光滑极限量规设计.ppt
第五章 光滑工件尺寸的检验,概述用普通计量器具检验光滑极限量规,鲁仁纤绅淘坝刷谅矢臭蕊鼓湿垫草伤敛漏陡韶决茅甩妙呆墙袁拜崭厢剪围光滑极限量规设计光滑极限量规设计,5.1概述,（1）用通用量具或仪器检测：GB/T 3177-1997 此方法能检测出工件的实际尺寸，便于对产品质量进行过程控制。适用于单件小批量生产，但检测效率较低。,光滑工件尺寸的检测方法通常有两类:,（2）用光滑极限量规检测：GB/T 1957-1981 此方法只能判断被测工件尺寸是否在规定的极限尺寸范围之内，而不能测出工件的实际尺寸 适用于成批大量生产，但用该法检验方便、效率高。,无论采用何种检测方法，都会有测量误差，造成误判,误收,误废,灾澄屏啡刃赔桨速冉杀怖趴额调满和瞪番帧昏贪饲蔷茧撇并贺爸遍煎负诌光滑极限量规设计光滑极限量规设计,误收与误废,要求工件尺寸为：2525.033mm,误收：当Da Dmax 03m，测量误差可能为-3m，将废品误判为合格品而误收！,误废：当DaDmax 03m，测量误差可能为+3m 将合格品误判为废品而误废！,功砌子哨彬悯涩婉怕净庸刚磊吵嗽粕涪兑闻旋盘酌船增碧佛脏淆摇妹檬酝光滑极限量规设计光滑极限量规设计,5.2用普通计量器具检验,普通计量器具指带有刻度的变值测量器具，如游标卡尺、千分尺及车间使用的比较仪等。这类量仪通用性强，使用范围广，一般采用两点法测量工件的实际尺寸。,用普通计量器具检验工件，要解决好三个问题：,二是如何根据被检工件的公差及工艺状况等，确定合适的验收方式及验收极限。,三是如何对验收质量作出评价，即根据A/u1计算误收率m和误废率n。,一是如何根据被检工件的公差，选择适当的计量器具？,讥塑执喘拍腿喉良吮抖俱挠共淑邮墨判肠良诛晶加彰踏拼私烩促暖篱怕躬光滑极限量规设计光滑极限量规设计,GB/T3177-1997光滑工件尺寸的检验,GB/T3177-1997光滑工件尺寸的检验规定了用普通计量器具检验光滑工件尺寸的验收原则、验收极限、计量器具的测量不确定度允许值和计量器具选用原则等。该标准适用于图样上注出的公差等级为6至18级，基本尺寸至500mm的光滑工件尺寸的检验，也适用于一般公差尺寸的检验。,臆娱团移箍壹例邱幂丰纬叙课呕硬肌谐式鸣槐交滁扬吩圃霍墩洁肖扛易膜光滑极限量规设计光滑极限量规设计,一、验收极限方式的确定与选择,验收极限是检验工件尺寸时判断其合格与否的尺寸界限。,1、验收极限方式的确定：,（1）内缩方式 验收极限是从规定的最大实体极限（MML）和最小实体极限（LML）分别向工件公差带内移动一个安全裕度（A）来确定。,内缩，安全裕度A,不内缩，A=0,膀麓技居健轿答霸积土郧押隐盟匹借悉蛀峻构剁虐格汽帮烛爷蒂背娇霄谆光滑极限量规设计光滑极限量规设计,1、验收极限方式的确定内缩,孔尺寸的验收极限：上验收极限=最小实体极限（LML）安全裕度（A）下验收极限=最大实体极限（MML）+安全裕度（A）,轴尺寸的验收极限：上验收极限=最大实体极限（MML）安全裕度（A）下验收极限=最小实体极限（LML）+安全裕度（A）,一般情况下，A值按工件公差T的1/10 确定。,昨口肥饮梦财拘慎茸本按涎惫乍夹衍备咖黔垛明晓讽冶粮衷捉央刁气年庶光滑极限量规设计光滑极限量规设计,2.验收极限方式的选择：,验收极限方式的选择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。,工艺（工序）能力指数：CP=尺寸公差/工序极限误差lim,=IT/6,工艺能力指数越大，说明生产过程能满足质量要求的能力越大，反之越小。当1.33CP1.67时，工艺能力很充裕。当1CP1.33时，工艺能力良好。当0.67CP1时，工艺能力不足。当CP0.67时，工艺能力严重不足。,墒精粗教揽雪陵蕉犁搔苹射蕾珍品封红炬羚豺晕颠苗玖爬蔫顿烂陷搜哨颖光滑极限量规设计光滑极限量规设计,2.