孔轴检测与量规设计

第七章 孔轴检测、量规设计,第1节 孔、轴实际尺寸的验收,基本概念,基本内容：实际尺寸、验收极限、安全裕度、误收率、误废率、验收方式、内缩方式、计量器具的选择。 重点内容：验收极限、安全裕度。 难点内容：计量器具的选择。,复习有关尺寸的概念（一）,尺寸：用特定单位表示长度值的数字。 基本尺寸：由设计给定的尺寸，一般要求符合标准的尺寸系列。 实际尺寸：通过测量所得的尺寸。包含测量误差，且同一表面不同部位的实际尺寸往往也不相同。用Da、da表示。 极限尺寸：允许尺寸变化的两个界限值。两者中大的称为最大极限尺寸，小的称为最小极限尺寸。孔和轴的最大、最小极限尺寸分别为 Dmax、dmax和Dmin、 dmin表示。,复习有关尺寸的概念（二）,作用尺寸 孔的作用尺寸Dm：在配合的全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸；Dm=Da-t形 轴的作用尺寸dm ：在配合的全长上，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸。,内接的最大理想轴,外接的最小理想孔,实际孔,实际轴,孔的作用尺寸,轴的作用尺寸,dm=da+t形,复习有关尺寸的概念（三）,最大实体尺寸（MMS）：对应于孔或轴的最大材料量（实体大小）的那个极限尺寸， 即：轴的最大极限尺寸dmax；孔的最小极限尺寸Dmin。 最小实体尺寸（LMS）：对应于孔或轴的最小材料量（实体大小）的那个极限尺寸， 即：轴的最小极限尺寸dmin；孔的最大极限尺寸Dmax。,Home,加工误差与公差的关系,工件在加工过程中，由于工艺系统误差的影响，使加工后的零件的几何参数与与理想值不相符合，其差别称为加工误差。其中包括： 尺寸误差：实际尺寸与理想尺寸之差。 几何形状误差：宏观几何形状误差（形状误差，由工艺系统误差所造成）、微观几何形状误差（表面粗糙度，刀具在工件上留下的波峰和波长）、表面波度误差（加工过程中振动引起的）。 位置误差：各要素之间实际相对位置与理想位置的差值。 加工误差是不可避免的，其误差值在一定范围内变化是允许的，加工后的零件的误差只要不超过零件的公差，零件是合格的。所以，公差是设计给定的，用于限制加工误差的；误差则是加工过程中产生的。,Home,合格性判定原则极限尺寸判断原则,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，即泰勒原则。其内容为： 孔或轴的作用尺寸不超过最大实体尺寸，任何位置的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。 DmDmin ， DaDmax dmdmax ， dadmin,Home,尺寸公差带图（举例）,画出基本尺寸为 50，最大极限尺寸为 50 .025 、最小极限尺寸为 50 mm的孔与最大极限尺寸为 49.975 、最小极限尺寸为 49.959mm的轴的公差带图。,0,+,-,50,孔,轴,+0.025,-0.025,-0.041,Home,复习尺寸公差带图,由于公差与偏差的数值相差较大，不便用同一比例表示， 故采用公差带图。 零线：表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公差，零线以上为正，以下为负。 尺寸公差带：由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。公差带有两个基本参数，即公差带大小与位置。大小由标准公差确定，位置由基本偏差确定。 基本偏差：标准中表列的，用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。一般为靠近零线的那个极限偏差。 标准公差：标准中表列的，用确定公差带大小的任一公差。,孔,轴,0,基本尺寸,ES,EI,es,ei,Th,T s,+,-,将图7-1与图7-2合并，见下例：,孔 30 K7,-,0,+,30,+0.006,-0.015,30.006,29.985,A,A,29.9871,30.0039,误收,误废,二、计量器具的选择,应根据测量的不确定度 u 来选择: 根据测量误差的来源，测量不确定度u: 是由计量器具的测量不确定度u1、 测量条件引起的测量不确定度u2 以上两项组成的。,1、计量器具的测量不确定度 u1,u1 表征由计量器具内在误差所引起的测得的实际尺寸对真实尺寸可能分散的一个范围。 包括：使用的标准器(如调整比较仪示值零位时使用的量块，调整干分尺示值零位时使用的校正棒)的测量不确定度。