光滑極限量規(guī)

1、第5章光滑極限量規(guī)5.1概述在機(jī)械制造中，檢驗(yàn)尺寸一般使用通用計(jì)量器具，直接測(cè)取工件的實(shí)際尺寸，以判定其是否合格，但是，對(duì)成批大量生產(chǎn)的工件，為提高檢測(cè)效率，則常常使用光滑極限量規(guī)來(lái)檢驗(yàn)。光滑極限量規(guī)是用來(lái)檢驗(yàn)?zāi)骋豢谆蜉S專用的量具，簡(jiǎn)稱量規(guī)。一、量規(guī)的作用量規(guī)是一種無(wú)刻度的專用檢驗(yàn)工具，用它來(lái)檢驗(yàn)工件時(shí)，只能判斷工件是否合格，而不能測(cè)量出工件的實(shí)際尺寸。檢驗(yàn)工件孔徑的量規(guī)一般又稱為塞規(guī)，檢驗(yàn)工件軸徑的量規(guī)一般稱為卡規(guī)。塞規(guī)有“通規(guī)”和“止規(guī)”兩部分，應(yīng)成對(duì)使用，尺寸較小的塞規(guī)，其通規(guī)和止規(guī)直接配制在一個(gè)塞規(guī)體上，尺寸較大的塞規(guī)，做成片狀或棒狀的。塞規(guī)的通端按被測(cè)工件孔的MMS(Dmin)制造，

2、止規(guī)按被測(cè)孔的LMS(Dmax)制造，使用時(shí)，塞規(guī)的通端若能通過(guò)被測(cè)工件孔，表示被測(cè)孔徑大于其Dmin,止規(guī)若塞不進(jìn)工件孔，表示孔徑小于其Dmax,因此可知被測(cè)孔的實(shí)際尺寸在規(guī)定的極限尺寸范圍內(nèi)，是合格的，否則，若通規(guī)塞不進(jìn)工件孔，或者止規(guī)能通過(guò)被測(cè)工件孔，則此孔為不合格的。同理，檢驗(yàn)軸用的卡規(guī)，也有“通規(guī)”和“止規(guī)”兩部分，且通端按被測(cè)工件軸的MMS(dmax)制造，止規(guī)按被測(cè)軸的LMS(dmin)制造，使用時(shí)，通端若能通過(guò)被測(cè)工件軸，而止規(guī)不能被通過(guò)，則表示被測(cè)軸的實(shí)際尺寸在規(guī)定的極限尺寸范圍內(nèi)，是合格的，否則，就是不合格的了。二、量規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)與種類我國(guó)于1981年頒布者了光滑極限量規(guī)GB1

3、957-81,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的量規(guī)適用于檢驗(yàn)基本尺寸500mm,公差等級(jí)為IT6-IT16級(jí)的孔與軸。量規(guī)按其用途不同可分為工作量規(guī)、驗(yàn)收量規(guī)和校對(duì)量規(guī)三類。1 .工作量規(guī)：工作量規(guī)是工人在工件的生產(chǎn)過(guò)程中用來(lái)檢驗(yàn)工件的量規(guī)。其通端代號(hào)為“T”止端代號(hào)為“Z”。2 .驗(yàn)收量規(guī)：驗(yàn)收量規(guī)是檢驗(yàn)部門或用戶驗(yàn)收產(chǎn)品時(shí)使用的量規(guī)。GB對(duì)工作量規(guī)的公差帶作了規(guī)定，而沒(méi)有規(guī)定驗(yàn)收量規(guī)的公差，但規(guī)定了工作量規(guī)與驗(yàn)收量規(guī)的使用順序。即：加工者應(yīng)使用新的或磨損較少的量規(guī)；檢驗(yàn)部門應(yīng)使用與加工者具有相同形式且已磨損較多的量規(guī)；而用戶在用量規(guī)驗(yàn)收產(chǎn)品時(shí)，通規(guī)應(yīng)接近工件的MMS,而止規(guī)應(yīng)該接近工件的LMS,這樣規(guī)定的目的，

