第6章：光滑工件尺寸檢驗(yàn)及量規(guī)設(shè)計(jì)

1、12一、驗(yàn)收極限一、驗(yàn)收極限 驗(yàn)收極限是檢驗(yàn)工件尺寸時(shí)判斷合格與驗(yàn)收極限是檢驗(yàn)工件尺寸時(shí)判斷合格與否的尺寸界線。否的尺寸界線。 確定工件尺寸的驗(yàn)收極限，有下列兩種確定工件尺寸的驗(yàn)收極限，有下列兩種方案。方案。 內(nèi)縮方案：內(nèi)縮方案：驗(yàn)收極限是從規(guī)定的最大驗(yàn)收極限是從規(guī)定的最大實(shí)體極限（實(shí)體極限（MML）和最小實(shí)體極限（）和最小實(shí)體極限（LML）分別向工件公差帶內(nèi)移動(dòng)一個(gè)安全裕度分別向工件公差帶內(nèi)移動(dòng)一個(gè)安全裕度A來(lái)確來(lái)確定，如圖定，如圖6-1所示。所示。 3 圖6-1 驗(yàn)收極限45 驗(yàn)收極限等于規(guī)定的最大實(shí)體極驗(yàn)收極限等于規(guī)定的最大實(shí)體極限和最小實(shí)體極限，即限和最小實(shí)體極限，即A值等于零值等于零

2、。 安全裕度安全裕度A的確定，必須從技術(shù)和經(jīng)的確定，必須從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)方面綜合考慮。濟(jì)兩個(gè)方面綜合考慮。A值應(yīng)按檢驗(yàn)工值應(yīng)按檢驗(yàn)工件的公差大小來(lái)確定，一般為工件公差件的公差大小來(lái)確定，一般為工件公差T的的1/10，其數(shù)值在書(shū)中表，其數(shù)值在書(shū)中表6-1給出。給出。 6二、計(jì)量器具的選擇二、計(jì)量器具的選擇 按計(jì)量器具所引起的測(cè)量不確定度的允按計(jì)量器具所引起的測(cè)量不確定度的允許值許值 （簡(jiǎn)稱計(jì)量器具的測(cè)量不確定度允許（簡(jiǎn)稱計(jì)量器具的測(cè)量不確定度允許值）選擇計(jì)量器具是比較合理的。選擇時(shí)，應(yīng)值）選擇計(jì)量器具是比較合理的。選擇時(shí)，應(yīng)使選用的計(jì)量器具的測(cè)量不確定度數(shù)值等于或使選用的計(jì)量器具的測(cè)量不確定度數(shù)

3、值等于或小于選定的小于選定的 值。值。 1117 計(jì)量器具的測(cè)量不確定度允許值計(jì)量器具的測(cè)量不確定度允許值 按測(cè)量按測(cè)量不確定度不確定度 與工件公差的比值分檔：對(duì)與工件公差的比值分檔：對(duì)IT6IT11的工件分的工件分、三檔，對(duì)三檔，對(duì)IT12IT18的分為的分為、兩檔。測(cè)量不確定度兩檔。測(cè)量不確定度 的的、三檔值，分別為工件公差的三檔值，分別為工件公差的1/10、1/6、1/4。計(jì)量器具的測(cè)量不確定度允許值計(jì)量器具的測(cè)量不確定度允許值 約為測(cè)量不約為測(cè)量不確定度確定度 的的0.9，其三檔數(shù)值在表，其三檔數(shù)值在表6-1中給出。一中給出。一般情況下，優(yōu)先選用般情況下，優(yōu)先選用檔，其次選用檔，其次選

4、用、檔。檔。 118例例6-1 被測(cè)工件為軸被測(cè)工件為軸35e9（ ）mm，試確定驗(yàn)收，試確定驗(yàn)收極限并選擇合適的計(jì)量器具。極限并選擇合適的計(jì)量器具。 050. 0112. 0 解：工件公差解：工件公差I(lǐng)T9 = 0.062mm，由表，由表6-1查得：安全查得：安全裕度裕度A=0.0062mm，按，按檔檔 =0.0056mm。上驗(yàn)收極限上驗(yàn)收極限=35-0.050-0.0062=34.9438mm下驗(yàn)收極限下驗(yàn)收極限=35-0.112+0.0062 =34.8942mm 由表由表6-2查得：分度值為查得：分度值為0.01 mm的外徑千分尺，在的外徑千分尺，在尺寸范圍尺寸范圍050mm范圍內(nèi)的不

