公差學(xué)習(xí)ppt第5章

5.1概述5.1.1光滑極限量規(guī)的概念光滑極限量規(guī)是指被檢驗(yàn)工件為光滑孔或光滑軸所用的專用量具的總稱，簡稱量規(guī)。量規(guī)結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、省時(shí)可靠，并能保證互換性。因此，在機(jī)械制造的大批量生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。第5章：光滑極限量規(guī)當(dāng)零件圖樣上被測要素的尺寸公差和形位公差遵守獨(dú)立原則時(shí)，該零件加工后的實(shí)際尺寸和形位誤差采用通用計(jì)量器具測量；當(dāng)零件圖樣上尺寸公差和形位公差遵守相關(guān)要求（包容要求）時(shí)，應(yīng)用光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)。量規(guī)是一種無刻度定值專用量具，檢驗(yàn)工件時(shí)只能判斷工件是否在允許的極限尺寸范圍內(nèi)，而不能測出工件的實(shí)際尺寸。檢驗(yàn)孔用的量規(guī)稱塞規(guī)，如圖a；檢驗(yàn)軸用的量規(guī)稱卡規(guī)（或環(huán)規(guī)），如圖b。

孔用塞規(guī)和軸用卡規(guī)均由通端量規(guī)（通規(guī)）和止端量規(guī)（止規(guī)）成對組成，以分別檢驗(yàn)孔和軸的體外作用尺寸是否在極限尺寸的范圍內(nèi)。檢驗(yàn)工件時(shí)，只要通規(guī)能通過且止規(guī)不能通過，即可判斷工件合格，否則就不合格。5.1.2

光滑極限量規(guī)的用途及分類量規(guī)按其用途不同分為工作量規(guī)、驗(yàn)收量規(guī)和校對量規(guī)。1.工作量規(guī)

工作量規(guī)是制造過程中操作者對工件進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)所用的量規(guī)。操作者使用的量規(guī)應(yīng)是新的或磨損較少的通規(guī)。通規(guī)用“T”表示，止規(guī)用“Z”表示。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)所用的量規(guī)。驗(yàn)收量規(guī)無需另行設(shè)計(jì)和制造，當(dāng)工作量規(guī)的通端磨損到接近磨損極限時(shí)，該通端轉(zhuǎn)為驗(yàn)收量規(guī)的通端，工作量規(guī)的止端也就是驗(yàn)收量規(guī)的止端。這樣，操作者自檢合格的工件，驗(yàn)收人員驗(yàn)收時(shí)也一定合格。如用量規(guī)檢驗(yàn)工件判斷有爭議時(shí)，應(yīng)使用下述尺寸的量規(guī)來仲裁：通規(guī)應(yīng)等于或接近工件的最大實(shí)體尺寸；止規(guī)應(yīng)等于或接近工件的最小實(shí)體尺寸。3.校對量規(guī)

校對量規(guī)是用以檢驗(yàn)工作量規(guī)的量規(guī)。由于孔用工作量規(guī)便于用精密量儀測量，故國標(biāo)未規(guī)定校對量規(guī)，只對軸用工作量規(guī)定了樣對量規(guī)。軸用校對量規(guī)有以下三種：“校通—通”量規(guī)（代號TT）

“校通—通”量規(guī)是檢驗(yàn)軸用工作量規(guī)“通規(guī)”的校對量規(guī)。檢驗(yàn)時(shí)，通過軸用工作量規(guī)的通端，該通規(guī)合格。“校止—通”量規(guī)（代號ZT）

“校止—通”量規(guī)是檢驗(yàn)軸用工作量規(guī)“止規(guī)”的校對量規(guī)。檢驗(yàn)時(shí)，通過軸用工作量規(guī)的止端，該止規(guī)合格?！靶Ｍā獡p”量規(guī)（代號TS）

“校通—損”量規(guī)是檢驗(yàn)軸用驗(yàn)收量規(guī)的“通規(guī)磨損極限”的校對量規(guī)。通規(guī)在使用過程中不應(yīng)該被TS通過；如果被TS通過，則認(rèn)為該通規(guī)已超過極限尺寸，應(yīng)予報(bào)廢，否則會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。5.2量規(guī)設(shè)計(jì)的原則5.2.1泰勒原則由于工件存在著形狀尺寸誤差，加工出來的孔或軸的實(shí)際形狀尺寸不可能是一個(gè)理想的圓柱體。僅控制實(shí)際尺寸在極限尺寸范圍內(nèi)，不能保證配合性質(zhì)。國家標(biāo)準(zhǔn)從設(shè)計(jì)角度出發(fā)，提出包容原則。又從工件驗(yàn)收角度出發(fā)，對要求遵守包容原則的孔和軸提出了極限尺寸的判斷原則（泰勒原則）：