4、在于盡量避免工人制造的合格工件，被檢驗(yàn)人員或用戶誤判為不合格品。3 .校對(duì)量規(guī)：校對(duì)制造和使用過(guò)程中軸用工作量規(guī)的量規(guī)。因?yàn)楣ぷ髁恳?guī)在制造和使用過(guò)程中常會(huì)發(fā)生碰撞、變形、且通規(guī)經(jīng)常通過(guò)零件還容易磨損，所以軸用工作量規(guī)必須進(jìn)行定期校對(duì)?？子昧恳?guī)雖然也需定期校對(duì)，但可以用通用量?jī)x檢測(cè)，且比較方便，故不需規(guī)定專用的校對(duì)量規(guī)。校對(duì)量規(guī)有三種，如下表所不:量規(guī)形狀檢驗(yàn)對(duì)象量規(guī)名稱量規(guī)代號(hào)功能判斷合格的標(biāo)志軸用通規(guī)校通-通TT防止通規(guī)制造時(shí)尺寸過(guò)小通過(guò)塞規(guī)工作止規(guī)校止-通ZT防止止規(guī)制造時(shí)尺寸過(guò)小通過(guò)量規(guī)通規(guī)校通-損TS防止通規(guī)使用中磨損過(guò)大不通過(guò)目前，對(duì)軸用卡規(guī)的校對(duì)，當(dāng)產(chǎn)品批量不是很大時(shí)，不少工廠采用

5、量塊來(lái)代替校對(duì)量規(guī)，這對(duì)量規(guī)的制造、使用和保管都較有利。5.2量規(guī)設(shè)計(jì)原則量規(guī)設(shè)計(jì)的任務(wù)就是根據(jù)工件的要求，設(shè)計(jì)出能夠把工件尺寸控制在其公差范圍內(nèi)的適用的量具。量規(guī)設(shè)計(jì)包括結(jié)構(gòu)型式的選擇、結(jié)構(gòu)尺寸的確定、工作尺寸的計(jì)算及量規(guī)工作圖的繪制。一、量規(guī)結(jié)構(gòu)型式及選擇量規(guī)的結(jié)構(gòu)型式分為全形規(guī)與非全形規(guī)。全形規(guī)：即測(cè)量面應(yīng)具有與被測(cè)件相應(yīng)的完整表面，其長(zhǎng)度理論上也應(yīng)等于配合件的長(zhǎng)度，以使它在檢驗(yàn)時(shí)能與被測(cè)面全部接觸，達(dá)到控制整個(gè)被測(cè)表面作用尺寸的目的。非全形規(guī)：量規(guī)測(cè)量面理論上應(yīng)制成兩點(diǎn)式的，以使它在檢驗(yàn)時(shí)與被測(cè)面成兩點(diǎn)式接觸，從而控制被測(cè)面的局部實(shí)際尺寸。量規(guī)測(cè)量面型式的選擇，對(duì)零件的測(cè)量結(jié)果影響很大

6、，為了保證被測(cè)零件的質(zhì)量，光滑極限量規(guī)的結(jié)構(gòu)型式應(yīng)符合極限尺寸的判斷原則。即：禮和軸的作用尺寸不允許超過(guò)其MMS;禮和軸在任何位置上的實(shí)際尺寸不允許超過(guò)其LMS。量規(guī)通端的功能是控制被測(cè)件的作用尺寸的，故通規(guī)的基本尺寸應(yīng)等于被測(cè)零件的MMS,形狀理論上應(yīng)為全形規(guī)；止端的功能是控制被測(cè)件的局部實(shí)際尺寸，故其基本尺寸應(yīng)等于被測(cè)件的LMS,形狀理論上應(yīng)為非全形規(guī)。在量規(guī)的實(shí)際應(yīng)用中，由于量規(guī)制造和使用方面的原因，要求量規(guī)形狀完全符合極限尺寸判斷原則（泰勒原則）是有一定困難的。因此國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在被檢驗(yàn)工件的形狀誤差不影響配合性質(zhì)的條件下，允許使用偏離泰勒原則的量規(guī)。例如，對(duì)于尺寸大于100mm的孔，

