第六章-光滑工件尺寸的检验课件.ppt

第六章第六章光滑工件尺寸的检验光滑工件尺寸的检验 第一节第一节 尺寸误检的基本概念尺寸误检的基本概念 第三节第三节 光滑极限量规光滑极限量规 第二节第二节 用普通计量器具测量工件用普通计量器具测量工件 第一节第一节 尺寸误检的基本概念尺寸误检的基本概念 1. 采用两点法测量采用两点法测量 ,所得量值为局部实际尺寸所得量值为局部实际尺寸 一一. 测得的实际尺寸测得的实际尺寸客观存在的真实值客观存在的真实值 使用普通计量器具（如游标卡尺、千分尺及车间使使用普通计量器具（如游标卡尺、千分尺及车间使用的比较仪等）检验工件时用的比较仪等）检验工件时,由于测量必定存在误差，由于测量必定存在误差，所得到的实际尺寸所得到的实际尺寸客观存在的真实值。客观存在的真实值。2. 计量器具本身存在的误差。（制造、磨损、撞击）计量器具本身存在的误差。（制造、磨损、撞击）3. 测量条件的误差（如温度、湿度、卫生条件等）测量条件的误差（如温度、湿度、卫生条件等）4. 工件几何误差工件几何误差5. 测量人员的素质测量人员的素质二二. 误检：误检：误废误废 和和 误收误收 是误检的两种形式是误检的两种形式误废误废 ： 真实尺寸位于公差带内的合格工件，但接近极限真实尺寸位于公差带内的合格工件，但接近极限尺寸（公差带边缘极限偏差）的合格零件，因测尺寸（公差带边缘极限偏差）的合格零件，因测得的实际尺寸超出公差带而被判为废品得的实际尺寸超出公差带而被判为废品误废。误废。误收：误收： 真实尺寸超出公差带范围，但靠近极限偏差的废真实尺寸超出公差带范围，但靠近极限偏差的废品，因测得的实际尺寸仍处于公差带内而被判为合格品，因测得的实际尺寸仍处于公差带内而被判为合格品品误收。误收。举例：举例： 用测量不确定度为用测量不确定度为0.004mm的杠杆千分尺的杠杆千分尺测量轴测量轴 0062. 040小结小结：1.测量误差越大，则误收、误废的概率也越大； 2.正确地选择计量器具对于保证测量精度，降低成 本有着很重要的意义； 3.误废、误收是误检的两种形式； 4.技术上的失误和检验人员的疏忽造成的误检，不 属于这里所讨论的问题。 第二节第二节 用普通计量器具测量工件用普通计量器具测量工件 一一. . 验收极限验收极限 验收极限是检验工件尺寸时判断工件合格与验收极限是检验工件尺寸时判断工件合格与否的尺寸界限否的尺寸界限 GBT 31771997光滑工件尺寸的检验光滑工件尺寸的检验，对用普通计量器具检测工件尺寸规定了两种验对用普通计量器具检测工件尺寸规定了两种验收极限：收极限：（1）内缩方式）内缩方式 （2）不内缩方式）不内缩方式 （1）内缩方式）内缩方式 验收极限：从规定的最大实体极限验收极限：从规定的最大实体极限(MML)和最小和最小实体极限实体极限(LML)分别向工件公差带内移动一个安分别向工件公差带内移动一个安全裕度全裕度(A) ( A=T/10 ，T 为工件公差为工件公差)=最小实体极限最小实体极限(LML)安全裕度安全裕度(A) =最大实体极限最大实体极限(MML)安全裕度安全裕度(A) =最大实体极限最大实体极限(MML)安全裕度安全裕度(A) =最小实体极限最小实体极限(LML)安全裕度安全裕度(A) 。缺点：误废会略有增加；优点：减少或防止误收（2）不内缩方式）不内缩方式 验收极限验收极限:等于规定的最大实体极限等于规定的最大实体极限(MML)和和最小实体极限最小实体极限(LML)，即安全裕度值等于零。，即安全裕度值等于零。 +0_40 mmTd 0.062二二 、选择验收方式的原则、选择验收方式的原则 (1)(1)对采用包容要求的尺寸及公差等级较高的尺寸，对采用包容要求的尺寸及公差等级较高的尺寸，应选用内缩方式应选用内缩方式(如图如图6-2) (2)(2)当工艺能力指当工艺能力指数 1时时( ，T为工件尺寸公差， 为加工方法的标准偏差)，可用不内缩方式。可用不内缩方式。但但当采用包容要求当采用包容要求时时，在最大实体尺寸最大实体尺寸一侧仍用内缩方式，一侧仍用内缩方式，如图如图6-3所示所示 。