新 光滑工件尺寸的检验(简版)

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1、第六章 光滑工件尺寸的检验第一节 基本概念 第二节 用普通计量器具检验 第三节 用光滑极限量规检验第一节 基本概念一 测量误差对检验结果的影响 二 极限尺寸判断原则一、测量误差对检验结果的影响 1.检验：将被检对象与其规定的实体极 限相比较，从而确定被检对象的实际 尺寸是否超越其实体极限的一个判断 过程。 检验的主要目的是：评定被检对象是 否合格，不一定测量出被检对象的量 值。2.误收与误废 误收：把真实尺寸超出规定尺寸极限的工件误判为合格品而接收。 误废：把真实尺寸位于规定尺寸极限之内的工件误判为不合格品而报废 。 误收或误废统称为误判。 如图61所示。图61 误收与误废示意图 极限尺寸判断

2、原则泰勒原则 孔或轴的体外作用尺寸( 、 )不允许超越其最大实 体尺寸( 、 )，且其局部实际尺寸( 、 )不允许超 越其最小实体尺寸( 、 )。 即按泰勒原则验收工件的要求是： 对于孔： ， 且 。 对于轴： ， 且 。 即:用最大实体尺寸控制体外作用尺寸； 用最小实体尺寸控制局部实际尺寸。二、极限尺寸判断原则第二节 用普通计量器具检验一、验收极限与安全裕度 二、验收极限方式及其选择 三、计量器具的选择 一、验收极限与安全裕度 验收极限：就是用来判断工件尺寸合格与否的尺寸界限。如图62所示。 孔尺寸的验收极限为： 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(M

3、ML) 安全裕度(A) 轴尺寸的验收极限为： 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) 安全裕度(A)：是用于补偿由各种因素所引起的测量误差的影响，是一个综 合补偿值。 A值按工件公差T的1/10确定，见表61。图62 孔、轴的内缩验收极限方式二、验收极限方式及其选择 （一）验收极限方式 1内缩方式： 孔、轴验收极限分别从工件的MML和LML内缩一个A值。如图62所示。 2不内缩方式： 孔、轴验收极限等于规定的MML和 LML。即：A=0 ； 如图63所示。图63 孔、轴的不内缩验收极限方式 (二).验收极限方式的选择 选择原则： (1

4、).对遵守循包容要求的尺寸及公差等级较高的尺寸，应选用内缩方式。 (2).当工艺能力指数CP1时，应选用不内缩方式。 对遵守包容要求的尺寸，在其最大实体极限 的一侧仍应选用内缩方式，另一侧采用不内缩方 式。如图64所示。图64 采用包容要求时，一侧内缩的验收极限方式 (3) 当一批工件的实际尺寸服从偏态分布时，应对尺寸偏向的一侧选用内缩方式，而另一侧则采用不内缩方式。如图65所示。 (4) 对非配合尺寸和一般公差的尺寸，均可选用不内缩方式。如图63所示。图65 工件尺寸偏态分布时，一侧内缩的验收极限方式三、计量器具的选择 1. 测量不确定度 其中: 为:计量器具的测量不确定度 允许值, ，见表

5、61 。 为:因受测量温度、工件形状 误差以及压陷效应等因素引起的测量 不确定度的允许值 , 。 2. 选择计量器具的原则 选择计量器具的原则：按照计量器具 的测量不确定度允许值u1选择计量器 具，所选用的计量器具的测量不确定 度数值u1应该小于或等于规定的u1 。 即: u1 u1 几种常用的普通计量器具的不确度数值u1 见表6-2、表6-3、表6-4。例6-1 检验尺寸为 E mm的轴，已知工艺能力指数Cp=0.67，工件尺寸遵循正态分布，试选择计量器具并确定验收极限。解：(1)确定验收极限因该工件遵守包容要求，且Cp1,故应 按内缩方式确定验收极限。由表6-1查得：IT8=0.046mm

6、，A=0.0046mm。则：上验收极限=MMLA=(600.030)0.0046=59.9654mm下验收极限=LMLA=(600.076)0.0046=59.9286mm 如图66所示。(2)选择计量器具 计量器具的测量不确定度允许值优先按I档选取，查表6-1知：u1=0.0041mm。按表6-3，确定选用分度值为0.005mm的比较仪，其不确定度u1=0.0030mm，可满足使用要求。表6-3 比较仪的测量不确定度u1 (摘自 JB/Z1811982）(mm)尺 寸 范 围所 使 用 的 计 量 器 具 分度值为 0.0005 (相当于放大 倍数2000倍) 的比较仪分度值为 0.001

7、(相当于放大 倍数1000倍) 的比较仪分度值为 0.002 (相当于放大 倍数400倍)的 比较仪分度值为 0.005 (相当于放大 倍数250倍)的 比较仪 大于至不 确 定 度 u1250.00060.0010 0.00170.003025400.00070.001840650.00080.001165900.0008 901150.00090.00120.00191151650.00100.0013 1652150.00120.00140.00200.00352152650.00140.00160.0021 2653150.00160.00170.0022第三节 用光滑极限量规检验一、

8、光滑极限量规及其特点 二、光滑极限量规的种类和作用 三、工作量规的公差带 四、光滑极限量规的结构形式及其选择 五、光滑极限量规的其他技术要求 六、光滑极限量规的设计一、光滑极限量规及其特点 光滑极限量规(简称量规)是一种无刻度的专用量具。 光滑极限量规只能检验工件孔或轴的尺寸是否合格，而不能测量出工件孔或轴的实际尺寸数值。 光滑极限量规的结构简单、制造容易、使用方便，适用于大批量工件孔或轴的检验。 检验孔用的光滑极限量规叫做塞规； 检验轴用的光滑极限量规叫做卡规(或环规)。 无论塞规或卡规都有通端和止端之分。 通端量规称为通规，止端量规称为止规。 通规按工件的最大实体尺寸制造，控制工件的体 外