7、為了不讓量規(guī)過(guò)于笨重，通規(guī)很少制成全形輪廓。同樣，為了提高檢驗(yàn)效率，檢驗(yàn)大尺寸軸的通規(guī)也很少制成全形環(huán)規(guī)。止匕外，全形環(huán)規(guī)不能檢驗(yàn)已裝夾在頂尖上的被加工零件以及曲軸零件等。由于零件總是存在形狀誤差的，當(dāng)量規(guī)測(cè)量面的型式不符合極限尺寸判斷原則時(shí)，就有可能將不合格的零件誤判為合格的。如下圖：孔的實(shí)際輪廓已超出尺寸公差帶，應(yīng)為不合格品。用全形量規(guī)檢驗(yàn)時(shí)不能通過(guò)；而用點(diǎn)狀止規(guī)檢驗(yàn)，雖然沿X方向不能通過(guò)，但沿Y方向卻能通過(guò)。于是，該孔被正確地判斷為廢品。反之，若用兩點(diǎn)狀通規(guī)檢驗(yàn)，則可能沿Y軸方向通過(guò)，用全形止規(guī)檢驗(yàn)，則不能通過(guò)。這樣一來(lái)，由于量規(guī)的測(cè)量面形狀不符合泰勒原則，結(jié)果導(dǎo)致把該孔誤判為合格。為避

8、免這種情況產(chǎn)生，GB規(guī)定：應(yīng)在保證被測(cè)零件孔的形狀誤差（尤其是軸線的直線度、圓柱面的圓度誤差）不致影響配合性質(zhì)的條件下，才能使用偏離極限尺寸判斷原則的量規(guī)結(jié)構(gòu)型式。二、量規(guī)公差帶1 .工作量規(guī)的制造公差和磨損公差雖然量規(guī)是一種精密的檢驗(yàn)工具，量規(guī)的制造精度比被檢驗(yàn)工件的精度要求更高，但在制造時(shí)也不可避免地會(huì)產(chǎn)生誤差，不可能將量規(guī)的工作尺寸正好加工到某一規(guī)定值，因此對(duì)量規(guī)通、止端也都必須規(guī)定制造公差。由于通規(guī)在使用過(guò)程中經(jīng)常通過(guò)工件，因而會(huì)逐漸磨損。為了使通規(guī)具有一定的使用壽命，應(yīng)當(dāng)留出適當(dāng)?shù)哪p儲(chǔ)備量，因此對(duì)通規(guī)應(yīng)規(guī)定磨損極限，即將通規(guī)公差帶從最大實(shí)體尺寸向工件公差帶內(nèi)縮一個(gè)距離。止規(guī)通常不通

9、過(guò)工件，磨損極少，所以不需要留磨損儲(chǔ)備量，故將止規(guī)公差帶放在工件公差帶內(nèi)緊靠最小實(shí)體尺寸處。校對(duì)量規(guī)也不需要留磨損儲(chǔ)備量。2 .量規(guī)公差帶的分布位置國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1957-1981規(guī)定量規(guī)的公差帶不得超越工件的公差帶，這樣有利于防止誤收，保證產(chǎn)品質(zhì)量與互換性。但有時(shí)會(huì)把一些合格的工件檢驗(yàn)成不合格，實(shí)質(zhì)上縮小了工件公差范圍,提高了工件的制造精度。工作量規(guī)的公差帶分布如圖下所示。TESO1工作量規(guī)通規(guī)磨損公差帶口工作量規(guī)制*公屋帶校對(duì)儲(chǔ)物制造公差帶上圖中T為量規(guī)制造公差，Z為位置要素（即通規(guī)制造公差帶中心到工件最大實(shí)體尺寸之間的距離），T、Z的大小取決于工件公差的大小。國(guó)標(biāo)規(guī)定的T值和Z值見(jiàn)教材表5