pC6/TCp(3)(3)当工件的实际尺寸服从偏态分布时当工件的实际尺寸服从偏态分布时(如如手控加工，手控加工，刀具磨损时，为了避免出现不可修复的废品，轴尺寸多刀具磨损时，为了避免出现不可修复的废品，轴尺寸多偏大，孔尺寸多偏小偏大，孔尺寸多偏小)，可只对尺寸偏向的一侧选用内可只对尺寸偏向的一侧选用内缩方式，另一侧不内缩，如图缩方式，另一侧不内缩，如图6-3。(4)(4)对非配合尺寸和采用一般公差的尺寸，其验收极限选对非配合尺寸和采用一般公差的尺寸，其验收极限选择不内缩方式。择不内缩方式。(5)(5)单件生产一般按极限尺寸验收。单件生产一般按极限尺寸验收。图 6-3 实际尺寸服从偏态分布的 验收极限三三 、计量器具的选择计量器具的选择不确定度不确定度由于测量误差的存在而对被测量值的不肯定由于测量误差的存在而对被测量值的不肯定 程度。程度。 不确定度从估计方法上可归纳成两类：一类为多次重不确定度从估计方法上可归纳成两类：一类为多次重复测量，并用统计法计算而得的标准偏差复测量，并用统计法计算而得的标准偏差;另一类为用其另一类为用其它方法估计而得的近似标准偏差（包括系统误差随机化的它方法估计而得的近似标准偏差（包括系统误差随机化的标准偏差）。两类（种）标准偏差可按方、和、根法合成，标准偏差）。两类（种）标准偏差可按方、和、根法合成，得到综合不确定度得到综合不确定度U 。 12uu计量器具的不确定度测量温度工件形位公差的影响不确定度测量力引起压缩变形125 .0uuUu9 . 011u2u 约为计量器具不确定度允许值 的一半，即测量不确定度 U所以按不确定度允许值按不确定度允许值U选择通用计量器具选择通用计量器具222212111(0.5 )1.1Uuuuuu测量不确定度允许值测量不确定度允许值 U按表按表6-1，优先选用，优先选用档档 表表61 测量不确定度允许值测量不确定度允许值 U注：注：T 为被测尺寸公差值为被测尺寸公差值 先确定测量不确定度允许值先确定测量不确定度允许值U，根据，根据 ，再，再按计量器具不确定度允许值按计量器具不确定度允许值 来选择计量器具。来选择计量器具。 条件：计量器具不确定度条件：计量器具不确定度 值。值。1uUu9 . 011u例例61 试确定检验轴试确定检验轴 的验收极限，的验收极限， 并选择相应的计量器具。并选择相应的计量器具。 )(7300021. 0h解：解： 由于被检验轴采用包容要求，故应采用内缩由于被检验轴采用包容要求，故应采用内缩方式确定验收极限。方式确定验收极限。 因为因为A=T/10=0.021/10=0.0021mm 上验收极限上验收极限=300.0021=29.9979mm 下验收极限下验收极限=300.021+0.0021=29.9811mm安全裕度为：安全裕度为：所以所以查表查表61知，测量不确定度允许值知，测量不确定度允许值 U =T/10=2.1m 测量器具的不确定度允许值测量器具的不确定度允许值 u1=0.9 U 1.9m 查表查表63知，应选用知，应选用分度值为分度值为0.002mm的比较仪的比较仪。 表表63 比较仪的不确定度比较仪的不确定度 mm 第三节第三节 光滑极限量规光滑极限量规 光滑极限量规（简称量规）是在大批量（成批或大量）光滑极限量规（简称量规）是在大批量（成批或大量）生产中应用的一种没有刻度的专用量具，它只能检验工件生产中应用的一种没有刻度的专用量具，它只能检验工件实际尺寸是否在允许的极限尺寸范围内，不能测量出工件实际尺寸是否在允许的极限尺寸范围内，不能测量出工件的实际尺寸数值。其作用是利用体现零件最大实体边界和的实际尺寸数值。其作用是利用体现零件最大实体边界和最小实体尺寸的一对量规来分别控制零件的最小实体尺寸的一对量规来分别控制零件的体外作用尺寸体外作用尺寸和实际尺寸和实际尺寸。一一. 光滑极限量规概述光滑极限量规概述 1. 光滑极限量规的概念光滑极限量规的概念 2. 光滑极限量规的工作原理光滑极限量规的工作原理 用于孔径检验的光滑极限量规称为用于孔径检验的光滑极限量规称为塞规塞规。分。分通规通规和和止规止规。 通规通规按被检孔最小极限尺寸制造，按被检孔最小极限尺寸制造，止规止规按被检孔最大按被检孔最大极限尺寸制造。使用时，通规如通过被检孔，则表明孔径极限尺寸制造。使用时，通规如通过被检孔，则表明孔径大于最小极限尺寸；止规如通不过被检孔，则表明孔径小大于最小极限尺寸；止规如通不过被检孔，则表明孔径小于最大极限尺寸。