5、確定度為范圍內(nèi)的不確定度為0.004mm，小于，小于計(jì)量器具的測(cè)量不確定度允許值計(jì)量器具的測(cè)量不確定度允許值 ，故可滿足使用要，故可滿足使用要求。求。119一、基本概念一、基本概念 光滑極限量規(guī)是一種沒(méi)有刻線的專光滑極限量規(guī)是一種沒(méi)有刻線的專用測(cè)量器具。光滑塞規(guī)和卡規(guī)叫做光滑用測(cè)量器具。光滑塞規(guī)和卡規(guī)叫做光滑極限量規(guī)。極限量規(guī)。 1.塞規(guī)：塞規(guī)：檢驗(yàn)孔徑的光滑極限量規(guī)。檢驗(yàn)孔徑的光滑極限量規(guī)。一個(gè)塞規(guī)按被測(cè)孔的最大實(shí)體尺寸（孔一個(gè)塞規(guī)按被測(cè)孔的最大實(shí)體尺寸（孔的最小極限尺寸）制造；另一個(gè)塞規(guī)按的最小極限尺寸）制造；另一個(gè)塞規(guī)按被測(cè)孔的最小實(shí)體尺寸（孔的最大極限被測(cè)孔的最小實(shí)體尺寸（孔的最大極限

6、尺寸）制造。前者稱為塞規(guī)的尺寸）制造。前者稱為塞規(guī)的“通規(guī)通規(guī)”（或（或“通端通端”），后者稱為塞規(guī)的），后者稱為塞規(guī)的“止止規(guī)規(guī)”（或（或“止端止端”）。）。 10 使用時(shí)，塞規(guī)的通規(guī)通過(guò)被檢驗(yàn)孔，使用時(shí)，塞規(guī)的通規(guī)通過(guò)被檢驗(yàn)孔，表示被測(cè)孔徑大于最小極限尺寸；塞規(guī)表示被測(cè)孔徑大于最小極限尺寸；塞規(guī)的止規(guī)，塞不進(jìn)被檢驗(yàn)孔，表示被測(cè)孔的止規(guī)，塞不進(jìn)被檢驗(yàn)孔，表示被測(cè)孔徑小于最大極限尺寸，即說(shuō)明孔的實(shí)際徑小于最大極限尺寸，即說(shuō)明孔的實(shí)際尺寸在規(guī)定的極限尺寸范圍內(nèi)，被檢驗(yàn)尺寸在規(guī)定的極限尺寸范圍內(nèi)，被檢驗(yàn)孔是合格的。孔是合格的。 11圖6-2 塞規(guī)與孔徑的關(guān)系12 2.卡規(guī)或環(huán)規(guī)：檢驗(yàn)軸徑的光滑極限

7、卡規(guī)或環(huán)規(guī)：檢驗(yàn)軸徑的光滑極限量規(guī)。量規(guī)。 一個(gè)卡規(guī)按被測(cè)軸的最大實(shí)體尺寸一個(gè)卡規(guī)按被測(cè)軸的最大實(shí)體尺寸（軸的最大極限尺寸）制造；另一個(gè)卡規(guī)（軸的最大極限尺寸）制造；另一個(gè)卡規(guī)按被測(cè)軸的最小實(shí)體尺寸（軸的最小極限按被測(cè)軸的最小實(shí)體尺寸（軸的最小極限尺寸）制造。前者稱為卡規(guī)的尺寸）制造。前者稱為卡規(guī)的“通規(guī)通規(guī)”，后者稱為卡規(guī)的后者稱為卡規(guī)的“止規(guī)止規(guī)”。13 使用時(shí)，卡規(guī)的通規(guī)能順利地使用時(shí)，卡規(guī)的通規(guī)能順利地滑過(guò)軸徑，表示被測(cè)軸徑比最大極滑過(guò)軸徑，表示被測(cè)軸徑比最大極限尺寸小?？ㄒ?guī)的止規(guī)滑不過(guò)去，限尺寸小。卡規(guī)的止規(guī)滑不過(guò)去，表示軸徑比最小極限尺寸大，即被表示軸徑比最小極限尺寸大，即被測(cè)軸的

