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1、第六节第六节 光滑工件尺寸的检测光滑工件尺寸的检测 国国家家标标准准极极限限与与配配合合中中测测量量与与检检验验部部分规定了这两种检测方法的国家标准：分规定了这两种检测方法的国家标准：光滑工件尺寸的检验（GB/T31771997，GB/T 3177-2009）光滑极限量规（GB/T19571981，GB/T19572006）1一、一、用通用计量器具测量的简介用通用计量器具测量的简介 1.1.测量的误收与误废测量的误收与误废 若按最大、最小极限若按最大、最小极限尺寸验收如图尺寸验收如图3.23。有可能将公差带有可能将公差带内的合格品判为废品，内的合格品判为废品，即即“误废误废”；也可能将公差带外
2、也可能将公差带外的不合格品判为合格的不合格品判为合格品，即品，即“误收误收”。图3.23测量误差的存在，测量误差的存在，例如用外径千分尺测量例如用外径千分尺测量 的轴。的轴。千分尺的千分尺的i=0.01,u1=0.004。22.验收原则、验收原则、安全裕度和验收极限安全裕度和验收极限 原则上只接受公差带内的工件，即只允许误原则上只接受公差带内的工件，即只允许误废，废，不允许有误收不允许有误收(见右图）。见右图）。式中式中 u1计量器具的计量器具的不确定度；不确定度；u2测量条件的不确定度。测量条件的不确定度。（1）验收原则）验收原则：(2)安全裕度安全裕度A由表由表3.18(见下页见下页)查得
3、图中查得图中A为为A=0.0062。3公称尺寸公称尺寸/mm（摘自（摘自GB/T3177-2009)表表3.184TDTd验收极限验收极限(见图）见图）上上验收极限验收极限=上极限尺寸上极限尺寸下下验收极限验收极限=下极限尺寸下极限尺寸 A+A(3)验收方法验收方法验收方法验收方法1：验收极限从验收极限从MMS和和LMS分别向公差带内分别向公差带内移动一个移动一个A。验收方法验收方法2：验收极限等于验收极限等于MMS和和LMS。5 对符合对符合包容要求包容要求的尺寸、的尺寸、公差等级高公差等级高的尺寸，验收极限按的尺寸，验收极限按方法方法1。对工艺能力指数对工艺能力指数Cp（=T/6）1时，其
4、验收时，其验收极限按极限按方法方法2。但对符合但对符合包容要求的尺寸包容要求的尺寸，其，其MMS的一边的一边按方按方法法1验收验收(见下图见下图3-16)。对偏态分布的尺寸，对对偏态分布的尺寸，对尺寸偏向尺寸偏向的一边按方的一边按方法法1验收验收（见下图（见下图3-17）。对非配合的尺寸和一般的尺寸，按方法对非配合的尺寸和一般的尺寸，按方法2验验收。收。验收极限方法具体的应用：验收极限方法具体的应用：6图图3-16 Cp1采用包容要求时采用包容要求时的的验收极限验收极限 Dmax(L)ADmin(M)上验收极限下验收极限孔公差带DM上验收极限下验收极限轴公差带dmax(M)Admin(L)dM
5、7 3-17偏态分布时的验收极限偏态分布时的验收极限 下验收极限上验收极限 Admindmax轴公差带上验收极限下验收极限 ADminDmax孔公差带83.3.测量器具的选择测量器具的选择n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“的原因。的原因。n测量极限误差（测量极限误差（测量不确定度测量不确定度）U包括测量器具包括测量器具的不确定度的不确定度u1和测量方法的不确定度和测量方法的不确定度u2。测量器测量器具的不确定度具的不确定度u1是产生是产生“误收误收”、”误废误废“的主的主要因素。故依据要因素。故依据u1选择计量器具非常重要。选择计量器具非常重要。n一般情况下，所选
6、测量器具的测量不确定度只能一般情况下，所选测量器具的测量不确定度只能占被测零件尺寸公差的占被测零件尺寸公差的1/101/3，精度低时取，精度低时取1/10，精度高时取，精度高时取1/3。n 通用测量器具测量工件，参照国标通用测量器具测量工件，参照国标GB/T3177-1997。标准适用于车间用计量器具，主要用以检。标准适用于车间用计量器具，主要用以检测测IT6IT18的工件尺寸。的工件尺寸。9根据被测工件的公差选择计量器具：根据被测工件的公差选择计量器具：按被测工件的公差，确定计量器具的测量按被测工件的公差，确定计量器具的测量不确定度允许值：不确定度允许值：国家标准规定：国家标准规定：1 选择
