第七章--光滑極限量規(guī)設計課件

1、第七章 光滑極限量規(guī)設計第七章 光滑極限量規(guī)設計第一節(jié) 概述第二節(jié) 量規(guī)設計原則第三節(jié) 工作量規(guī)設計光滑工件尺寸的檢驗(補充）第七章 光滑極限量規(guī)設計光滑工件尺寸的檢驗(補充）1.光滑工件尺寸的檢驗（GB3177-1982GB/T3177-1997）2.光滑極限量規(guī)（GB/T1957-1981）一.尺寸誤檢的基本概念 1、測量不確定度 由于各種測量誤差的存在，采用不同的測量方法、測量器具、測量條件和不同的測量人員，其測得值的可靠性是不同的。因而引入“不確定度”來定量說明測量的質(zhì)量。 所謂不確定度就是“表示測量結(jié)果中合理賦予被測量值的一個分散性參數(shù)”，也就是說“測量不確定度是表征被測量的真值所處

2、量值范圍的估計”。受隨機誤差和系統(tǒng)誤差的影響，不確定度的存在是必然的，即使已修正的測得值也不一定是被測量的真值，因為系統(tǒng)誤差不可能完全消除。已修正的測得值可稱為真值的最佳估計。 一個完整的測量結(jié)果應包括測量值及其不確定度的說明。 LU式中 L對已定系統(tǒng)誤差進行修正后的測量值； U測量的總不確定度 第七章 光滑極限量規(guī)設計光滑工件尺寸的檢驗(補充）2、尺寸誤檢：任何測量、檢驗都不可避免地存在誤差。 原因測量器具、測量條件、測量方法和人的不同而異。 結(jié)果測量結(jié)果不等于工件尺寸客觀存在的真實值。 可能產(chǎn)生兩種現(xiàn)象： 誤廢在測量時、檢測過程中，真實尺寸位于公差帶內(nèi)但接近極限偏差（公差帶邊緣）的合格工件

3、，可能因測量的實際尺寸超出公差帶而被誤判為廢品現(xiàn)象稱為誤廢。 誤收對真實尺寸已超差但靠近極限偏差的廢品，可能因測得的實際尺寸仍處于公差帶內(nèi)而被誤判為合格品，這種現(xiàn)象稱為誤收。 誤收和誤廢是誤檢的兩種形式。 國標規(guī)定的工件驗收原則：所用驗收方法原則上是應只接受位于規(guī)定的尺寸極限之內(nèi)的工件,亦即只允許有誤廢而不允許有誤收.第七章 光滑極限量規(guī)設計光滑工件尺寸的檢驗(補充）2、尺寸誤檢：假設工件的尺寸為正態(tài)分布，且分布范圍與公差帶一致，分布中心即為公差帶中心，而測量誤差也服從正態(tài)分布。 A BC1、真實尺寸位于公差帶上限A處的合格工件，測量后所得的實際尺寸可能在B、C之間，其中處于A，B之間的仍為合

4、格件，處于A，C之間的造成廢品。 第七章 光滑極限量規(guī)設計光滑工件尺寸的檢驗(補充）2、尺寸誤檢：假設工件的尺寸為正態(tài)分布，且分布范圍與公差帶一致，分布中心即為公差帶中心，而測量誤差也服從正態(tài)分布。 A BC2、真實尺寸位于點B處的工件，測量所得的實際尺寸可能在A，D之間，沒有廢品。但當工件真實尺寸(B/)略為超過B點（圖中超過量為），則開始產(chǎn)生廢品。廢品的概率將隨的增大而增大。DB/第七章 光滑極限量規(guī)設計光滑工件尺寸的檢驗(補充）2、尺寸誤檢：假設工件的尺寸為正態(tài)分布，且分布范圍與公差帶一致，分布中心即為公差帶中心，而測量誤差也服從正態(tài)分布。 A BC3、真是尺寸位于C點出的廢品件，測量后