8、實(shí)際尺寸在規(guī)定的極限尺寸測(cè)軸的實(shí)際尺寸在規(guī)定的極限尺寸范圍內(nèi)，被檢驗(yàn)軸是合格的。范圍內(nèi)，被檢驗(yàn)軸是合格的。14圖6-3 卡規(guī)與軸徑的關(guān)系15 3.量規(guī)分類：工作量規(guī)、驗(yàn)收量規(guī)和量規(guī)分類：工作量規(guī)、驗(yàn)收量規(guī)和校對(duì)量規(guī)。校對(duì)量規(guī)。 （1）工作量規(guī)：工人在制造過(guò)程中，）工作量規(guī)：工人在制造過(guò)程中，用來(lái)檢驗(yàn)工件時(shí)使用的量規(guī)。工作量規(guī)的用來(lái)檢驗(yàn)工件時(shí)使用的量規(guī)。工作量規(guī)的“通規(guī)通規(guī)”用代號(hào)用代號(hào)“T”表示，表示，“止規(guī)止規(guī)”用用代號(hào)代號(hào)“Z”表示。表示。 （2）驗(yàn)收量規(guī)：檢驗(yàn)部門(mén)和用戶代）驗(yàn)收量規(guī)：檢驗(yàn)部門(mén)和用戶代表驗(yàn)收產(chǎn)品時(shí)使用的量規(guī)。表驗(yàn)收產(chǎn)品時(shí)使用的量規(guī)。16 （3）校對(duì)量規(guī)：用來(lái)檢驗(yàn)軸用量規(guī)）校

9、對(duì)量規(guī)：用來(lái)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（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)所用差，在使用中是否已達(dá)到磨損極限時(shí)所用的量規(guī)。的量規(guī)。它分為三種：檢驗(yàn)軸用量規(guī)通規(guī)的校對(duì)量它分為三種：檢驗(yàn)軸用量規(guī)通規(guī)的校對(duì)量規(guī)稱為規(guī)稱為“校通校通通通”量規(guī)，用代號(hào)量規(guī)，用代號(hào)“TT”表示；檢驗(yàn)軸用量規(guī)止規(guī)的校對(duì)量規(guī)稱為表示；檢驗(yàn)軸用量規(guī)止規(guī)的校對(duì)量規(guī)稱為“校止校止通通”量規(guī)，用代號(hào)量規(guī)，用代號(hào)“ZT”表示；表示；檢驗(yàn)軸用量規(guī)通規(guī)磨損極限的校對(duì)量規(guī)稱檢驗(yàn)軸用量規(guī)通規(guī)磨損極限的校對(duì)量規(guī)稱為為“校通校通損損”量規(guī)，用代號(hào)量規(guī)，用代號(hào)“TS”表表示。示。17二、泰勒原則

10、二、泰勒原則 光滑極限量規(guī)應(yīng)遵循泰勒原則來(lái)設(shè)光滑極限量規(guī)應(yīng)遵循泰勒原則來(lái)設(shè)計(jì)。計(jì)。 1.孔的作用尺寸：孔的作用尺寸：在配合面的全長(zhǎng)在配合面的全長(zhǎng)上與實(shí)際孔內(nèi)接的最大理想圓柱面直徑。上與實(shí)際孔內(nèi)接的最大理想圓柱面直徑。 2.軸的作用尺寸：軸的作用尺寸：與實(shí)際軸外接的與實(shí)際軸外接的最小理想圓柱面直徑。最小理想圓柱面直徑。 18 當(dāng)工件存在形狀誤差時(shí)，孔的作用尺寸一當(dāng)工件存在形狀誤差時(shí)，孔的作用尺寸一般小于該孔的最小實(shí)際尺寸，軸的作用尺寸般小于該孔的最小實(shí)際尺寸，軸的作用尺寸一般大于該軸的最大實(shí)際尺寸；當(dāng)工件沒(méi)有一般大于該軸的最大實(shí)際尺寸；當(dāng)工件沒(méi)有形狀誤差時(shí)，其作用尺寸就等于實(shí)際尺寸。形狀誤差時(shí)，

