1小于或等于计量器具的不确定度允许值u1。,注意：如果没有所选择的精度高的仪器，可以采用比较测量法提高现场器具的使用精度。如：用内径千分尺测量孔径尺寸。,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,18,二、测量器具的选择,计量器具的选择方法,（2）0.4u1u1原则 当使用形状与工件形状相同的标准器进行比较测量时，千分尺的测量不确定度可以降低。,（3）0.6u1u1原则 当使用形状与工件形状不相同的标准器进行比较测量时，千分尺的测量不确定度可以降低。,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,19,二、测量器具的选择,其它考虑因素,（1）适用性 计量器具的使用性能要适应被测工件的尺寸、结构、工件重量、工件材质、批量大小等方面的要求。如：测量尺寸大的零件采用上置式量具；硬度低、刚性差的零件采用非接触式测量等。,（2）检测成本 满足检测要求的情况下尽量选用价格低的计量器具。,（3）扩大安全裕度A 验收极限向零件公差带内移动，误收减少、误废增加。,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,20,三、光滑工件尺寸检验示例,参考教材P138(自学)例6-1例6-4,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,21,第二节 光滑极限量规设计,光滑极限量规（GB/T1957-1981）用于检验遵守包容要求的大批量生产的单一实际要素，多用来判定圆形孔、轴的合格性。,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,22,第二节 光滑极限量规设计,一、光滑极限量规的作用和分类,1.光滑极限量规的作用 光滑极限量规是一种无刻度，成对使用的专用检验工具。适用于批量生产，遵守包容原则的孔、轴检验。,光滑极限量规检验的合格要求：通规模拟最大实体（MMS）边界，检验体外作用尺寸，通过为合格；止规体现最小实体尺寸（LMS），检验实际尺寸，止住为合格。,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,23,一、光滑极限量规的作用和分类,2.光滑极限量规的分类,按用途分：工作量规、验收量规、校验量规,（1）工作量规：加工工件时用来检验工件的量规，操作者使用。通常使用新制的或磨损较少的量规作为工作量规。通端代号为“T”，止端代号为“Z”。通常使用新制的或磨损较少的量规作为工作量规,（2）验收量规：检验员或用户代表验收工件使用的量规。验收量规不单独制造，一般用已用过的量规，磨损较多。通规应是旧的已经磨损较多的但是未超过磨损极限的。,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,24,一、光滑极限量规的作用和分类,2.光滑极限量规的分类,（3）校对量规：专门为检验轴工件用的工作量规制造的（孔用量规可用精密量仪测量），检验轴用工作量规使用。,校对量规有三种：,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,25,一、光滑极限量规的作用和分类,2.光滑极限量规的分类,按被测工件类型分：塞规和卡规,（1）塞规：被测工件为孔。,（2）卡规：被测工件为轴。,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,26,二、光滑极限量规的设计原理,光滑极限尺寸判断原则（泰勒原则）,（1）工件的体外作用尺寸(Dfe、dfe)不超越最大实体尺寸(MMS)；（2）工件的实际尺寸(Da、da)不超越最小实体尺寸(LMS)。,孔：,轴：,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,27,二、光滑极限量规的设计原理,光滑极限量规的设计要求,（1）通规具有MMS边界的形状（全形通规）；（2）止规具有与被测孔、轴成两个点接触的形状（两点式止规）。,实际设计中，允许光滑极限量规偏离泰勒原则。如：非全形通规、全形止规。,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,28,二、光滑极限量规的设计原理,光滑极限量规的设计要求,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,29,二、光滑极限量规的设计原理,光滑极限量规的设计要求,轴用卡规或环规,孔用塞规,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,30,二、光滑极限量规的设计原理,偏离泰勒原则量规的影响,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,31,二、光滑极限量规的设计原理,常用塞规的结构,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,32,二、光滑极限量规的设计原理,常用卡规的结构,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,33,量规形式及应用范围,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,34,量规形式及应用范围,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,35,三、光滑极限量规的公差,1.