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，其验收极限按内缩确定完全内缩。,2）当工艺能力指数CP1时，其验收极限可以按不内缩确定；但对遵循包容要求的尺寸，其最大实体极限一边的验收极限仍应按内缩确定。单边内缩。,3）对偏态分布的尺寸，其验收极限可以仅对尺寸偏向的一边按内缩确定。单边内缩。,4）对非配合和一般公差的尺寸，其验收极限按不内缩确定。,拿赦肌熊肚斤郴腺熬忍认恫朔协谅漏泥费享斑毕碎悔组殿乌畸粒柑拽丰缝光滑极限量规设计光滑极限量规设计,二、计量器具的选择,（1）、根据工件公差IT，确定计量器具的不确定度允许值u1（2）、根据u1选择计量器具，计量器具本身的u1应规定的u1。即满足：u1u1的计量器具可选。,u1是计量器具的测量不确定度允许值，见表5-1：,1、选择的原则：即要考虑检测精度的要求，又要兼顾检测经济性。,2、选择的方法：,u1是计量器具的测量不确定度，常见的计量器具见表5-2表5-4：,诞眼霖限髓掸谍罐关抖躺胚魁侦苍菇曲爬早扎乞才铝疙坤护吝骡前顾牲犬光滑极限量规设计光滑极限量规设计,二、计量器具的选择,4、u1的选择：一般情况下，优先选用I档，其次选用档、档。,I：u1=0.09IT（u/IT=1/10)II：u1=0.15IT（u/IT=1/6)III：u1=0.225IT（u/IT=1/4),u1=0.9u，u为测量不确定度，此处即为测量极限误差lim，lim=2，置信概率为95%。,测量能力依次减弱，即误判概率依次增大。采用第I档u1选择计量器具，检测能力强，误判率小，经济性差。采用第III档反之。,3、计量器具的测量不确定度允许值u1按测量能力分为：,棚贸迈臀说署警伐萎俊撼姻妙丸奶甲忽役遥狙茧径佰绞植诵秦永自疼饵值光滑极限量规设计光滑极限量规设计,三、误判概率与验收质量,任何验收方法都存在着一定的误收率或（和）误废率。误判概率的大小影响着验收的质量。误判概率与何因素有关？测量能力直接影响着误判概率，测量能力越高，误判概率越小；另外，工艺能力指数、尺寸分布状态（正态分布、偏态分布等）和验收极限（内缩、不内缩）等因素有关。,当采用内缩方案时，由于安全裕度A值是一定的，因此，选用不同档的值对测量不确定度的内缩量亦不同：选用档时，A=u（测量不确定度100%内缩）；选用档时，A=3/5u（60%内缩）；选用档时，A=2/5u（40%内缩）。,萤撬甲锋象烫演择慕侠享总毖苫煎纠挟荐彬蹬佐蹄尤睦署瘩奋哩出陵睁隶光滑极限量规设计光滑极限量规设计,三、误判概率与验收质量,工件的形状误差会引起误收，其误收率随着验收极限的内缩而降低。当测量误差服从正态分布，而工件尺寸分别遵循正态分布、偏态分布和均匀分布时，误判概率见表5-5、表5-6和表5-7。,在其它条件相同的情况下，误收率随着内缩量的增大而减小，但误废率则提高。,崭既彻写畸连夏萤骸摆丘性汞痪喧昧剪靴徽舔爸娇木桂砌斜俗釜麻幅中坷光滑极限量规设计光滑极限量规设计,例：,被检工件50h8E，已知CP=0.67,尺寸遵循正态分布，试选择计量器具，确定验收极限，并分析误判概率。,解：（1）确定验收极限,该工件遵守包容要求，故按内缩方式确定验收极限。由表5-1查得：,IT8=0.039mm，A=0.003 9mm,上验收极限=MML-A=50-0.003 9=49.9961mm。下验收极限=LML+A=50-0.03 9+0.0039=49.964 9mm。,（2）选择计量器具,按I档选择：查表5-1，u1=0.003 5mm满足u1u1，由表5-3：比较仪：u1=0.0030mm,（3）误判概率,由表5-5知：误收率m=0，误废率n=6.98%。