11、其作用尺寸就等于實(shí)際尺寸。19圖6-4 極限尺寸的判斷原則20 3.泰勒原則泰勒原則 泰勒原則：指孔的作用尺寸應(yīng)大于泰勒原則：指孔的作用尺寸應(yīng)大于或等于孔的最小極限尺寸，并在任何位或等于孔的最小極限尺寸，并在任何位置上孔的實(shí)際尺寸應(yīng)小于或等于孔的最置上孔的實(shí)際尺寸應(yīng)小于或等于孔的最大極限尺寸；軸的作用尺寸應(yīng)小于或等大極限尺寸；軸的作用尺寸應(yīng)小于或等于軸的最大極限尺寸，并在任何位置上于軸的最大極限尺寸，并在任何位置上軸的實(shí)際尺寸應(yīng)大于或等于軸的最小極軸的實(shí)際尺寸應(yīng)大于或等于軸的最小極限尺寸?？傊├赵瓌t是指工件的作限尺寸。總之，泰勒原則是指工件的作用尺寸不超過(guò)最大實(shí)體尺寸，并且工件用尺寸不超過(guò)

12、最大實(shí)體尺寸，并且工件任何位置的實(shí)際尺寸應(yīng)不超過(guò)其最小實(shí)任何位置的實(shí)際尺寸應(yīng)不超過(guò)其最小實(shí)體尺寸。體尺寸。 21三、光滑極限量規(guī)公差三、光滑極限量規(guī)公差 1.工作量規(guī)工作量規(guī) 工作量規(guī)工作量規(guī)“通規(guī)通規(guī)”，除規(guī)定制造公差外，除規(guī)定制造公差外，還規(guī)定了磨損極限。還規(guī)定了磨損極限。 工作量規(guī)工作量規(guī)“止規(guī)止規(guī)”，由于不經(jīng)常通過(guò)被測(cè)，由于不經(jīng)常通過(guò)被測(cè)工件，磨損較少，故未規(guī)定磨損公差。工件，磨損較少，故未規(guī)定磨損公差。 工作量規(guī)工作量規(guī)“通規(guī)通規(guī)”的制造公差帶對(duì)稱于的制造公差帶對(duì)稱于Z值，其磨損極限與工件的最大實(shí)體尺寸重合。值，其磨損極限與工件的最大實(shí)體尺寸重合。 工作量規(guī)工作量規(guī)“止規(guī)止規(guī)”的制造

13、公差帶，是從工的制造公差帶，是從工件的最小實(shí)體尺寸起，向工件的公差帶內(nèi)分布。件的最小實(shí)體尺寸起，向工件的公差帶內(nèi)分布。 22圖6-5 量規(guī)公差帶圖23 2.校對(duì)量規(guī)校對(duì)量規(guī) （1）檢驗(yàn)軸用量規(guī)）檢驗(yàn)軸用量規(guī)“通規(guī)通規(guī)”的的“校通校通通通”量規(guī)，其代號(hào)為量規(guī)，其代號(hào)為“TT”。檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)通過(guò)。檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)通過(guò)被校對(duì)的軸用量規(guī)。這種量規(guī)的公差帶，是從被校對(duì)的軸用量規(guī)。這種量規(guī)的公差帶，是從通規(guī)的下偏差起，向軸用量規(guī)通規(guī)公差帶內(nèi)分通規(guī)的下偏差起，向軸用量規(guī)通規(guī)公差帶內(nèi)分布。布。 （2）檢驗(yàn)軸用量規(guī)）檢驗(yàn)軸用量規(guī)“通規(guī)通規(guī)”磨損極限的磨損極限的“校通校通損損”量規(guī)，其代號(hào)為量規(guī)，其代號(hào)為“TS”。檢驗(yàn)。檢驗(yàn)