10、.2。通規(guī)的磨損極限尺寸等于工件的最大實(shí)體尺寸。由公差帶圖可知:孔用量規(guī)：通端止端軸用量規(guī)：通端止端Ts=日+Z+T/2Zs=ESTs=es-Z+T/2Zs=ei+T校對(duì)量規(guī)：TSs=esTTs=Ti+T/2ZTs=ei+T/2Ti=Ts-TZi=ESTTi=Ts-TZi=eiTsi=es-T/2TTi=TiZTi=ei5.3工作量規(guī)的設(shè)計(jì)工作量規(guī)的設(shè)計(jì)步驟一般如下：1 .根據(jù)被檢工件尺寸大小和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等因素選擇量規(guī)結(jié)構(gòu)形式；2 .根據(jù)被檢工件的基本尺寸和公差等級(jí)查出量規(guī)的制造公差T和位置要素Z值，畫量規(guī)公差帶圖；3 .計(jì)算量規(guī)工作尺寸的上、下偏差，計(jì)算量規(guī)工作尺寸；44 .確定量規(guī)結(jié)構(gòu)尺寸、

11、繪制量規(guī)工作圖，標(biāo)注尺寸及技術(shù)要求。一、量規(guī)的結(jié)構(gòu)型式（見(jiàn)教材圖5.4及5.5）詳細(xì)的內(nèi)容可參見(jiàn)GB6322-1986光滑極限量規(guī)形式和尺寸及有關(guān)資料。二、量規(guī)的技術(shù)要求1 .量規(guī)材料量規(guī)測(cè)量面的材料與硬度對(duì)量規(guī)的使用壽命有一定的影響。量規(guī)可用合金工具鋼（如CrMn、CrMnW、CrMoV）,碳素工具鋼（如T10A、T12A）,滲碳鋼（如15鋼、20鋼）及其他耐磨材料（如硬質(zhì)合金）等材料制造。手柄一般用Q235鋼、LY11鋁等材料制造。量規(guī)測(cè)量面硬度為5865HRC。并應(yīng)經(jīng)過(guò)穩(wěn)定性處理。2 .形位公差國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了IT6IT16工件的量規(guī)公差。量規(guī)的形位公差一般為量規(guī)制造公差的50%?？紤]到制

12、造和測(cè)量的困難，當(dāng)量規(guī)的尺寸公差小于0.002mm時(shí)，其形位公差仍取0.001mm。3 .表面粗糙度量規(guī)測(cè)量面不應(yīng)有銹跡、毛刺、黑斑、劃痕等明顯影響外觀和使用質(zhì)量的缺陷。量規(guī)測(cè)量表面的表面粗糙度參數(shù)Ra值見(jiàn)表5.3。三、量規(guī)工作尺寸的計(jì)算量規(guī)工作尺寸的計(jì)算步驟如下：1 .查出被檢驗(yàn)工件的極限偏差；2 .查出工作量規(guī)的制造公差T和位置要素Z值，并確定量規(guī)的形位公差；3 .畫出工件和量規(guī)的公差帶圖；4 .計(jì)算量規(guī)的極限偏差；5 .計(jì)算量規(guī)的極限尺寸以及磨損極限尺寸。四、量規(guī)設(shè)計(jì)應(yīng)用舉例例題5.1設(shè)計(jì)檢驗(yàn)配合代號(hào)為440H7/f6的孔、軸用工作量規(guī)。解：查表1.4、1.6、1.7得440H7苣.025）、440f6（4025）查表5.2得：孔T=3Z=4軸T=2.4Z=2.8畫量規(guī)公差帶圖：軸公帶計(jì)算通、止端上、下偏差及工作尺寸口0H7（。25）孔用量規(guī)：通端Ts=EI+Z+T/2=0+4+3/2=5.5mTi=Ts-T=5.5W=2.5m磨損極限尺寸=MMS=40mm通端尺寸標(biāo)注：*4。+0.0025T,4。.。55。0.0。3mm止端Zs=ES=+25imZi=EST=253=+22m止端尺寸標(biāo)注：NO0.022>*40.025003mm440f6.045）軸用量規(guī):通端Ts=es-Z+T/2=-25W.8+1.2=-2