《公差配合與測量技術(shù)》圖文課件第3章

1、公差配合與測量技術(shù)1第3章 光滑極限量規(guī) 本章主要內(nèi)容為 ：量規(guī)的設計原則工作量規(guī)設計光滑極限量規(guī)概述2 為確保公差與配合標準的貫徹實施，保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量，必須制定光滑工件的檢測標準。目前光滑工件是用光滑極限量規(guī)檢驗或用普通計量器具測量的，我國據(jù)此制定了相應的檢測標準光滑極限量規(guī)和光滑工件尺寸的檢驗。 光滑極限量規(guī)標準采用GB/T l9572006，通用于國際標準。33.1 光滑極限量規(guī)概述1.光滑極限量規(guī)的概念工件的尺寸在實際使用中一般采用通用量具測量，但是，在成批或大批量的工件制造當中，采用單個測量的方式不能適應生產(chǎn)需要，因此，常采用光滑極限量規(guī)來檢驗。光滑極限量規(guī)是一種沒有刻線的專用工

2、具，它不能測量零件的實際尺寸，只能檢驗零件是否在允許的極限尺寸范圍內(nèi)。 2.光滑極限量規(guī)的分類及用途光滑極限量規(guī)有塞規(guī)和卡規(guī)之分，無論塞規(guī)或卡規(guī)都有通規(guī)和止規(guī)，且成對使用。通規(guī)又稱為通端，用字母“T”表示；止規(guī)又稱為止端，用字母“Z”表示。 4塞規(guī)是孔用量規(guī)，其通規(guī)是根據(jù)孔的最大實體尺寸確定的，作用是防止孔的作用尺寸小于孔的下極限尺寸；其止規(guī)是按孔的最小實體尺寸設計的，作用是防止孔的實際尺寸大于孔的最大實體尺寸，如圖3-1所示。 圖3-1 用塞規(guī)檢驗孔卡規(guī)是軸用量規(guī)，其通規(guī)是按軸的最大實體尺寸設計的，作用是防止軸的作用尺寸大于軸的上極限尺寸；其止規(guī)是按軸的最小實體尺寸設計的，作用是防止軸的實際

3、尺寸小于軸的下極限尺寸，如圖3-2所示。 5圖3-2 用卡規(guī)檢驗軸根據(jù)量規(guī)的使用場合不同，量規(guī)又可分為工作量規(guī)、驗收量規(guī)和校對量規(guī)3種。1）工作量規(guī) 在零件制造過程中，操作者對零件進行檢驗所使用的量規(guī)稱為工作量規(guī)。為了保證加工零件的精度，操作者應該使用新的或者磨損較小的量規(guī)。2）驗收量規(guī)檢驗部門或用戶代表在驗收產(chǎn)品時所使用的量規(guī)稱為驗收量規(guī)。驗收量規(guī)的形式與工作量規(guī)相同，只是其磨損較大，但未超過磨損極限。這樣，由操作者自檢合格的零件，檢驗部門或用戶代表驗收時也一定合格，從而保證了零件的合格率。 63）校對量規(guī) 檢驗軸用量規(guī)在制造時是否符合制造公差的要求，在使用中是否已達到磨損極限的量規(guī)稱為校對

4、量規(guī)。由于軸用量規(guī)是內(nèi)尺寸，不易檢驗，所以才設立校對量規(guī)。校對量規(guī)是外尺寸，可以用通用量儀檢驗?？子昧恳?guī)本身是外尺寸，也可以用通用量儀檢驗，所以不設校對量規(guī)。校對量規(guī)又可分為以下3類：（1）“校通通”量規(guī)?！靶Ｍㄍā绷恳?guī)(代號“TT”)是檢驗軸用工作量規(guī)的通規(guī)是否符合要求的校對量規(guī)。檢驗時應通過軸用工作量規(guī)的通規(guī)，否則通規(guī)不合格。（2）“校止通”量規(guī)?！靶Ｖ雇ā绷恳?guī)(代號“ZT”)是檢驗軸用工作量規(guī)的止規(guī)是否符合要求的校對量規(guī)。檢驗時應通過軸用工作量規(guī)的止規(guī)，否則止規(guī)不合格。（3）“校通損”量規(guī)?！靶Ｍ〒p”量規(guī)(代號“TS”)是檢驗軸用工作量規(guī)的通規(guī)是否達到磨損極限的校對量規(guī)。檢驗時不應通過軸