14、時(shí)，若通過(guò)了，則說(shuō)明被校對(duì)的量規(guī)已用到磨時(shí)，若通過(guò)了，則說(shuō)明被校對(duì)的量規(guī)已用到磨損極限，應(yīng)予報(bào)廢。這種量規(guī)的公差帶，是從損極限，應(yīng)予報(bào)廢。這種量規(guī)的公差帶，是從通規(guī)的磨損極限起，向軸用量規(guī)通規(guī)公差帶內(nèi)通規(guī)的磨損極限起，向軸用量規(guī)通規(guī)公差帶內(nèi)分布。分布。 （3）檢驗(yàn)軸用量規(guī)）檢驗(yàn)軸用量規(guī)“止規(guī)止規(guī)”的的“校止校止通通”量規(guī)，其代號(hào)為量規(guī)，其代號(hào)為“ZT”。檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)通過(guò)。檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)通過(guò)被校對(duì)的軸用量規(guī)。這種量規(guī)的公差帶，是從被校對(duì)的軸用量規(guī)。這種量規(guī)的公差帶，是從止規(guī)的下偏差起，向軸用量規(guī)止規(guī)公差帶內(nèi)分止規(guī)的下偏差起，向軸用量規(guī)止規(guī)公差帶內(nèi)分布。布。 24 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定各級(jí)工件用的工作量規(guī)的制造公差

15、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定各級(jí)工件用的工作量規(guī)的制造公差“T”和通規(guī)公差帶的位置要素和通規(guī)公差帶的位置要素“Z”值，見(jiàn)表值，見(jiàn)表6-4。表。表6-4中的中的“T”和和“Z”的數(shù)值，是考慮量規(guī)的制造工藝的數(shù)值，是考慮量規(guī)的制造工藝水平和使用壽命等因素，按表水平和使用壽命等因素，按表6-5的規(guī)定確定的。的規(guī)定確定的。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的工作量規(guī)的形狀和位置誤差，應(yīng)在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的工作量規(guī)的形狀和位置誤差，應(yīng)在工作量規(guī)的尺寸公差范圍內(nèi)。工作量規(guī)的形位公差為量工作量規(guī)的尺寸公差范圍內(nèi)。工作量規(guī)的形位公差為量規(guī)制造公差的規(guī)制造公差的50%。當(dāng)量規(guī)的制造公差小于或等于。當(dāng)量規(guī)的制造公差小于或等于0.002mm時(shí)，其形位公差

16、為時(shí)，其形位公差為0.001mm。 標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定校對(duì)量規(guī)的制造公差標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定校對(duì)量規(guī)的制造公差Tp為被校對(duì)的軸用為被校對(duì)的軸用工作量規(guī)的制造公差工作量規(guī)的制造公差T的的50%，其形位公差應(yīng)在校對(duì)量，其形位公差應(yīng)在校對(duì)量規(guī)的制造公差范圍內(nèi)。規(guī)的制造公差范圍內(nèi)。 25四、量規(guī)設(shè)計(jì)四、量規(guī)設(shè)計(jì) 1.量規(guī)形式的選擇量規(guī)形式的選擇 檢驗(yàn)孔時(shí)，可用下列幾種形式的量規(guī)，如檢驗(yàn)孔時(shí)，可用下列幾種形式的量規(guī)，如圖圖6-6（a）所示，全形塞規(guī)、不全形塞規(guī)、片）所示，全形塞規(guī)、不全形塞規(guī)、片狀塞規(guī)、球端塞規(guī)。狀塞規(guī)、球端塞規(guī)。 檢驗(yàn)軸時(shí)，可用下列型式的塞規(guī)，如圖檢驗(yàn)軸時(shí)，可用下列型式的塞規(guī)，如圖6-6（b）所示，有環(huán)