5、所得的實際尺寸可能在A，E之間，沒有誤收。 E第七章 光滑極限量規(guī)設計光滑工件尺寸的檢驗(補充）2、尺寸誤檢：假設工件的尺寸為正態(tài)分布，且分布范圍與公差帶一致，分布中心即為公差帶中心，而測量誤差也服從正態(tài)分布。 A BC4、真實尺寸小于B點或超過C點的工件，基本上沒有誤檢。 5、公差帶兩端的情況相同，圖中左方所示與右方完全對稱。 6、要嚴格保證產(chǎn)品質(zhì)量，杜絕誤收工件，則需要將判斷工件尺寸是否合格的界限，從公差帶兩端點向公差帶內(nèi)縮。 第七章 光滑極限量規(guī)設計光滑工件尺寸的檢驗(補充）二.通用計量器具測量工件 用通用計量器具測量工件，應參照國家標準“光滑工件尺寸的檢驗”（ GB3177-1982G

6、B/T3177-1997 ）進行。該標準適用于車間用的計量器具（游標卡尺、千分尺和分度值不小于0.5um的指示表和比較儀等），主要用以檢測公差等級為IT6IT8的工件尺寸。 1、安全裕度和驗收極限 安全裕度A是測量中總不確定度的允許值（u），主要由測量器具的不確定度允許值u1及測量測量條件引起的測量不確定度允許值u2這兩部分組成。 安全裕度A值按被檢驗工件的公差大小來確定，一般為工件公差的1/10，精度高時取1/3 。國家標準（GB/T3177-1997）對A值有明確的規(guī)定。 驗收極限是檢驗工件尺寸時判斷其合格與否的尺寸界限。確定驗收極限的方式有內(nèi)縮方式和不內(nèi)縮方式。 選擇驗收方式時應綜合考慮

7、被測尺寸的功能要求、重要程度、公差等級、測量不確定度和工藝能力等。 第七章 光滑極限量規(guī)設計光滑工件尺寸的檢驗(補充）二.通用計量器具測量工件 1、安全裕度和驗收極限 （1）內(nèi)縮方式 孔尺寸的驗收極限： 上驗收極限=最小實體尺寸（DL）-安全裕度（A）下驗收極限=最大實體尺寸（DM）+安全裕度（A） 軸尺寸的驗收極限： 上驗收極限=最大實體尺寸（d M）-安全裕度（A）下驗收極限=最小實體尺寸（dL）+安全裕度（A） （2）不內(nèi)縮方式不內(nèi)縮方式是規(guī)定驗收極限就是工件的兩個極限尺寸，即安全裕度A =0。 第七章 光滑極限量規(guī)設計光滑工件尺寸的檢驗(補充）二.通用計量器具測量工件 1、安全裕度和驗

8、收極限 （1）內(nèi)縮方式 （2）不內(nèi)縮方式1）對采用包容要求的尺寸及公差等級較高的尺寸，應選用內(nèi)縮方式（如圖）雙邊內(nèi)縮A 。 驗收方式可按以下原則來選擇： 2）當工藝能力指數(shù)Cp1，且尺寸遵守包容要求時，其最大實體極限一邊單邊內(nèi)縮A。 3）偏態(tài)分布的尺寸，“尺寸偏向邊”單邊內(nèi)縮A； 4）非配合尺寸和一般的尺寸不內(nèi)縮。 第七章 光滑極限量規(guī)設計光滑工件尺寸的檢驗(補充）2、計量器具的選擇 用通用計量器具檢測工件尺寸，其測量中總不確定度的允許值（u），主要由測量器具的不確定度允許值u1及測量測量條件引起的測量不確定度允許值u2這兩部分組成，測量條件（測量溫度、工件形狀誤差以及因測量力而產(chǎn)生的工件被測

9、處的壓縮變形等實測因素）。 統(tǒng)計分析表明，測量不確定度允許值u2，約為測量器具的不確定度允許值u1的一半，即： u20.5 u1 故，測量器具的不確定度u1是產(chǎn)生“誤收”、 “誤廢”的主要因素。故依據(jù)u1選擇計量器具非常重要。 通用測量器具測量工件，參照國標GB/T3177-1997。標準適用于車間用計量器具，主要用以檢測IT6IT18的工件尺寸。第七章 光滑極限量規(guī)設計光滑工件尺寸的檢驗(補充）2、計量器具的選擇 計量器具的具體選用方法：（1）U1/ u1原則按照計量器具所引起的測量不確定度允許值u1。各類量具的不確定度值見表2、3、4 ，u1優(yōu)先選表1中的檔；注意： 如果沒有所選的精度高的