这样的检验结果表明孔径在规定的极限于最大极限尺寸。这样的检验结果表明孔径在规定的极限尺寸范围内，是合格的。反之，孔径不合格。尺寸范围内，是合格的。反之，孔径不合格。 用于轴径检验的光滑极限量规称为用于轴径检验的光滑极限量规称为环规（环规（或或卡规）卡规）。也分也分通规通规和和止规止规。 通规通规按被检轴最大极限尺寸制造，按被检轴最大极限尺寸制造，止规止规按被检轴最小按被检轴最小极限尺寸制造。使用时，通规如通过被检轴，则表明轴径极限尺寸制造。使用时，通规如通过被检轴，则表明轴径小小于最大极限尺寸；止规如通不过被检轴，则表明轴径于最大极限尺寸；止规如通不过被检轴，则表明轴径大大于最小极限尺寸。这样的检验结果表明轴径在规定的极限于最小极限尺寸。这样的检验结果表明轴径在规定的极限尺寸范围内，是合格的。反之，轴径不合格。尺寸范围内，是合格的。反之，轴径不合格。 2）分别以被检孔或轴的最大极限尺寸和最小极限分别以被检孔或轴的最大极限尺寸和最小极限 尺寸为基本尺寸；尺寸为基本尺寸； 1） 成对设计和使用，称为成对设计和使用，称为通规通规和和止规止规； 3）其一体现零件的最大实体边界，以控制零件的其一体现零件的最大实体边界，以控制零件的 体外作用尺寸；体外作用尺寸； 4）另一体现零件的最小实体尺寸，以控制零件的另一体现零件的最小实体尺寸，以控制零件的 实际尺寸。实际尺寸。 特点特点5）制造简单、使用方便、检验效率高。制造简单、使用方便、检验效率高。3. 光滑极限量规的分类光滑极限量规的分类1）工作量规：工作量规： 工人在加工时用来检验工件的量规工人在加工时用来检验工件的量规 2）验收量规：验收量规： 检验部门或用户验收工件时使用的量规检验部门或用户验收工件时使用的量规 3）校对量规：校对量规： 检验检验轴用量规轴用量规在制造时是否符合制造在制造时是否符合制造公差，在使用中是否已达到磨损极限公差，在使用中是否已达到磨损极限所使用的量规。所使用的量规。 分为以下三种：分为以下三种： “校通校通通通”量规（量规（TT） 检验轴用量规通规的校检验轴用量规通规的校对量规。检验时应对量规。检验时应通过通过轴用量规的轴用量规的通规通规，否则，否则该通规不合格。该通规不合格。 “校止校止通通”量规（量规（ZT） 检验轴用量规止规的校检验轴用量规止规的校对量规。检验时应对量规。检验时应通过通过轴用量规的轴用量规的止规止规，否则，否则该止规不合格。该止规不合格。 “校通校通损损”量规（量规（ TS） 检验轴用量规检验轴用量规通规通规是否是否达到达到磨损极限磨损极限的校对量的校对量规。检验时不应通过轴规。检验时不应通过轴用量规的通规用量规的通规 v二二. 量规的公差带量规的公差带 量规公差带与被检验工件(孔或轴)公差带的相对位置如图6-6所示。国家标准(GBl9571981)规定通规“T”和止规“Z”都采用内缩方案，即公差带全部偏置于被检工件尺寸的公差带内，这样有利于防止误收，保证产品质量。T孔公差带TZ“T”TT/2“Z”Z轴公差带T/2Tp“ZT”“Z”“TS”“TT”T“T”TpTp 工作量规制造公差带 校对量规制造公差带 工作量规磨损公差带图6-6量规公差带量规公差带 T1 通规和止规的尺寸公差通规和止规的尺寸公差 Z1 通规的位置要素通规的位置要素 Tp 校对塞规的尺寸公差，且校对塞规的尺寸公差，且Tp=T1/2 孔用通规：孔用通规：下偏差上偏差下偏差上偏差下偏差上偏差= EI + Z1+ T1/2= EI + Z1T1/2孔用止规：孔用止规：= ES= EST1轴用通规：轴用通规：下偏差上偏差= esZ1+ T1/2= esZ1T1/2轴用止规：轴用止规：= ei + T1= eiT1、Z1 见表见表65 图6-6中工作量规的“通规”除制造公差T外，还规定有磨损公差带。这是因为在检验工件时，通规要经常通过被检孔或轴而产生磨损，为了保证通规的合理使用寿命，特将通规的制造公差带相对于被检工件的公差带内移一定距离。 GB/T 19572006对工作量规的制造公差T和位置要素位置要素Z（通规制造公差带中线到被检工件最大实体尺寸之间的距离）作了规定，见表6-5。