7、计量器具，确定测量不确定度：选择计量器具，确定测量不确定度：111所选计量器具的测所选计量器具的测量不确定度量不确定度（查表）（查表）工件允许所选计量工件允许所选计量器具的测量不确定器具的测量不确定度允许值（查表）度允许值（查表）查表查表安全裕度与计量器具的测量不确定度允许值安全裕度与计量器具的测量不确定度允许值10计量器具的选择计量器具的选择 表3-5安全裕度（A）与计量器具的测量不确定度允许值（u1）注：注：u1分分、档，一般情况下应优先选用档，一般情况下应优先选用档，其次选用档，其次选用档、档、档。档。11表表3-4计量器具的极限误差计量器具的极限误差计量器具名 称分度值mm所用量块尺寸
8、范围 mm检定等别精度级别11010505080801201201801802600260360360500测 量 极 限 误 差 立式卧式光学计测外尺寸0.00145120.40.70.61.00.81.31.01.61.21.81.82.52.53.53.04.5立式卧式测长0.001绝对测量1.11.51.92.02.32.33.03.5仪测外尺寸卧式测长仪0.001绝对测量2.53.03.33.53.84.24.8测内尺寸测长机0.001绝对测量1.01.31.62.02.54.05.06.0万能工具显微镜0.001绝对测量1.522.52.533.5大型工具显微镜0.01绝对测量55
9、接触式干涉仪0.1 12例例 3.14被检验零件尺寸为被检验零件尺寸为 。E试确定验收极限，并选择适当的计量器具。试确定验收极限，并选择适当的计量器具。解：（解：（1）画尺寸公差带）画尺寸公差带其公差带图见右图。其公差带图见右图。由表由表3.2和表和表3.4查得查得（2）确定验收极限）确定验收极限由表由表3.18（见上页）得（见上页）得 此尺寸采用包容原则，此尺寸采用包容原则，按方法按方法1验收。验收。上验收极限上验收极限下验收极限下验收极限13（3）确定计量器具）确定计量器具由表由表3.18(见下页见下页)查得查得u1（优选（优选）为为u1=5.6m。由表由表3.19（见下页）查得（见下页）
10、查得 i=0.01,尺寸范围尺寸范围050的外径千分尺不确定度为的外径千分尺不确定度为 尺寸范围尺寸范围050的外径千分尺满足的外径千分尺满足使用要求。使用要求。14公称尺寸公称尺寸/mm（摘自（摘自GB/T3177-2009)表表3.18表表3.1915二、用光滑极限量规检验工件二、用光滑极限量规检验工件 通孔公差孔最小极限尺寸止孔最大极限尺寸轴公差轴最大极限尺寸通轴最小极限尺寸止轴用卡规或环规轴用卡规或环规 孔用塞规孔用塞规 1.量规量规 的作用和分类的作用和分类 用量规检验零件时，只能判断零件是否合格，不用量规检验零件时，只能判断零件是否合格，不能测出零件实际尺寸的数值。能测出零件实际尺
11、寸的数值。量规是一种无刻度的定值专用量具量规是一种无刻度的定值专用量具,如图所示。如图所示。162.量规设计原则：量规设计原则：泰勒原则（公差带内缩）泰勒原则（公差带内缩）工作量规工作量规验收量规验收量规校对量规校对量规量规的量规的 分类分类 操作人员用的量规。操作人员用的量规。检验人员用的量规。检验人员用的量规。“校通校通通通”量规（量规（TT)“校止校止通通”量规（量规（ZT)“校通校通损损”量规（量规（TS)(1)量规的尺寸量规的尺寸通规的公称尺寸通规的公称尺寸=被测工件的被测工件的MMS,止规的公称尺寸止规的公称尺寸=被测工件的被测工件的LMS。17极限尺寸判断原则极限尺寸判断原则（泰
12、勒原则）（泰勒原则）uDfe变小变小 保证配合保证配合 不要小于不要小于Dminu dfe变大变大 不要大于不要大于dmax有配合要求的零件尺寸合格条件有配合要求的零件尺寸合格条件：Dmin Dfe Da Dmax dmin da dfedmax 工件除线性尺寸误差外，还存在形状误差，为正确地判工件除线性尺寸误差外，还存在形状误差，为正确地判断工件尺寸的合格性，规定了极限尺寸判断原则，即断工件尺寸的合格性，规定了极限尺寸判断原则，即泰勒原泰勒原则则。其内容为：。其内容为：孔或轴的体外作用尺寸不允许超过孔或轴的体外作用尺寸不允许超过MMS；任何部位的实际尺寸不允许超过任何部位的实际尺寸不允许超过