10、儀器，或是現(xiàn)場儀器的測量不確定度大于u1值?？梢圆捎帽容^測量法以提高現(xiàn)場器具的使用精度。（2）0.4U1/ u1原則標準器與工件形狀相同 （3）0.6U1/ u1原則標準器與工件形狀不同 第七章 光滑極限量規(guī)設計光滑工件尺寸的檢驗(補充）表1第七章 光滑極限量規(guī)設計光滑工件尺寸的檢驗(補充）表2第七章 光滑極限量規(guī)設計光滑工件尺寸的檢驗(補充）表3第七章 光滑極限量規(guī)設計光滑工件尺寸的檢驗(補充）表4第七章 光滑極限量規(guī)設計光滑工件尺寸的檢驗(補充）其他考慮因素：1）適用性：硬度低、剛性差的工件，采用非接觸測量，如光學投影放大、氣動等原理的測量器具；2）檢測成本：滿足測量精度的前提下，選用價格

11、低廉的計量器具。3）擴大安全裕度：測量器具不確定度一定，驗收極限向零件公差帶內(nèi)移動，誤收減少，誤廢增加。以浪費為代價?？傊侠磉x擇計量器具應綜合考慮：1）所選計量器具應與被測工件的外形、位置、尺寸的大小及被測參數(shù)特性相適應，使所選計量器具的測量范圍能滿足工件的要求；2）應考慮工件的尺寸公差，使所選計量器具的不確定度值既要保證測量精度要求，又要符合經(jīng)濟性要求。 第七章 光滑極限量規(guī)設計第一節(jié) 概述光滑極限量規(guī)用于檢驗遵守包容要求，大批量生產(chǎn)的的單一實際要素,多用來判定圓形孔、軸的合格性。 光滑極限量規(guī)作用和分類 1、特點：無刻度、成對使用、專用性；2、作用：適用大批量生產(chǎn)、遵守包容原則的孔、軸

12、檢驗；通規(guī)模擬MMB（最大實體邊界）；止規(guī)體現(xiàn)LMS（最小實體尺寸）。3、分類：按被測工件類型分 塞規(guī)：被測對象為孔有通規(guī)和止規(guī)卡規(guī)：被測對象為軸有通規(guī)和止規(guī)第七章 光滑極限量規(guī)設計第一節(jié) 概述分類塞規(guī)檢驗孔通規(guī)：按被測孔的最大實體尺寸Dmin制造T表示 止規(guī)：按被測孔的最小實體尺寸Dmax制造Z表示 DmaxDminTDaDmin Z Dmax第七章 光滑極限量規(guī)設計第一節(jié) 概述分類塞規(guī)檢驗孔(a) 針式雙頭塞規(guī)(b)錐柄測頭塞規(guī)(c)套式塞規(guī)(d)球端桿形塞規(guī)第七章 光滑極限量規(guī)設計第一節(jié) 概述分類卡規(guī)檢驗軸通規(guī)：按被測軸的最大實體尺寸dmax制造止規(guī)：按被測軸的最小實體尺寸dmin制造T

13、Zdmindmaxda dmin dmax通規(guī)=被測件的最大實體尺寸止規(guī)=被測件的最小實體尺寸第七章 光滑極限量規(guī)設計第一節(jié) 概述分類卡規(guī)檢驗軸卡形雙頭卡規(guī)(b)卡形單頭卡(c)組合卡規(guī)(d)圓形單頭卡規(guī)(e)鑄造鑲鉗口單頭卡規(guī)(f)可調(diào)整卡規(guī)第七章 光滑極限量規(guī)設計第一節(jié) 概述光滑極限量規(guī)用于檢驗遵守包容要求，大批量生產(chǎn)的的單一實際要素,多用來判定圓形孔、軸的合格性。 光滑極限量規(guī)作用和分類 1、特點：無刻度、成對使用、專用性；2、作用：適用大批量生產(chǎn)、遵守包容原則的孔、軸檢驗；通規(guī)模擬MMB（最大實體邊界）；止規(guī)體現(xiàn)LMS（最小實體尺寸）。3、分類：按用途分類工作量規(guī)：加工工件的操作者使用

