7. 孔轴检测与规设计 Microsoft PowerPoint 演示文稿.ppt

第七章第七章 孔轴检测与量规设计孔轴检测与量规设计1.光滑工件尺寸的检验（光滑工件尺寸的检验（GB3177-1982GB/T3177-2009）2.光滑极限量规光滑极限量规 技术要求（技术要求（GB/T1957-2006）本章分别介绍两个标准的内容。本章分别介绍两个标准的内容。第一节孔轴实际第一节孔轴实际 尺寸的检验尺寸的检验1.加工车间环境下零件的一般检验方法：加工车间环境下零件的一般检验方法：使用通用计量器具，使用通用计量器具，采用两点法测量，采用两点法测量，测得值为零件的局部尺寸。测得值为零件的局部尺寸。2.检验过程中存在的误差：检验过程中存在的误差：计量器具的测量极限误差；计量器具的测量极限误差；零件本身的形状误差；零件本身的形状误差；测量条件、测量方法的误差；测量条件、测量方法的误差；3.为保证足够的测量精度，采取的措施：为保证足够的测量精度，采取的措施：合理处理测量结果；合理处理测量结果；正确选择计量器具。正确选择计量器具。一、工件验收原则、安全裕度与尺寸验收极限一、工件验收原则、安全裕度与尺寸验收极限 工件验收原则：工件验收原则：前提：按零件的最大、最小极限尺寸验收前提：按零件的最大、最小极限尺寸验收零件，当工件的实际尺寸位于极限尺寸附近，零件，当工件的实际尺寸位于极限尺寸附近，由于存在测量误差，会出现两种情况：由于存在测量误差，会出现两种情况：误废：合格品判为废品；误废：合格品判为废品；误收：废品判为合格品；误收：废品判为合格品；国标规定的工件验收原则：所用验收方法国标规定的工件验收原则：所用验收方法原则上是应只接受位于规定的尺寸极限之内的原则上是应只接受位于规定的尺寸极限之内的工件工件,亦即只允许有误废而不允许有误收亦即只允许有误废而不允许有误收.安全裕度安全裕度 规定验收极限（检验工件尺寸时判断合格与规定验收极限（检验工件尺寸时判断合格与否的尺寸界限），采用安全裕度抵消测量的不否的尺寸界限），采用安全裕度抵消测量的不确定度，保证验收原则。确定度，保证验收原则。国标规定的两种确定验收界限的方法：国标规定的两种确定验收界限的方法：从从MML（最大实体极限）和最大实体极限）和LML（最小实体极最小实体极限）内缩一个安全裕度限）内缩一个安全裕度A=0.1T.（内缩方式（内缩方式)验收极限等于验收极限等于MML和和LML.（不内缩方式（不内缩方式)图7-1表7-1尺寸验收极限尺寸验收极限 方法方法1的工件验收极限：的工件验收极限：Ks=Lmax（最大极限尺寸）最大极限尺寸）A Ki=Lmin（最小极限尺寸）最小极限尺寸）A 特点：比较严格；特点：比较严格；适用情况：适用情况：符合包容要求、公差等级高的尺寸；符合包容要求、公差等级高的尺寸；偏态分布的尺寸，验收极限可以只对尺寸偏向偏态分布的尺寸，验收极限可以只对尺寸偏向一边单向内缩；一边单向内缩；工艺能力指数工艺能力指数Cp1时，验收极限可以不内缩。时，验收极限可以不内缩。但采用包容要求的孔轴，最大实体一边的验收但采用包容要求的孔轴，最大实体一边的验收极限单向内缩极限单向内缩；方法方法2的验收极限的验收极限 Ks=Lmax Ki=Lmin 特点；比较宽松；特点；比较宽松；适用情况：适用情况：工艺能力指数工艺能力指数Cp1时；（正态分布时时；（正态分布时Cp=T/6 )符合包容要求，工艺能力指数符合包容要求，工艺能力指数Cp1时，最小实体极限时，最小实体极限一边；一边；非配合尺寸和一般的尺寸；非配合尺寸和一般的尺寸；偏态分布尺寸，偏态分布尺寸，“尺寸非偏向边尺寸非偏向边”。二、测量器具的选择二、测量器具的选择 测量极限误差是产生测量极限误差是产生“误收误收”、”误废误废“的的原因。