5、用工作量規(guī)的通規(guī)，否則該通規(guī)已達到或超過磨損極限，不應再使用。 73.2 量規(guī)的設計原則3.2.1 泰勒原則工件的實際配合性質(zhì)應該由尺寸誤差和形狀誤差在配合表面上形成的綜合狀態(tài)（即作用尺寸）決定，單憑實際尺寸是否處于極限尺寸的范圍內(nèi)來判斷工件合格與否，是不全面的。為保證公差與配合標準的順利實施，國家標準規(guī)定以泰勒原則（即極限尺寸判斷原則）作為判斷工件是否合格的依據(jù)。泰勒原則規(guī)定：孔或軸的作用尺寸不允許超過最大實體尺寸，即孔的作用尺寸應不小于下極限尺寸，而軸的作用尺寸應不大于上極限尺寸；孔或軸在任何位置上的實際尺寸（即局部實際尺寸）不允許超過最小實體尺寸，即孔的實際尺寸應不大于上極限尺寸，軸的實

6、際尺寸應不小于下極限尺寸。8由于通規(guī)是用來控制工件的作用尺寸的，而作用尺寸受零件的形狀誤差影響，根據(jù)泰勒原則，通規(guī)的表面應該是與孔或軸形狀相同的完整表面，且長度應等于配合長度，通常稱為全形量規(guī)。通規(guī)表面與被測件應是面接觸。由于止規(guī)是用來控制工件的實際尺寸的，而實際尺寸不應受零件的形狀誤差影響，因此，止規(guī)的測量面應該是點狀的，且長度也可以短些，通常稱為不全形量規(guī)。止規(guī)表面與被測件是點接觸。在實際生產(chǎn)中，完全按泰勒原則設計量規(guī)，經(jīng)常會遇到困難。例如，大直徑通規(guī)做成全形的塞規(guī)或環(huán)規(guī)過于笨重；軸用通規(guī)做成全形環(huán)規(guī)，不便于檢驗曲軸或頂尖上加工的工件；小直徑孔用止規(guī)做成不全形，制造困難；為使量規(guī)標準化，量

7、規(guī)難以保證與工件配合長度同長，等等。所以國家標準規(guī)定，在實際應用時只要能保證工件的形狀誤差不致影響配合性質(zhì)，允許使用偏離泰勒原則的量規(guī)。這時，量規(guī)宜在被檢驗工件的多方位上作多次檢驗，以便消除或盡可能減小量規(guī)形狀偏離泰勒原則的影響。 93.2.2 量規(guī)公差帶由于加工誤差的存在，量規(guī)也需要給出尺寸公差和形位公差。 1.工作量規(guī)公差帶1）量規(guī)制造公差量規(guī)的制造精度比工件高得多，但量規(guī)在制造過程中，不可避免會產(chǎn)生誤差，因而對量規(guī)規(guī)定了制造公差，用字母T表示。通規(guī)在檢驗零件時，要經(jīng)常通過被檢驗零件，其工作表面會逐漸磨損以致報廢。為了使通規(guī)有一個合理的使用壽命，還必須留有適當?shù)哪p量。因此，通規(guī)公差由制造

8、公差和磨損公差兩部分組成。止規(guī)由于不經(jīng)常通過零件，磨損較小，所以只規(guī)定了制造公差。量規(guī)設計時，以被檢驗零件的極限尺寸作為量規(guī)的公稱尺寸。 10如圖3-3所示為光滑極限量規(guī)公差帶圖。國家標準規(guī)定量規(guī)的公差帶不得超越工件的公差帶。 圖3-3 光滑極限量規(guī)公差帶圖11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稱為公差帶位置要素，用字母Z表示。它體現(xiàn)了通規(guī)的平均使用壽命。通規(guī)在使用過程中會逐漸磨損，所以在設計時應留出適當?shù)哪p儲量，其允許磨損量以工件的最大實體尺寸為極限；止規(guī)的制造公差帶是從工件的最小實體尺寸算起，分布在尺寸公差帶之內(nèi)。制造公差T和通規(guī)公差帶位置要素Z是綜合考慮了量規(guī)的制造工藝水