要求新通规的实际尺寸必须在制造公差带内，而使用磨损后的尺寸可以允许超出制造公差带，直至磨损到磨损极限(即被检工件的最大实体尺寸)时才停止使用。国家标准没有制定验收量规的标准，但作了如下规定：制造厂检验工件时，加工工人应使用新的或磨损较少的工作量规“通规”；检验部门应使用与加工工人用的量规型式相同且已磨损较多的通端量规(可将旧的工作量规“通规”当作验收量规的通规使用)；用户代表所使用的验收量规，其通规尺寸应接近被检工件的最大实体尺寸，止规尺寸应接近被检工件的最小实体尺寸。国家标准还规定，量规的形状和位置公差一般为量规尺寸公差的50；校对量规的尺寸公差Tp为被校对的工作量规尺寸公差的50，形状与位置误差应在其尺寸公差带内。 三三. 量规设计量规设计 1. 量规的设计原则量规的设计原则极限尺寸判断原则，也称极限尺寸判断原则，也称“泰勒原则泰勒原则” ，即：，即： * 孔或轴的孔或轴的体外作用尺寸不允许超过最大实体尺寸体外作用尺寸不允许超过最大实体尺寸，* * 在任何位置上的在任何位置上的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。dfedMMSDfeDMMSdLMS daDLMS Da 通规通规全型量规全型量规止规止规非全型量规非全型量规并且应是并且应是全形量规全形量规2. 量规型式的选用量规型式的选用 符合泰勒原则的极限量规检验工件，可以保证零件的符合泰勒原则的极限量规检验工件，可以保证零件的公差与配合要求。但在实际应用中，为了使量规的制造和公差与配合要求。但在实际应用中，为了使量规的制造和使用方便，常偏离泰勒原则：使用方便，常偏离泰勒原则： 如：如： 检验轴的通规应为圆形环规，环规使用不方便，检验轴的通规应为圆形环规，环规使用不方便，故一般都作成卡规；故一般都作成卡规； 检验大尺寸孔的通规，为了减轻重量，常作成检验大尺寸孔的通规，为了减轻重量，常作成不全形塞规或球端杆规；不全形塞规或球端杆规； 点接触容易磨损，故止规不一定是两点接触式；点接触容易磨损，故止规不一定是两点接触式； 小尺寸孔的止规为了加工方便，常作成全形小尺寸孔的止规为了加工方便，常作成全形(圆柱形圆柱形)止规。止规。 3. 量规工作尺寸的计算量规工作尺寸的计算 1)计算量规工作尺寸时，应首先查出被检验工件的 上、下偏差；以确定工件的精度。 2)从表6-5中查出量规的制造公差T1和位置要素Z1，按 图6-6即可画出所有量规的公差带图； 3)计算各种量规的极限偏差； 4)绘制各种量规的的图纸，并标明技术要求。孔用通规：孔用通规：下偏差上偏差下偏差上偏差下偏差上偏差= EI + Z1+ T1/2= EI + Z1T1/2孔用止规：孔用止规：= ES= EST1轴用通规：轴用通规：下偏差上偏差= esZ1+ T1/2= esZ1T1/2轴用止规：轴用止规：= ei + T1= ei主主 要要 公公 式式 计算计算40H7/f 6配合的孔用、轴用量规及校对量规的配合的孔用、轴用量规及校对量规的工作尺寸工作尺寸 量规工作尺寸的计算量规工作尺寸的计算 量规公差带图量规公差带图 量规工作图量规工作图 4. 量规的技术要求量规的技术要求（1）测量面不应有锈迹、毛刺、黑斑、划痕等明显影响测量面不应有锈迹、毛刺、黑斑、划痕等明显影响 外观和影响使用质量的缺陷，其他表面不应有锈蚀外观和影响使用质量的缺陷，其他表面不应有锈蚀 和裂纹；和裂纹；（2）测头与手柄的联结应牢固可靠，在使用过程中不测头与手柄的联结应牢固可靠，在使用过程中不 应松动；应松动；（3）量规应用合金工具钢、碳素工具钢、渗碳钢及其他量规应用合金工具钢、碳素工具钢、渗碳钢及其他 耐磨材料制造。测量面的硬度不应小于耐磨材料制造。测量面的硬度不应小于700HV（或（或 60HRC）; （4）量规需经稳定性处理量规需经稳定性处理 。量规测量面的表面粗糙度量规测量面的表面粗糙度 1. 光滑极限量规不能确定工件的实际尺寸。 课堂练习课堂练习2.当通规和止规都能通过被测零件，该零件即是合格品。 3. 止规和通规都需规定磨损公差。 4. 通规、止规都制造成全形塞规，容易判断零件的合格性。 5. 通规通过被测轴或孔，则可判断该零件是合格品。 6. 通规用于控制工件的作用尺寸，止规用于控制工件的实际尺寸。