原因。测量极限误差（测量不确定度）测量极限误差（测量不确定度）u包括测量器包括测量器具的不确定度具的不确定度u1和测量方法的不确定度和测量方法的不确定度u2.测量器具的不确定度测量器具的不确定度u1是产生是产生“误收误收”、”误废误废“的主要因素。故依据的主要因素。故依据u1选择计量器具选择计量器具非常重要。非常重要。通用测量器具测量工件，参照通用测量器具测量工件，参照国标国标GB/T3177-2009。标准适用于车间用计。标准适用于车间用计量器具，主要用以检测量器具，主要用以检测IT6IT18的工件尺寸。的工件尺寸。u表示测量不确定度由u1、u2组成u1表示计量器具的测量不确定度是随机变量u2表示测量条件的测量不确定度是随机变量独立随机变量合成规律 u=u1 +u2 一般情况下u1/u2=2/1,所以u1=0.9u，u2=0.45u，22v计量器具的具体选用方法：计量器具的具体选用方法：（1）按照计量器具所引起的测量不确定度允许值按照计量器具所引起的测量不确定度允许值u1。各类量具的不确定度值各类量具的不确定度值 见见P268表表72、73、74，u1优优先选表先选表71中的中的档；档；注意注意：如果没有所选的精度高的仪器，或是现场仪器的测如果没有所选的精度高的仪器，或是现场仪器的测量不确定度大于量不确定度大于u1值。可以采用值。可以采用比较测量法比较测量法以提高现场仪器以提高现场仪器具的使用精度。具的使用精度。（2）（3 3）其他考虑因素：其他考虑因素：适用性：硬度低、刚性差的工件，采用非适用性：硬度低、刚性差的工件，采用非接触测量，如光学投影放大、气动等原理接触测量，如光学投影放大、气动等原理的测量器具；的测量器具；检测成本：满足测量精度的前提下，选用检测成本：满足测量精度的前提下，选用价格低廉的计量器具。价格低廉的计量器具。扩大安全裕度：测量器具不确定度一定，扩大安全裕度：测量器具不确定度一定，验收极限向零件公差带内移动，误收减少，验收极限向零件公差带内移动，误收减少，误废增加。以浪费为代价。误废增加。以浪费为代价。三、光滑工件尺寸检验示例三、光滑工件尺寸检验示例 例例61 试确定测量试确定测量75js8(0.023)E 轴时的验收轴时的验收极限；极限；选择相应的计量器具；选择相应的计量器具；并分析该轴可否使用分度值为并分析该轴可否使用分度值为0.01mm的外的外径千分尺进行比较法测量。径千分尺进行比较法测量。7-2分度值为分度值为0.01mm的外径千分尺的测的外径千分尺的测量不确定度量不确定度0.005由附表7-1按优先选用挡计量器具的测量不确定度允许值=0.9xT/10=0.0041选用分度值为选用分度值为0.01mm的外径千分尺的外径千分尺0.005大于大于0.0046，采用比较测量方法测量不确定度可，采用比较测量方法测量不确定度可以下降以下降=0.6X=0.005X60%=0.003小于，可以满足要求。小于，可以满足要求。第二节第二节 光滑极限量规设计光滑极限量规设计一、光滑极限量规的作用和分类一、光滑极限量规的作用和分类 特点：无刻度、成对使用、专用性；特点：无刻度、成对使用、专用性；作用：适用于大批量生产，遵守包容原则的孔、轴检验；作用：适用于大批量生产，遵守包容原则的孔、轴检验；通规模拟最大实体边界通规模拟最大实体边界；止规体现最小实体尺寸止规体现最小实体尺寸。