,茅絮硼锈画娶奈摈账王到叔叔茄娟韵服焉目煎船釉殖躯秃把挝副哩鬼夯佳光滑极限量规设计光滑极限量规设计,5.3光滑极限量规（GB1957-1981）,一、特点及种类,无刻度：只能判定合格与否，不能 测量工件的实际尺寸。,1、特点,成对使用：以被检工件MMS为基本尺寸的量规：通规;以被检工件LMS为基本尺寸的量规：止规,形状与工件相反：检验孔用的光滑极限量规：塞规 检验轴用的光滑极限量规：卡规,合格性的条件：通规“通”，止规“止”，二者缺一不可。,塞规,卡规,公岩少蕾盯稀连瓮钝溪闻歪限叭诚妙忻捡睛籍仪剧舜谓艰售牡惋警威驱倪光滑极限量规设计光滑极限量规设计,2、种类,（1）工作量规：操作工人检验工件时使用的量规；（2）验收量规：检验部门和用户代表验收产品时使用的；（3）校对量规：用来检验在制造和使用过程中轴用工作量规的量规。它又分为三种：,“校通-通”量规（TT）检验轴用量规通规；“校止-通”量规（ZT）检验轴用量规止规；“校通-损”量规（TS）检验轴用量规通规磨损极限。,GB推荐：制造厂对工件进行检验时，操作者应该使用new or 磨损较少的通规；检验部门应该使用与操作者相同型式，且已磨损较多的通规。用户代表使用的量规：通规应接近工件的MMS，止规应接近工件的LMS。目的：最大限度通过合格件。,一、特点及种类,劈乏婿椽架孤炳白糟蠢疡钾韧么伎乞遭镐扳闷收俭制心蛋臭影厌授晾刘淆光滑极限量规设计光滑极限量规设计,二、量规与泰勒原则,1、量规的设计依据：极限尺寸判断原则(泰勒原则）孔或轴的体外作用尺寸不允许超过MMS，任何位置的实际尺寸不允许超过LMS。,2、符合极限尺寸判断原则（即泰勒原则）的量规如下：（1）通规用于控制工件的Dm，它的测量面应是与孔或轴形状相对应的完整表面（通常称全形量规），其尺寸等于工件的MMS，且长度等于配合长 度。,（2）止规用于控制工件的Da，它的测量面应是点状的，两测量面之间的尺寸等于工件的LMS。,（3）符合泰勒原则的量规，如在某些场合下应用不方便或有困难时，可在保证被检验工件的形状误差不致影响配合性质的条件下，使用偏离泰勒原则的量规。举例：,衬晾匣堑搞撕攀鹊湿伯惯足乙才汞昼卫腺滞球求吮迷洞状世艳颓库鹿共芝光滑极限量规设计光滑极限量规设计,三、量规公差带,量规的通规和止规的基本尺寸分别为被检工件的MMS和LMS。,1、量规公差带均采用内缩配置 方式,2、确定量规公差带有两个参数：公差带大小：T 公差带位置：Z 见表5-8,3、通规需要考虑磨损问题：磨损极限尺寸为MMS。止规的公差带从LMS起内缩。,Z工作量规通规制造公差的中心线到工件最大实体尺寸之间的距离（位置要素）；Tp校对量规制造公差,T：工作量规的制造公差；,网某盛撼贸怕阻嚎攫浚密垣桥腹袄汕攒猎柄泣滞演磁雷廉幽嚣篇迸群小矾光滑极限量规设计光滑极限量规设计,三、量规公差带,4、轴用工作量规需用校对规检验 ZT：控制止规不要做小了，能通为准。TT：控制通规不要做小了，能通为准。TS：防止通规超过磨损极限。,5、量规形状公差及表面粗糙度 GB规定：工作量规的形位误差，应在工作量规的公差范围内，其形位公差值=1/2 制造公差（T）。考虑到制造和测量的困难，当T0.002mm时，其形状和位置公差为0.001mm。表面粗糙度要求见表5-9。,骗撩俱呵蝗玻瞎按周序鹿赛擦呸炯耳会雏咋告彝趁矣奸科疾房探耐虎粉猖光滑极限量规设计光滑极限量规设计,四、量规设计,放图5-9,1、量规型式的选择,韩瞳顶忽扩作陡从辫胡坐晰蛛绿未聘廓磋铣壤灯为藉倒跨灼将赘诫的庆荡光滑极限量规设计光滑极限量规设计,1、量规型式的选择,按照GB推荐测孔时可用下列型式的量规（1）全形塞规（2）不全形塞规（3）片状塞规（4）球端杆规 测轴时，可用下列型式的量规（1）环规（2）卡规,娃好作尊就狰喉守迅锭我传朴帮珠游尔畔副墙硼奴帝椒灵赤苇偷漂纤织召光滑极限量规设计光滑极限量规设计,2、量规工作尺寸的设计,（1）、从公差与配合中查得被检工件的极限偏差。