,2、测量不确定度 u2,u2 表征测量过程中由温度、压陷效应及工件形状误差等因素所引起的测得的实际尺寸对真实尺寸可能分散的一个范围。 注意： u1与u2分别对u的影响程度是不相同的。,u1与u2均为独立随机变量,它们之和即测量不确定度u也是随机变量 u1与 u2分别对 u的影响程度不相同： 1、u1的影响较大，u2的影响较小； 2、u1与u2一般按二比一的关系处理； 3、再由独立随机变量合成规则得： u= = ， 解得 u1=0.9u，u2=0.45u。,计量器具的选择按u1来选,验收极限采用内缩方式，且把安全裕度A取为工件尺寸公差T的110时，为了满足生产上对不同的误收、误废允许率的要求，GBT3177-1997将测量不确定度允许值u与T的比值，分成三档：档，=110；档, =16；档，=14。 计量器具的测量不确定度允许值u1也按分档：u1=0.9u。 对于IT6-IT11的工件，u1分为、档；对于ITl2ITl8的工件，u1分为、两档。,三个档次u1的数值列于附表71。,从附表7l选用ul时，一般情况下优先选用I档，其次选用档、档。然后，按附表72至附表74所列普通计量器具的测量不确定度u1的数值，选择具体的计量器具。 所选择的计量器具的u1值应不大于u1值。当选用I档的ul且所选择的计量器具的u1=u1时，u=A=0.1T。 根据GBT 3177-1997中的理论分析，误收率为0%，产品质量得到保证；而误废率为698(工件实际尺寸遵循正态分布)141(工件实际尺寸遵循偏态分布)。,三个档次u1的数值列于附表71。,当选用档、档的u1且所选择的计量器具的u1u1时，uA(A=0.1T)，误收率和误废率皆有所增大，u对A的比值(大于1)越大，则误收率和误废率的增大就越多。 当验收极限采用不内缩方式即安全裕度等于零时，计量器具的测量不确定度允许值u1也分成、三档，从附表71选用，亦应满足产u1u1。 在这种情况下，根据GBT3177-1997中的理论分析，工艺能力指数cP越大，在同一工件尺寸公差的条件下，不同档次的u1越小，则误收率和误废率皆就越小。,2光滑极限量规,一、光滑极限量规的功用和种类 孔、轴采用包容要求时，它们应该使用光滑极限量规来检验。成对具有通规和止规。 1、通规：用来模拟体现被测孔或轴的最大实体边界，检验孔或轴的实际轮廓(实际尺寸和形状误差的综合结果)是否超出最大实体边界，即检验孔或轴的体外作用尺寸是否超出最大实体尺寸。 2、止规：用来检验被测孔或轴的实际尺寸是否超出其最小实体尺寸。检验孔的量规称为塞规。检验轴的量规称为环规或卡规。,如图76所示，孔用塞规；轴用卡规,量规按用途可分为：,工作量规： 在零件制造过程中操作者所使用的量规。操作者应该使用新的或磨损较少的量规。 验收量规： 在验收零件时检验人员或用户代表所使用的量规。验收量规一般不另行制造，检验人员应该使用与操作者所用相同类型且已磨损较多但未超过磨损极限的通规。这样，由操作者自检合格的零件，检验人员验收时也一定合格。 校对量规： 它是指用来检验工作量规或验收量规的量规。孔用量规(塞规)可以使用指示式计量器具测量很方便，不需要校对量规。所以，只有轴用量规(环规、卡规)才使用校对量规(塞规)，也可用量块作为校对量规。,见： 图7-10 、 图7-11 所示工作量规与校对量规,如图78所示，通规为全形量规；而止规为不全形量规。,为什么是用：全形的通规与不全形的止规？,(例题)上、下验收极限及量规,孔 K7,-,0,+,30,+0.006,-0.015,30.006,29.985,A,A,29.9871,60.0039,误收,误废,止,-0.0024,通,Z,T,T,T=2.4m Z=3.4m,+0.0022,+0.0046,量规(塞规)尺寸的图样标注:,例题结果的图面标注：,1. 绝对尺寸： “T”： 30 “Z”： 30 2. 相对尺寸： “T” 29.985 “Z” 30.006 3. 入体尺寸： “T” 29.9872 “Z” 30.006,-0.0104 -0.0128,+0.0060 +0.0036,+0.0046 +0.0022,0 -0.0024,0 -0.0024,0 -0.0024,习题 7-6 的工作量规极限尺寸,35,量规(卡规)尺寸的图样标注:,习题7-6图面标注：,1. 绝对尺寸： “T”： 35 “Z”： 35 2. 相对尺寸： “T” 35.024 “Z” 35.009 3. 入体尺寸： “T” 35.0200 “Z” 35.009,+0.0224 +0.0200,+0.0114 +0.0090,+0.0016 +0.0040,+0.0024 0,+0.0024 0,+0.0024 0,作业：,P246 习题 7-5、7-6,