9、平和一定的使用壽命，按工件的公稱尺寸、公差等級給出的。由圖3-3可知，量規(guī)制造公差T和位置要素Z的數(shù)值越大，對工件的加工越不利；T值越小則量規(guī)制造越困難，Z值越小則量規(guī)使用壽命越短。國家標準規(guī)定的工作量規(guī)的形狀和位置誤差，應在工作量規(guī)制造公差范圍內(nèi)，其形位公差為量規(guī)尺寸公差的50%，考慮到制造和測量的困難，當量規(guī)制造公差0.002 mm時，其形位公差為0.001 mm。 122）量規(guī)極限偏差的計算(1)確定工件的公稱尺寸及極限偏差。(2)根據(jù)工件的公稱尺寸及極限偏差確定工作量規(guī)制造公差T和位置要素Z值。(3)計算工作量規(guī)的極限偏差。2.驗收量規(guī)公差帶在光滑極限量規(guī)國家標準中，沒有單獨規(guī)定驗收量

10、規(guī)公差帶，但規(guī)定了檢驗部門應使用磨損較多的通規(guī)，用戶代表應使用接近工件最大實體尺寸的通規(guī)，以及接近工件最小實體尺寸的止規(guī)。 3.校對量規(guī)公差帶校對量規(guī)的尺寸公差帶應完全位于被校對量規(guī)的制造公差和磨損極限內(nèi)。校對量規(guī)的尺寸公差等于被校對量規(guī)尺寸公差的一半，校對量規(guī)的形狀誤差應控制在其尺寸公差帶內(nèi)。 133.3 工作量規(guī)設計3.3.1 量規(guī)的結(jié)構(gòu)進行量規(guī)設計時，應明確量規(guī)設計原則，合理選擇量規(guī)的結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)被測工件的尺寸公差帶計算出量規(guī)的極限偏差，并繪制量規(guī)的公差帶圖及量規(guī)的零件圖。通規(guī)和止規(guī)的形狀對檢驗的影響如圖3-4和圖3-5所示。 圖3-4 通規(guī)形狀對檢驗的影響14圖3-5 止規(guī)形狀對檢驗

11、的影響光滑極限量規(guī)的設計應符合極限尺寸判斷原則，只有在保證被檢驗工件的形狀誤差不致影響配合性質(zhì)的前提下，才允許使用偏離極限尺寸判斷原則的量規(guī)。檢驗光滑工件的光滑極限量規(guī)形式很多，如圖3-6所示。圖中推薦了不同尺寸范圍的不同量規(guī)形式，左邊縱向的“1”、“2”表示推薦順序，推薦優(yōu)先用“1”。零線以上為通規(guī)，零線以下為止規(guī)。15圖3-6 量規(guī)形式和應用尺寸范圍163.3.2 量規(guī)的技術(shù)要求工作量規(guī)的形狀誤差應在量規(guī)的尺寸公差帶內(nèi)，形狀公差為尺寸公差的50%，但形狀公差應小于0.001 mm時，由于制造和測量都比較困難，都規(guī)定為0.001 mm。量規(guī)測量面的材料可用淬火鋼（合金工具鋼、碳素工具鋼等）和硬質(zhì)合金，也可在測量面上鍍耐磨材料，測量面的硬度應為5865 HRC。量規(guī)測量面的表面粗糙度主要是從量規(guī)使用壽命、工件表面粗糙度以及量規(guī)制造的工藝水平等方面考慮。 173.3.3 工作量規(guī)設計實例工作量規(guī)設計步驟如下：（1）選擇量規(guī)的結(jié)構(gòu)形式。（2）計算工作量規(guī)的極限偏差。（3）繪制工作量規(guī)的工作圖。 例3-1 設計檢驗30H8/f7孔、軸用的工作量規(guī)。解 （1）確定被測孔、軸的極限偏差。 30H8的上、下極限偏差分別為 30f7的上、下極限偏差分別為 （2）選擇量規(guī)的結(jié)構(gòu)形式分別為錐柄雙頭圓柱塞規(guī)和單頭雙極限圓形片狀卡規(guī)。 18（