17、規(guī)和卡規(guī)。）所示，有環(huán)規(guī)和卡規(guī)。26圖6-6 量規(guī)形式及應(yīng)用尺寸范圍27 2.量規(guī)工作尺寸計(jì)算量規(guī)工作尺寸計(jì)算光滑極限量規(guī)工作尺寸計(jì)算的一般步驟：光滑極限量規(guī)工作尺寸計(jì)算的一般步驟： 查出被測(cè)孔和軸的極限偏差。查出被測(cè)孔和軸的極限偏差。 查出工作量規(guī)的制造公差查出工作量規(guī)的制造公差T和位置要和位置要素素Z值。值。 確定工作量規(guī)的形狀公差和校對(duì)量規(guī)確定工作量規(guī)的形狀公差和校對(duì)量規(guī)的制造公差。的制造公差。 計(jì)算各種量規(guī)的極限偏差或工作尺寸。計(jì)算各種量規(guī)的極限偏差或工作尺寸。 28 例例6.2 計(jì)算計(jì)算25mmH8/f7孔和軸用量孔和軸用量規(guī)的極限偏差。規(guī)的極限偏差。解：解： 由由GB1800199

18、8查出孔和軸的極限偏差。查出孔和軸的極限偏差?？祝嚎祝篍S=+0.033mm EI=0軸：軸：es =-0.02 mm ei =-0.041 mm 由表由表6-4查出工作量規(guī)的制造公差查出工作量規(guī)的制造公差T和位置要素和位置要素Z。塞規(guī)制造公差：塞規(guī)制造公差：T=0.0034mm塞規(guī)位置要素：塞規(guī)位置要素：Z=0.005mm卡規(guī)制造公差：卡規(guī)制造公差：T=0.0024mm卡規(guī)位置要素：卡規(guī)位置要素：Z=0.0034mm 29 按工作量規(guī)制造公差按工作量規(guī)制造公差T，確定工作量規(guī)的形狀公，確定工作量規(guī)的形狀公差和校對(duì)量規(guī)的制造公差。差和校對(duì)量規(guī)的制造公差。塞規(guī)形狀公差：塞規(guī)形狀公差：T/2=0.

19、0017mm卡規(guī)形狀公差：卡規(guī)形狀公差：T/2=0.0012mm校對(duì)量規(guī)制造公差：校對(duì)量規(guī)制造公差：Tp=T/2=0.0012mm 計(jì)算各種量規(guī)的極限偏差和各種尺寸。計(jì)算各種量規(guī)的極限偏差和各種尺寸。a25mmH8孔用塞規(guī)?？子萌?guī)?！巴ㄒ?guī)通規(guī)”（T）：）：上偏差上偏差=EI+Z+T/2=0+0.005+0.0017=+0.0067mm下偏差下偏差=EI+Z-T/2=0+0.005-0.0017=+0.0033mm磨損極限尺寸磨損極限尺寸=Dmin=25mm30 “止規(guī)止規(guī)”（Z）：）：上偏差上偏差=ES=+0.033mm下偏差下偏差=EST=0.0330.0034=+0.0296mmb25m

20、mf7軸用卡規(guī)。軸用卡規(guī)?！巴ㄒ?guī)通規(guī)”（T）：）：上偏差上偏差=esZ+T/2=-0.020.0034+0.0012=-0.0222mm下偏差下偏差=esZ-T/2=-0.020.0034-0.0012=-0.0246mm磨損極限尺寸磨損極限尺寸=dmax=24.98mm“止規(guī)止規(guī)”（Z）：）：上偏差上偏差=ei+T=-0.041+0.0024=-0.0386mm下偏差下偏差=ei=-0.041mm31 c軸用卡規(guī)的校對(duì)量規(guī)。軸用卡規(guī)的校對(duì)量規(guī)?！靶ＭㄐＭㄍㄍā绷恳?guī)（量規(guī)（TT）：）：上偏差上偏差=esZT/2+Tp=-0.020.00340.0012+0.0012=-0.0234mm下偏差下偏差=e