工作量规的公差,（1）工作量规的制造公差T 按GB/T 1957-1981的规定取值（表6-5）。,（2）通规公差带位置Z 量规制造公差T的中心线到工件最大实体尺寸MMS的距离（内缩Z）。,（3）止规公差带位置T/2 量规制造公差T的中心线到工件最小实体尺寸LMS的距离（内缩T/2）。,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,36,三、光滑极限量规的公差,1.工作量规的公差,（4）工作量规的形位公差 尺寸和形状公差之间的关系遵守包容要求。形状公差值t=T/2,（5）工作量规的表面粗糙度Ra值 一般取0.0250.4um(表6-6)。,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,37,三、光滑极限量规的公差,2.校对量规的公差,（1）校对量规的公差Tp的大小 校对量规的公差取值Tp=T/2,（2）校对量规的公差Tp的位置 TT规和ZT规：Tp在T的中心以下；TS规：Tp在轴工件公差的最大实体尺寸线MMS以下。,（3）校对量规的形位公差 尺寸和形状公差之间的关系遵守包容要求。,（4）校对量规的表面粗糙度 取值比工作量规小。,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,38,三、光滑极限量规的公差,工作量规和校对量规的公差带,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,39,四、光滑极限量规的设计步骤和极限尺寸计算,1.光滑极限量规的设计步骤,（1）根据标准公差表和基本偏差表查出被测工件的上、下偏差，并画出Th（Ts）图。,（2）查出工作量规的T和Z的数值，画出工作量规以及校对量规的公差带图。,（3）在公差带图上正确标出所有的量规上、下偏差。,（4）按“公差向实体内分布”的原则，写出量规的标注尺寸。,（5）绘制光滑极限量规及其校对量规的工作图，正确标注各项技术要求。,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,40,四、光滑极限量规的设计步骤和极限尺寸计算,2.设计举例（P144）,（1）设计检验40H8 E 用的工作量规；（2）设计检验40f7 E 用的工作量规和校对量规。,解：（1）查标准公差数值表、孔轴基本偏差表得到孔和轴的极限偏差。,孔：,轴：,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,41,四、光滑极限量规的设计步骤和极限尺寸计算,2.设计举例（P144）,（2）查表得 检验IT8孔用工作量规公差数值：T=4um，Z=6um。检验IT7轴用工作量规公差数值：T=3um，Z=4um。检验IT7轴用校对量规公差数值：Tp=1.5um。,（3）画出40H8孔、40f7轴及其所有工作量规、校对量规的公差带图，并标出所有的极限偏差值。,（4）以工件的基本尺寸线为零线，写出所有工作量规、校对量规的极限尺寸，并转换成标注尺寸。,（5）绘制工作量规的工作图并标注几何精度等技术要求。,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,42,四、光滑极限量规的设计步骤和极限尺寸计算,2.设计举例（P144）,所有工作量规、校对量规的极限尺寸,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,43,四、光滑极限量规的设计步骤和极限尺寸计算,2.设计举例（P144）,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,44,四、光滑极限量规的设计步骤和极限尺寸计算,2.设计举例（P144）,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,45,四、光滑极限量规的设计步骤和极限尺寸计算,2.设计举例（P144）,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,46,1.光滑工件尺寸的检测(1)误检（误收和误废）的概念，安全裕度。(2)用通用计量器具测量工件（GB/T31771997）通常车间使用的普通计量器具在选用时，应使所选择的计量器具不确定度u1不大于且接近于计量器具不确定度的允许值u1；验收极限可采用内缩和不内缩两种方式来确定，见下表。,本 章 小 结,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,47,验收极限的确定,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,48,2.用光滑极限量规检验工件（GB15971981）光滑极限量规是一种无刻度的专用检验量具，较通用计量器具方便快捷，一般用于大批量生产有配合要求的零件。它分为工作量规、验收量规和校对量规三种。孔用量规称为塞规，轴用量规称为卡规或环规。轴用量规才有校对量规。光滑极限量规的设计应遵循泰勒原则，但实际生产中，由于制造和使用上的原因，往往偏离泰勒原则。符合泰勒原则的量规，通规应是全形的，止规应是不全形（两点式）。工作量规小结见下表。,光滑极限量规,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,49,工作量规小结,2023/5/22,第六章光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计,50,本章作业,第六章思考题与习题P1476-10、6-12,