孔或軸的作用尺寸不允許超過最大實(shí)體尺寸，在任何位置上的實(shí)際尺寸不允許超過最小實(shí)體尺寸，如圖。對于孔：D作用≥Dmin

，D實(shí)際≤Dmax

對于軸：d作用≤dmax

，d實(shí)際≥dmin

當(dāng)要求采用光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)遵守包容原則且為單一要素的孔或軸時(shí)，這時(shí)光滑極限量規(guī)應(yīng)該符合泰勒原則。符合泰勒原則的量規(guī)要求如下：通規(guī)用來控制工件的作用尺寸，它的測量面應(yīng)是孔和軸形狀的完整表面（通常稱全形量規(guī)），其尺寸等于工件的最大實(shí)體尺寸，且長度等于配合長度。止規(guī)用來控制工件的實(shí)際尺寸，它的測量面應(yīng)是點(diǎn)狀的，其尺寸等于工件的最小實(shí)體尺寸，稱為不全形量規(guī)。用符合泰勒原則的量規(guī)檢驗(yàn)孔和軸時(shí)，若通規(guī)能夠自由通過，且止規(guī)不能通過，表示被測孔和軸合格；若通規(guī)不能通過，或者止規(guī)能夠通過，表示被測件不合格。在保證被檢驗(yàn)孔、軸的形狀誤差不致影響配合性質(zhì)的條件下，允許采用偏離泰勒原則的量規(guī)。長度偏離：允許通規(guī)長度小于工件配合長度；形狀偏離：大尺寸的孔和軸允許用非全形的通端塞規(guī)和卡規(guī)檢驗(yàn)；對點(diǎn)狀測量面，由于點(diǎn)接觸易于磨損，止規(guī)改用小平面、圓柱面或球面代替；檢驗(yàn)尺寸較小的孔，增強(qiáng)剛度和便于制造，常改用全形塞規(guī)；剛性不好的薄壁零件，改用全形塞規(guī)或環(huán)規(guī)。5.2.2

量規(guī)公差帶量規(guī)在制造過程中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生誤差，對量規(guī)也必須規(guī)定制造公差。通規(guī)在使用過程中經(jīng)常通過被檢零件，其工作表面不可避免地會(huì)發(fā)生磨損，為了保證通規(guī)具有一定的使用壽命，對通規(guī)的最小磨損量作出了規(guī)定。因此，通規(guī)公差由制造公差（T）和磨損公差兩部分組成。止規(guī)由于不經(jīng)常通過工件，只規(guī)定了制造公差。1.工作量規(guī)的公差帶工作量規(guī)的公差帶相對于工件公差帶的分布，有兩種方案，如圖。T1為保證公差，表示工件制造時(shí)允許的最大公差；T2為生產(chǎn)公差，是考慮到量規(guī)制造后，工件可能的最小制造公差。方案一中，量規(guī)公差帶完全位于工件公差帶之內(nèi)，保證公差等于工件公差，采用這種方案可保證配合性質(zhì)，充分保證產(chǎn)品的質(zhì)量，但也可能使有些合格品誤判為廢品，并提高了加工要求。

方案二中，量規(guī)公差帶和允許的最小磨損量部分超越工件公差帶，保證公差大于工件公差帶，這就可能將已超越極限尺寸的工件誤判為合格品，會(huì)影響配合性質(zhì)和產(chǎn)品質(zhì)量。但生產(chǎn)公差較大，降低了量規(guī)的加工要求。國家標(biāo)準(zhǔn)《光滑極限量規(guī)》GB/T1957-2006