14、，新的或磨損較少；驗收量規(guī)：檢驗員或用戶使用，舊的或磨損較多，未超磨損 極限；校對量規(guī)：用以檢驗工作量規(guī)的量規(guī)?？子霉ぷ髁恳?guī)使用通 用計量器具很方便，不需要校對量規(guī)，只有軸用 工作量規(guī)才使用校對量規(guī)。第七章 光滑極限量規(guī)設計第一節(jié) 概述校對量規(guī)校通-通（TT）制造軸用通規(guī)用的校對量規(guī)，通過，新通規(guī)合格，防止 通規(guī)尺寸過小； 校止-通（ZT）制造軸用止規(guī)用的校對量規(guī)，通過，新止規(guī)合格，防止 止規(guī)尺寸過小； 校通-損（TS）檢驗軸用舊通規(guī)報廢用的校對量規(guī)，通過，軸用舊通規(guī) 磨損到極限，應報廢，防止通規(guī)超出磨損極限。 第七章 光滑極限量規(guī)設計第二節(jié) 量規(guī)設計原則一、泰勒原則極限尺寸判斷原則極限尺寸判

15、斷原則工件的體外作用尺寸不超越最大實體尺寸（MMS）；工件的實際尺寸不超越最小實體尺寸（LMS)。 符合泰勒原則的量規(guī)如下：（1）量規(guī)尺寸要求 通規(guī)基本尺寸 = 零件的最大實體尺寸（Dmin dmax） 止規(guī)基本尺寸 = 零件的最小實體尺寸（Dmax dmin） （2）量規(guī)的形狀要求1）通規(guī)（全形量規(guī)）的形狀與孔、軸的形狀相同，長度為配合長度（稱為全形量規(guī)），控制工件的作用尺寸，其檢測面為工件的完整表面。2）止規(guī)的形狀與孔、軸的形狀相同，控制工件的實際尺寸，它的測量面應是點狀的，長度可短些（稱為不全形量規(guī)），止規(guī)表面與被測件是點接觸 。 第七章 光滑極限量規(guī)設計第二節(jié) 量規(guī)設計原則一、泰勒原則

16、極限尺寸判斷原則符合泰勒原則的量規(guī)如下：（1）量規(guī)尺寸要求（2）量規(guī)的形狀要求a） b） c） d） e）圖8-2 量規(guī)形狀對檢驗結(jié)果的影響a）全形通規(guī) b）兩點狀通規(guī) c）工件 d）兩點狀止規(guī) e）全形止規(guī)由于全形量規(guī)制造加工困難較大，國標規(guī)定可使用偏離泰勒原則的量規(guī)，但在檢測時要多方位多次檢測。 第七章 光滑極限量規(guī)設計第二節(jié) 量規(guī)設計原則二、量規(guī)公差帶光滑極限量規(guī)是一種專用量具，它的制造精度比被檢驗工件要求更高。但它在制造過程中，也不可避免地會產(chǎn)生制造誤差，故對量規(guī)工作尺寸也要規(guī)定其制造公差。 通規(guī)在使用過程中會逐漸磨損，為使通規(guī)具有一定的壽命，需要留出適當?shù)哪p儲量，規(guī)定磨損極限。至于

17、止規(guī)，由于它不通過工件，則不需要留磨損儲量。校對量規(guī)也不留磨損儲量。1、工作量規(guī)的公差帶國家標準GB/T19571981規(guī)定量規(guī)的公差帶不得超越工件的公差帶。工作量規(guī)的制造公差T與被檢驗工件的公差等級和基本尺寸有關，見表8-1所示，其公差帶分布如圖8-3所示。第七章 光滑極限量規(guī)設計第二節(jié) 量規(guī)設計原則二、量規(guī)公差帶DL孔的公差帶DMTZT/2ZT軸狀T為量規(guī)制造公差，Z為位置要素（即通過制造公差帶中心到工件最大實體尺寸之間的距離）。 孔用量規(guī)公差帶分布1、工作量規(guī)的公差帶第七章 光滑極限量規(guī)設計第二節(jié) 量規(guī)設計原則軸的公差帶二、量規(guī)公差帶軸用量規(guī)公差帶分布dMdLTZZTT/2T為量規(guī)制造公

18、差，Z為位置要素（即通過制造公差帶中心到工件最大實體尺寸之間的距離）。 1、工作量規(guī)的公差帶孔狀第七章 光滑極限量規(guī)設計第二節(jié) 量規(guī)設計原則二、量規(guī)公差帶1、工作量規(guī)的公差帶表8-1 光滑極限量規(guī)的尺寸公差T和通規(guī)尺寸公差帶的中心到工件最大實體尺寸之間的距離Z值（摘自GB/T1957-1981）第七章 光滑極限量規(guī)設計第二節(jié) 量規(guī)設計原則軸的公差帶二、量規(guī)公差帶2、校對量規(guī)的公差帶dMdLTZZTT/21、工作量規(guī)的公差帶孔狀只有軸用量規(guī)才有校對量規(guī)，“校通通”量規(guī)（TT）其作用是防止通規(guī)尺寸過小，其公差帶從通規(guī)的下偏差起，向軸用通規(guī)公差帶內(nèi)分布。TT“校止通”量規(guī)（ZT）其作用是防止止規(guī)尺寸