9、作用尺寸； 止规按工件的最小实体尺寸制造，控制工件的局 部实际尺寸。 在检验工件时，通规应通过工件，同时止规应不通过工件，才能确定工件是合格的；因此，通规和止规必须成对使用，才能正确判断工件是否合格。 如图67，图68所示。图67 塞规图68 卡规二、光滑极限量规的种类和作用 光滑极限量规按其用途的不同，可分为三类： 1工作量规： 孔用工作量规(塞规) 轴用工作量规(卡规或环规) 通规： “T” ； 止规： “Z” 工作量规的作用是： (1)孔用工作量规的通规是防止孔的体外作用尺寸过小，以通过工件为合格； 孔用工作量规的止规是防止孔的局部实 际尺寸过大，以不通过工件为合格。 (2)轴用工作量规

10、的通规是防止轴的体外作用尺寸过大，以通过工件为合格； 轴用工作量规的止规是防止轴的局部实际尺寸过小，以不通过工件为合格。 2验收量规： 它的种类、形状和作用等与工作量规相类似或相同，即也有孔用验收量规和轴用验收量规之分，它们又都有通规和止规之分。 通规尺寸应接近工件的最大实体尺寸， 止规尺寸应接近工件的最小实体尺寸。 因此，通常验收量规不单独制造，而是由旧的工作量规通规作为验收量规通规。 3校对量规： (1)“校通通” ： “TT” ， 检验轴用工作量规通规的校对量规。 其作用是：防止轴用工作量规通规的制造尺寸过小，应以通过为合格。 (2)“校止通” ： “ZT” 检验轴用工作量规止规的校对量

11、规。 其作用是：防止轴用工作量规止规的制造尺寸 过小，以通过为合格。 (3)“校通损” ： “TS” 检验轴用工作量规通规在使用过程中是否 超出磨损极限的校对量规。 其作用是：防止轴用工作量规通规的工作面尺 寸因磨损而超出磨损极限， 以不通过为合格。三、工作量规的公差带 1. 尺寸公差带 国家标准规定了，公称尺寸500mm，公差 等级为IT6IT16 的孔用和轴用量规的尺寸公 差带；如图69所示。 工作量规的公差带全部偏置于被检工件 的公差带之内。图69 量规公差带 尺寸公差带的特点： (1)工作量规止规公差带以工件的最小实体尺寸定位，偏向被检工作公差带的内侧。 (2) 工作量规通规公差带以工

12、件的最大实体尺寸 定位，也偏向工件公差带的内侧。 由于通规在使用中容易被磨损；为保证工作量 规具有合理的使用寿命，应考虑适当的“磨损 带”，故，通规公差带中心位置与工件最大实 体尺寸相距一个位置要素Z1值，并以被检工件 的最大实体尺寸为磨损极限尺寸。 (3)通规、止规的公差带大小相同，等于规定的工作量规尺寸公差T1。 工作量规尺寸公差T1和位置要素Z1的数值取 决于工件尺寸公差的大小，见表65。 2. 几何公差 国家标准规定：工作量规的形状和位置 误差，应在工作量规尺寸公差范围内， 其几何公差值为量规尺寸公差的50%。 当量规的尺寸公差小于或等于0.002mm 时，其几何公差取为0.001mm

13、。 校对量规的公差带 校对量规的尺寸公差TP为被校对轴用工作量规尺寸公差T 1的一半， 即: TP =T1/2 校对量规的形状和位置误差应控制在其尺 寸公差TP范围内。 3. 表面粗糙度 量规测量面的表面粗糙度应不大于表66 、和表67的有关规定。四、光滑极限量规的结构形式及其选择1. 结构形式对检验结果的影响全形量规：全形塞规，全形环规； 不全形量规：卡规，片规，球端杆规 符合泰勒原则的量规型式： 通规应该是全形轮廓（全形量规）、 止规应该是点状轮廓（不全形量规） 。在工件的实际检验中，如果使用不符合泰勒 原则的量规，而检验方法又不规范时，往往会 造成误收。 例如，图610所示。由上述例子可

14、得出： 应尽量采用符合泰勒原则的量规； 操作方法应规范。图610 量规型式对检验结果的影响在实际生产检验中，也可以使用偏离泰勒原 则的量规，例如： 检验小孔用的止规，常做成全形的； 在车床、或磨床上以两端顶尖支撑加工轴时，常用卡规通规检验； 检验大尺寸孔的通规，常用球端杆规。2. 结构形式的选择 国家标准推荐的量规形式，如图611 所示； 选用时，注意： 推荐顺序 1、或2； 尺寸适用范围。图611 量规形式选择顺序及适用尺寸范围1. 量规工作部分的材料可用： 淬硬钢(合金工具钢GG15，GrWMn，碳素工具钢T10A，渗碳钢20) 或硬质合金(YG6，YG8)等尺寸稳定性好、耐 磨性好的材料制成。 也可在测量面上进行镀铬或氮化处理，其镀 层或氮化处理层的厚度应大于磨损量。五、光滑极限量规的其他技术要求2.钢制量规应经稳定性处理。 3.量规测量面的硬度应不小于700HV(或60HRC)。 4.量规测量面的表面粗糙度按照表66 、或表67所示的值选取。 一般取为 ：Ra0.40.025m。5.量规测量面不应有锈迹、毛刺、黑斑 、划痕等明显影响外观和使用质量的缺 陷。其它表面不应有锈蚀和裂纹。6.量规手柄材料可用Q235A钢，表面需氧化处理，也可用硬铝LY11等制造。六、光滑极限量规的设计