規(guī)定的量規(guī)公差帶，采用方案一的分布，孔用和軸用工作量規(guī)的公差帶如圖。T為制造量規(guī)尺寸公差，Z為位置要素（通規(guī)尺寸公差帶的中心到工件最大實(shí)體尺寸之間的距離）。當(dāng)通規(guī)磨損到最大實(shí)體尺寸時(shí)，通規(guī)不能再使用。這時(shí)的極限為通規(guī)的磨損極限，尺寸等于工件的最大實(shí)體尺寸。止規(guī)不通過工件，只規(guī)定制造量規(guī)的尺寸公差。GB/T1957—2006對基本尺寸不大于500mm，公差等級IT6～I(xiàn)T11的孔、軸工作量規(guī)的T和Z值作出規(guī)定。2.校對量規(guī)的公差帶軸用量規(guī)的校對量規(guī)公差帶如圖b所示。校對量規(guī)的尺寸公差TP為被校對工作量規(guī)尺寸公差的50％。由于校對量規(guī)精度高，制造困難，目前測量技術(shù)又有了提高，在生產(chǎn)中逐步用量塊或計(jì)量儀器代替校對量規(guī)。3.量規(guī)的形位公差國標(biāo)規(guī)定，量規(guī)的形狀和位置誤差應(yīng)該在其尺寸公差帶之內(nèi)。其公差為量規(guī)尺寸公差的50％（圓度、圓柱度公差值為尺寸公差的25％）。但當(dāng)量規(guī)尺寸公差不大于0.002mm時(shí)，其形狀和位置公差均為0.001mm（圓度、圓柱度公差值為0.0005mm）。5.3工作量規(guī)設(shè)計(jì)5.3.1

量規(guī)的結(jié)構(gòu)型式光滑極限量規(guī)型式多樣，應(yīng)合理選擇使用。量規(guī)的型式選擇主要根據(jù)被測工件尺寸的大小、生產(chǎn)數(shù)量、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用方法等因素決定?！豆饣瑯O限量規(guī)型式和尺寸》（GB/T6322-1986）中，對光滑極限量規(guī)型式和尺寸以及適用的基本尺寸范圍作出了具體規(guī)定。以下是幾種常用的量規(guī)型式。1.檢驗(yàn)孔用量規(guī)

針式塞規(guī)：主要用于檢驗(yàn)直徑尺寸從1～6mm的小孔。兩個(gè)測頭可用粘結(jié)劑粘牢在手柄的兩端，一個(gè)測頭作為通端，另一頭作為止端。

針式塞規(guī)尺寸（mm）針式塞規(guī)的基本尺寸可按下表進(jìn)行選擇。錐柄圓柱塞規(guī)：主要用于檢驗(yàn)直徑尺寸從1～50mm的孔。兩測頭帶有圓錐形的柄部（錐度1：50），把它壓入手柄的錐孔中，依靠圓錐的自鎖性，把它們緊固聯(lián)結(jié)在一起。由于通端測頭檢驗(yàn)工件時(shí)要通過孔，易磨損，為了拆換方便，在手柄上加工有楔槽或楔孔，以便用工具將測頭拆下來。錐柄圓柱塞規(guī)的尺寸見表。錐柄圓柱塞規(guī)1——通端測頭；2——錐柄；3——楔槽；4——手柄；5——錐柄；6——止端測頭；7——楔孔錐柄圓柱塞規(guī)尺寸（mm）三牙鎖緊式圓柱塞規(guī)：用于檢驗(yàn)直徑尺寸大于40～120mm的孔。測頭直徑較大，做成環(huán)形的測頭裝在手柄端部，為了防止測頭轉(zhuǎn)動(dòng)，在測頭上加工出等分的三個(gè)槽，在手柄上加工出等分的三個(gè)牙，裝配時(shí)將牙與槽裝在一起，再用螺釘固定，測頭就牢固地固定在手柄上。通端測頭軸向尺寸較大25～40mm，測頭前端磨損了還可以拆下，調(diào)頭后裝在手柄上可以繼續(xù)使用。當(dāng)測頭直徑較大時(shí)，為了便于測量，可把它做成單頭的，即通端和止端測頭分別裝在兩個(gè)手柄上。三牙鎖緊式圓錐塞規(guī)尺寸見表。三牙鎖緊式圓柱塞規(guī)尺寸（mm）三牙鎖緊式非全形塞規(guī)：用于檢驗(yàn)直徑尺寸大于80～180mm的孔。三牙鎖緊式非全形塞規(guī)與三牙鎖緊式圓柱塞規(guī)主要區(qū)別是測頭形狀不同，三牙鎖緊式非全形塞規(guī)的測頭只取圓柱中間部分，這就減輕了量規(guī)的重量，便于使用。三牙鎖緊式非全形塞規(guī)尺寸見表。三牙鎖緊式非全形塞規(guī)尺寸（mm）2.軸用量規(guī)