分类：分类：n按用途分类按用途分类 工作量规工作量规：加工工件的操作者使用，新的或磨损较少；：加工工件的操作者使用，新的或磨损较少；验收量规验收量规：检验员或用户使用，旧的或磨损较多，未：检验员或用户使用，旧的或磨损较多，未超磨损极限；超磨损极限；校对量规：检验轴用工作量规的量规；校对量规：检验轴用工作量规的量规；TT制造轴用通规用的校对量规；制造轴用通规用的校对量规；ZT制造轴用止规用的校对量规；制造轴用止规用的校对量规；TS检验轴用旧通规报废用的校对量规；检验轴用旧通规报废用的校对量规；按被测工件类型按被测工件类型 赛规（被测件为孔）；赛规（被测件为孔）；卡规（被测件为轴）。卡规（被测件为轴）。7-37-4二、光滑极限量规的设计原理二、光滑极限量规的设计原理 极限尺寸判断原则（泰勒原则）：极限尺寸判断原则（泰勒原则）：工件的体外作用尺寸不超越最大实体尺寸（工件的体外作用尺寸不超越最大实体尺寸（MMS）；）；工件的实际尺寸不超越最小实体尺寸（工件的实际尺寸不超越最小实体尺寸（LMS)。孔：孔：DfeDmin；DaDmax 轴：轴：dfe dmax；da dmin 设计要求：设计要求：通规具有通规具有MMS边界的形状（全形通规）；边界的形状（全形通规）；止规具有与被测孔、轴成两点接触的形状（两点式止规）止规具有与被测孔、轴成两点接触的形状（两点式止规）。实际设计：实际设计：允许偏离泰勒原则：非全形通规；全形止规等。但需注意允许偏离泰勒原则：非全形通规；全形止规等。但需注意操作的正确性。操作的正确性。图图7-3和图和图7-4为常用赛规和卡规的结构种类。为常用赛规和卡规的结构种类。三、光滑极限量规的公差三、光滑极限量规的公差 工作量规的公差（图工作量规的公差（图710）P151 工作量规制造公差工作量规制造公差T（附表附表75）P273；通规公差带的位置通规公差带的位置Z（附表附表75）；）；止规公差带的位置止规公差带的位置T/2；工作量规的形位公差；工作量规的形位公差；工作量规的表面粗糙度工作量规的表面粗糙度Ra值（附表值（附表76）P273。图7-10孔用工作量规定形尺寸公差带示意图图7-11轴用工作量规及其较对量规 定形尺寸公差带示意图7-57-6四、光滑极限量规的设计步骤及极限尺寸计算四、光滑极限量规的设计步骤及极限尺寸计算 1、设计步骤：、设计步骤：标准公差数值表、孔轴极限偏差表查出被测工标准公差数值表、孔轴极限偏差表查出被测工件的上下偏差；件的上下偏差；表表65查出工作量规的查出工作量规的T和和Z值，画出工作量值，画出工作量规和校对量规的公差带图；规和校对量规的公差带图；标出所有量规的上下偏差值；标出所有量规的上下偏差值；按按“公差向实体内分布原则公差向实体内分布原则”写出量规的标注写出量规的标注尺寸；尺寸；绘制光滑极限量规及其校对规的工作图，标注绘制光滑极限量规及其校对规的工作图，标注各项技术要求。各项技术要求。2、设计举例、设计举例 l设计检验孔设计检验孔 40H8 E 40H8 E 用的工作量规；用的工作量规；l设计检验轴设计检验轴 40f7 E 40f7 E 用的工作量规及其校对规。用的工作量规及其校对规。解：解：查标准公差数值表、孔轴基本偏差表，确定孔轴查标准公差数值表、孔轴基本偏差表，确定孔轴上下偏差。上下偏差。查表查表65确定检验确定检验IT8孔的工作量规公差数值孔的工作量规公差数值T=4um，Z=6um；确定检验确定检验IT7轴用工作量规公轴用工作量规公差数值差数值T=3um，Z=4um；得校对规公差数值得校对规公差数值Tp=1.5um。画出孔、轴及其工作量规、校对规的公差带图，画出孔、轴及其工作量规、校对规的公差带图，标出所有极限偏差值，图标出所有极限偏差值，图77。以工件基本尺寸线为零线，写出所有工作量规、以工件基本尺寸线为零线，写出所有工作量规、校对规的极限尺寸，并转换为标注尺寸。校对规的极限尺寸，并转换为标注尺寸。绘制工作量规的工作图并标注几何精度等方面的绘制工作量规的工作图并标注几何精度等方面的要求，图要求，图78和图和图79。7-77-87-9