19、過小，其公差帶從止規(guī)的下偏差起，向軸用止規(guī)公差帶內(nèi)分布。ZT第七章 光滑極限量規(guī)設計第二節(jié) 量規(guī)設計原則軸的公差帶二、量規(guī)公差帶2、校對量規(guī)的公差帶dMdLTZZTT/21、工作量規(guī)的公差帶孔狀只有軸用量規(guī)才有校對量規(guī)，“校通損”量規(guī)（TS）其作用是防止通規(guī)在使用過程中超過磨損極限，其公差帶從通規(guī)的磨損極限起，向軸用通規(guī)公差帶內(nèi)分布。TT校對量規(guī)的尺寸公差為工作量規(guī)尺寸公差的一半，校對量規(guī)的形狀公差應控制在其尺寸公差帶內(nèi)。ZTTSTP=T/2軸狀第七章 光滑極限量規(guī)設計第三節(jié) 工作量規(guī)設計工作量規(guī)的設計步驟一般如下：1）根據(jù)被檢工件的尺寸大小和結(jié)構(gòu)特點等因素選擇量規(guī)的結(jié)構(gòu)形式。2）根據(jù)被檢工件

20、的基本尺寸和公差等級查出量規(guī)的位置要素Z和制造公差T， 畫量規(guī)公差帶圖，計算量規(guī)工作尺寸的上、下偏差。3）查出量規(guī)的結(jié)構(gòu)尺寸、畫量規(guī)的工作圖，標注尺寸及技術要求。 第七章 光滑極限量規(guī)設計第三節(jié) 工作量規(guī)設計一、量規(guī)的結(jié)構(gòu)形式第七章 光滑極限量規(guī)設計第三節(jié) 工作量規(guī)設計一、量規(guī)的結(jié)構(gòu)形式其具體尺寸參見GB/T6322-1986光滑極限量規(guī)型式和尺寸第七章 光滑極限量規(guī)設計第三節(jié) 工作量規(guī)設計一、量規(guī)的結(jié)構(gòu)形式第七章 光滑極限量規(guī)設計第三節(jié) 工作量規(guī)設計一、量規(guī)的結(jié)構(gòu)形式第七章 光滑極限量規(guī)設計第三節(jié) 工作量規(guī)設計二、量規(guī)的技術要求 1.量規(guī)材料量規(guī)測量面的材料，可用合金工具鋼、滲碳鋼、碳素工具

21、鋼及其它耐磨材料或在測量表面鍍以厚度大于磨損量的鍍鉻層、氮化層等耐磨材料。量規(guī)測量表面的硬度對量規(guī)使用壽命影響很大，其測量面的硬度應為HRC 5865 。 2.形位公差量規(guī)的形狀公差和位置公差應控制在尺寸公差帶內(nèi)，其形位公差值不大于尺寸公差的50% ，考慮到制造和測量的困難，當量規(guī)的尺寸公差小于或等于0.002mm 時，其形位公差仍取0.001mm 。第七章 光滑極限量規(guī)設計第三節(jié) 工作量規(guī)設計二、量規(guī)的技術要求 1.量規(guī)材料2.形位公差3.表面粗糙度量規(guī)測量面的粗糙度按標準選取。校對量規(guī)測量面的表面粗糙度比工作量規(guī)更小。第七章 光滑極限量規(guī)設計設計舉例設計檢驗孔 25 H8 E 用的工作量規(guī)解：1）查標準公差數(shù)值表、孔基本偏差表，確定孔軸上下偏差。25H8（+0.0330)2）選擇量規(guī)的結(jié)構(gòu)形式為錐柄雙頭圓柱塞規(guī)。3)查表81確定檢驗IT8孔的工作量規(guī)公差數(shù)值T=3.4um，Z=5um。-0+0.033H8TZT25Z第七章 光滑極限量規(guī)設計設計舉例4)計算兩