圓柱環(huán)規(guī)：用于檢驗(yàn)直徑尺寸1～100mm的軸。通端與止端是分開的，為了從外觀上區(qū)分通端和止端，一般在止端外圓柱面上加工一尺寸為b的糟。圓柱環(huán)規(guī)尺寸見表9。環(huán)規(guī)具有內(nèi)圓柱面的測量面，為防止使用變形，環(huán)規(guī)應(yīng)有一定的厚度。圓柱環(huán)規(guī)尺寸（mm）雙頭組合卡規(guī)：用于檢驗(yàn)直徑不大于3mm的小軸?？ㄒ?guī)的通端和止端分布在兩側(cè)，由上卡規(guī)體和下卡規(guī)體用螺釘連接，并用圓柱銷定位。雙頭組合卡規(guī)1——上卡規(guī)體；2——下卡規(guī)體；3——圓柱銷；4——螺釘單頭雙極限組合卡規(guī)如圖所示，用于檢驗(yàn)直徑不大于3mm的小軸?？ㄒ?guī)的通端和止端在同側(cè)，由上卡規(guī)體和下卡規(guī)體用螺釘連接，并用圓柱銷定位。單頭雙極限組合卡規(guī)1——上卡規(guī)體；2——下卡規(guī)體；3——圓柱銷；4——緊固螺釘如圖雙頭卡規(guī)用于檢驗(yàn)直徑尺寸大于3～10mm的軸。雙頭卡規(guī)是用3mm厚的鋼板制成，具有兩平行的測量面，結(jié)構(gòu)簡單，一般工廠都能制造。卡規(guī)通端和止端分別在兩側(cè)。可根據(jù)卡規(guī)上文字識別通端和止端。雙頭卡規(guī)尺寸見表。雙頭卡規(guī)尺寸（mm）單頭雙極限卡規(guī)用于檢驗(yàn)直徑尺寸大于1～80mm的軸。一般由3～10mm厚的鋼板制成，結(jié)構(gòu)簡單，通端和止端在同一側(cè)，使用方便，應(yīng)用比較廣泛。單頭雙極限卡規(guī)尺寸見表。單頭雙極限卡規(guī)尺寸（mm）5.3.2

量規(guī)的技術(shù)要求量規(guī)測量面的材料一般采用碳素工具鋼（T10A、T12A）、合金工具鋼（CrWMn）等耐磨鋼制材料制造，也可以在測量表面鍍鉻或者氮化處理。量規(guī)手柄可選用Q235、硬木、鋁及布膠木等。量規(guī)表面硬度為HRC58～65。為了消除量規(guī)材料中的內(nèi)應(yīng)力，提高量規(guī)的使用壽命，量規(guī)要經(jīng)過穩(wěn)定性處理。量規(guī)測量表面的表面粗糙度，可按下表選用。量規(guī)測量表面的表面輪廓算術(shù)平均偏差Ra值（μm）在塞規(guī)測頭端面或其他量規(guī)的非工作面或量規(guī)手柄上，應(yīng)刻有被檢工件的基本尺寸和公差帶代號以及通、止端標(biāo)記。5.3.3工作量規(guī)設(shè)計(jì)舉例量規(guī)型式的選擇量規(guī)工作尺寸計(jì)算（1）確定被檢驗(yàn)工件的極限偏差。（2）確定工作量規(guī)的尺寸公差T及位置要素Z。（3）計(jì)算出量規(guī)的工作尺寸，畫出公差帶圖。〖例〗計(jì)算Φ30H8/f7孔用與軸用量規(guī)的工作尺寸?！冀狻剑?）查表確定孔與軸的上、下偏差孔：ES＝＋0.033mm，EI＝0

軸：es＝－0.020mm，ei＝－0.041mm

（2）查表T值及Z值為塞規(guī)：T＝0.0034mm，

Z＝0.005mm

卡規(guī)：T＝0.0024mm，

Z＝0.0034mm（3）計(jì)算量規(guī)的極限偏差①Φ30H8孔用量規(guī)通規(guī)：上偏差＝EI