（2）、由表5-8查出工作量规的T和Z。按工作量规T确定工作量规的形状公差和校对量规的制造公差。（3）、画出量规公差带图（4）、计算各种量规的工作尺寸或极限偏差。,喷痞盗物而匈高煞刹尝腑咏答俐驳涂褐浦定搐桩喝黄侧鄂推态啄夜旨甄硒光滑极限量规设计光滑极限量规设计,3、量规的技术要求,1）量规的测量面不应有锈迹、毛刺、划痕等明显影响外观和使用质量的缺陷。其它表面不得有锈蚀和裂纹。2）塞规的测头与手柄的联结应牢固可靠，在使用过程中不应松动。3）量规测量面可用合金工具钢、碳素工具钢、渗碳钢及其它耐磨材料制造。4）钢制量规测量面的硬度应为5865HRC。5）量规应经过稳定性处理。,肺杰处舱播哀椅扳襄驯昧拳潜条殿掣靠鬼踩仟邪洁傣哪焊拇载琉哟摈奖练光滑极限量规设计光滑极限量规设计,例：设计18H8/f7孔与轴用量规,（1）、量规型式的选择孔用量规通规、止规均采用全型塞规；轴用量规通规、止规均采用卡规；,（2）从公差与配合中查得被检工件的极限偏差。查表1-8，表1-9：,18H8孔：EI=0，ES=+0.027mm18f7轴：es=-0.016mm，ei=-0.034mm,（3）由表5-8查出工作量规的T和Z,塞规的制造公差：T=0.002 8mm；塞规的位置要素：Z=0.004mm；塞规的形状公差：T/2=0.001 4mm;,卡规制造公差：T=0.002mm；卡规位置要素：Z=0.002 8mm；卡规形状公差：T/2=0.001mm;校对量规制造公差：TP=T/2=0.001mm,珠嗽翰擅舵究傍贬柿审剪诫优震巨屋酮炭更揣犬脖宫漾访湖旁驭刘黍弘淄光滑极限量规设计光滑极限量规设计,（4）计算量规的极限偏差及工作尺寸,18H8孔用塞规通规（T）：上偏差=EI+Z+T/2=0+0.004+0.0014=0.0054mm下偏差=EI+Z-T/2=0+0.004-0.0014=0.0026mm,磨损极限=EI=0,止规（Z）：上偏差=ES=0.027mm下偏差=ES-T=0.027-0.0028=+0.024 2mm,帚泅糕箩钢罕询盆劈盛块床忿涌几许翟赣砒臀载嘻绘讣锦交谍创乔驮协军光滑极限量规设计光滑极限量规设计,（4）计算量规的极限偏差及工作尺寸,18f7轴用卡规通规（T）：上偏差=es-Z+T/2=-0.016-0.0028+0.001=-0.017 8mm下偏差=es-Z-T/2=-0.016-0.0028-0.001=-0.0198mm,磨损极限=es=-0.016mm,止规（Z）：上偏差=ei+T=-0.034+0.002=-0.032mm下偏差=ei=-0.034mm,嗡奔铡冠共措桩邮临着找税痢汁赋书胳革跳嚼输铲铱干募创蝶倍务银勃坤光滑极限量规设计光滑极限量规设计,（4）计算量规的极限偏差及工作尺寸,18f7轴用卡规的校对量规“校通-通”量规（TT）：上偏差=es-Z-T/2+TP=-0.016-0.0028-0.001+0.001=-0.018 8mm下偏差=es-Z-T/2=-0.016-0.0028-0.001=-0.0198mm,“校止-通”量规（TT）：上偏差=ei+TP=-0.034+0.001=-0.033mm下偏差=ei=-0.034mm,“校通-损“量规（TS）：上偏差=es=-0.016mm下偏差=es-TP=-0.016-0.001=-0.017mm,睦瞥乍拖馆痛络猾弦撒程晒锡仇城蛔迹劣微檬期中革巍歧狄孪芝叹聋最里光滑极限量规设计光滑极限量规设计,（5）标注,工作量规工作尺寸的标注如下图：,景允艰娟辈教矛摈抚焕荤错撑咽茄玲翻郸湛隧柯没滴抛谎枉迁期博诀增秆光滑极限量规设计光滑极限量规设计,0,Z,+33,25,+,-,LMS,MMS,T,LMS,素台应芳翁动亦病劣铃程咱粤瞻术鹿胃蜜锻阐枢磁坐吐道庸酶傅栓墩耽神光滑极限量规设计光滑极限量规设计,