13、LMS。18（2）量规的形式）量规的形式及应用范围及应用范围 理论上通规为全形规，它是控制体外作用理论上通规为全形规，它是控制体外作用尺寸尺寸(即实际尺寸和形状误差）。即实际尺寸和形状误差）。其原因见图其原因见图3.30.止规为非全形规，它是控制实际尺寸。止规为非全形规，它是控制实际尺寸。图3.30量规形式对检验结果的影响19止规通规3151850010002112片状塞规全形塞规球端杆规不全形塞规a)测孔量规的型式及应用范围测孔量规的型式及应用范围 止规通规10050002112b)测轴量规的型式及应用范围测轴量规的型式及应用范围 环规卡规203.量规的尺寸公差带图量规的尺寸公差带图(见图见
14、图3.31）孔用量规公差带图，孔用量规公差带图，轴用量规公差带图，轴用量规公差带图，轴用量规的校对量规公差带图。轴用量规的校对量规公差带图。图图3.31中参数中参数 见下页表见下页表3.21，TP=T1/2。21表表3.19公称尺寸公称尺寸表表3.212225-0.0222-0.02460.080.0825-0.0386-0.04125f7“Z”“T”0.080.0825+0.0033+0.006725+0.0296+0.033“T”25H8“Z”4.4.量规工作图量规工作图图图3-23工作量规工作尺寸的标注工作量规工作尺寸的标注23本本 章章 小小 结结 1.测量技术的基础知识测量技术的基础
15、知识主主要要内内容容包包括括量量值值传传递递系系统统，量量块块基基本本知知识识，测测量量器器具具的的分分类类及及其其主主要要技技术术指指标标，测测量量误误差差的的特特点点及及分分类类，测测量量误误差差的的处处理理方方法法，测测量量结结果的数据处理。果的数据处理。2.光滑工件尺寸的检测光滑工件尺寸的检测(1)用用通通用用计计量量器器具具测测量量工工件件（GB/T31771997）通通常常车车间间使使用用的的普普通通计计量量器器具具在在选选用用时时，应应使使所所选选择择的的计计量量器器具具不不确确定定度度u计计不不大大于于且且接接近近于于计计量量器器具具不不确确定定度度的的允允许许值值u 1；验验
16、收收极极限限可可采采用内缩和不内缩两种方式来确定，见下表。用内缩和不内缩两种方式来确定，见下表。24验收极限的确定验收极限的确定确定验收极限的方式验收极限应用应用内缩方式将工件的验收极限从工件的极限尺寸向工件的公差带内缩一个安全裕度A上验收极限尺寸 最大极限尺寸A下验收极限尺寸 最小极限尺寸A主要用于采用包容要求的尺寸和公差等级较高的尺寸不内缩方式安全裕度A0上验收极限尺寸 最大极限尺寸下验收极限尺寸 最小极限尺寸主要用于非配合尺寸和一般公差尺寸25 2)用光滑极限量规检验工件（用光滑极限量规检验工件（GB15971981）光光滑滑极极限限量量规规是是一一种种无无刻刻度度的的专专用用检检验验量
17、量具具，较较通通用用计计量量器器具具方方便便快快捷捷，一一般般用用于于大大批批量量生生产产有有配配合合要要求求的的零零件件。它它分分为为工工作作量量规规、验验收收量量规规和和校校对对量量规规三三种种。孔孔用用量量规规称称为为塞塞规规，轴轴用用量量规规称称为为卡卡规规或或环环规规。轴轴用用量量规规才才有有校校对对量量规规。光光滑滑极极限限量量规规的的设设计计应应遵遵循循泰泰勒勒原原则则，但但实实际际生生产产中中，由由于于制制造造和和使使用用上上的的原原因因，往往往往偏偏离离泰泰勒勒原原则则。符符合合泰泰勒勒原原则则的的量量规规，通通规规应应是是全全形形的的，止止规规应应是不全形（两点式）。工作量规小结见下表。是不全形（两点式）。工作量规小结见下表。工作量规小结工作量规的尺寸及作用通规、止规的理想尺寸分别为MMS 和LMS。它们分别控制被检工件的作用尺寸和实际尺寸工作量规的公差带为了防止误收，量规的公差带必须由工件的尺寸表公差带内缩，见图3-19工作量规的工作尺寸计算 见例3-3被检工件的合格条件被检工件应能被通规通过，止规不通过26