07测量技术的基础知识及光滑工件尺寸的检测[2]E

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六节 光滑工件尺寸的检测,极限与配合,中测量与检验部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/T3177,1997，,GB/T 3177 - 2009,）,光滑极限量规,（,GB/T1957,1981，,GB/T1957,2006,）,1,一、,用通用计量器具测量的简介,1.,测量的误收与误废,若按最大、最小极限尺寸验收如图,3.23,。, 有可能将公差带内的合格品判为废品， 即“,误废,”；,也可能将公差带外的不合格品判为合格品，即“,误收,”。,图,3.23,测量误差的存在，,例如用外径千分尺测量 的轴。,千分尺的,i =,0.01,u,1,=0.004,。,2,2.,验收原则、,安全裕度和验收极限,原则上只接受公差带内的工件，即只允许误废，,不允许有误收,(,见右图）。,式中,u,1,计量器具的,不确定度；,u,2,测量条件的不确定度。,（,1,）验收原则,：,(2),安全裕度,A,由表,3.18(,见下页,),查得图中,A,为,A,= 0.0062,。,3,公称尺寸,/mm,（摘自,GB/T3177-2009),表,3.18,4,A,T,D,A,T,d,A,A,上验收极限,上验收极限,下验收极限,下验收极限,验收极限,(,见图）,上,验收极限,=,上极限尺寸,下,验收极限,=,下极限尺寸,A,+,A,(3),验收方法,验收方法,1,：,验收极限从,MMS,和,LMS,分别向公差带内移动一个,A,。,验收方法,2,：,验收极限等于,MMS,和,LMS,。,5, 对符合,包容要求,的尺寸、,公差等级高,的尺寸，验收极限按,方法,1,。, 对工艺能力指数,Cp,（,=T/6,）,1,时，其验收极限按,方法,2,。,但对符合,包容要求的尺寸,，其,MMS,的一边,按方法,1,验收,(,见下图,3-16),。, 对偏态分布的尺寸，对,尺寸偏向,的一边按方法,1,验收,（见下图,3-17,）,。, 对非配合的尺寸和一般的尺寸，按方法,2,验收。,验收极限方法具体的应用：,6,图,3-16,C,p,1,采用包容要求时,的,验收极限,D,max(L),A,D,min(M),上验收极限,下验收极限,孔,公,差,带,D,M,上验收极限,下验收极限,轴,公,差,带,d,max(M),A,d,min(L),d,M,7,3-17,偏态分布时的验收极限,下验收极限,上验收极限,A,d,min,d,max,轴公差带,上验收极限,下验收极限,A,D,min,D,max,孔公差带,8,3.,测量器具的选择,测量极限误差是产生,“,误收,”,、,”,误废,“,的原因。,测量极限误差（,测量不确定度,）,U,包括测量器具的不确定度,u1,和测量方法的不确定度,u2,。 测量器具的不确定度,u1,是产生,“,误收,”,、,”,误废,“,的主要因素。故依据,u1,选择计量器具非常重要。,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,1/10,1/3,，精度低时取,1/10,，精度高时取,1/3,。,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，主要用以检测,IT6,IT18,的工件尺寸。,9,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,不确定度允许值：,国家标准规定：,1,选择计量器具，确定测量不确定度：,1,1,1,所选计量器具的测量不确定度,（查表）,工件允许所选计量器具的测量不确定度允许值（查表）,查表,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,表,3-5,安全裕度（,A,）与计量器具的测量不确定度允许值（,u,1,）,注：,u,1,分,、,、,档，一般情况下应优先选用,档，其次选用,档、,档。,11,表,3-4,计量器具的极限误差,计量器具,名,称,分度值,mm,所用量块,尺寸范围,mm,检定等别,精度,级别,1,10,10,50,50,80,80,120,120,1,80,180,2600,260,360,360,500,测,量,极,限,误,差, ,立式卧式光学计测外尺寸,0.001,4,5,1,2,0.4,0.7,0.6,1.0,0.8,1.3,1.0,1.6,1.2,1.8,1.8,2.5,2.5,3.5,3.0,4.5,立式卧式测长,0.001,绝对测量,1.1,1.5,1.9,2.0,2.3,2.3,3.0,3.5,仪测外尺寸,卧式测长仪,0.001,绝对测量,2.5,3.0,3.3,3.5,3.8,4.2,4.8,测内尺寸,测长机,0.001,绝对测量,1.0,1.3,1.6,2.0,2.5,4.0,5.0,6.0,万能工具,显微镜,0.001,绝对测量,1.5,2,2.5,2.5,3,3.5,大型工具,显微镜,0.01,绝对测量,5,5,接触式干涉仪,0.1,12,例,3.14,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。,解：（,1,）画尺寸公差带,-0.050,-0.112,其公差带图见右图。,由表,3.2,和表,3.4,查得,（,2,）确定验收极限,由表,3.18,（见上页）得, 此尺寸采用包容原则，, 按方法,1,验收。,上验收极限,下验收极限,13,（,3,）确定计量器具,由表,3.18(,见下页,),查得,u,1,（优选,）,为,u,1,= 5.6m,。,由表,3.19,（见下页）查得,i,=0.01,尺寸范围,050,的外径千分尺不确定度为,尺寸范围,050,的外径千分尺满足使用要求。,14,公称尺寸,/mm,（摘自,GB/T3177-2009),表,3.18,表,3.19,15,二、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,孔用塞规,1.,量规 的作用和分类,用量规检验零件时，只能判断零件是否合格，不能测出零件实际尺寸的数值。,量规是一种无刻度的定值专用量具,如图所示。,16,2.,量规设计原则：,泰勒原则（公差带内缩）,工作量规,验收量规,校对量规,量规的,分类,操作人员用的量规。,检验人员用的量规。,“校通,通”量规（,TT),“校止,通”量规（,ZT),“校通,损”量规（,TS),(1),量规的尺寸,通规的公称尺寸,=,被测工件的,MMS,止规的公称尺寸,=,被测工件的,LMS,。,17,极限尺寸判断原则 （泰勒原则）,D,fe,变小 保证配合 不要小于,D,min,d,fe,变大 不要大于,d,max,有配合要求的零件尺寸合格条件,：,D,min,D,fe, D,a,D,max,d,min,d,a,d,fe,d,max,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,LMS,。,18,（,2,）量规的形式,及应用范围,理论上通规为全形规，它是控制体外作用尺寸,(,即实际尺寸和形状误差）。,其原因见图,3.30.,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,315,18,500,100,0,2,1,1,2,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,止规,通规,100,500,0,2,1,1,2,b),测轴量规的型式及应用范围,环规,卡规,20,3.,量规的尺寸公差带图,(,见图,3.31,）,孔用量规公差带图，,轴用量规公差带图，,轴用量规的校对量规公差带图。,图,3.31,中参数 见下页表,3.21,，,T,P,=,T,1,/2,。,21,表,3.19,公称尺寸,表,3.21,22,25,-,0.0222,-,0.0246,0.08,0.08,25,-,0.0386,-,0.041,25f7,“Z”,“T”,0.08,0.08,25,+0.0033,+0.0067,25,+0.0296,+0.033,“T”,25H8 “Z”,4.,量规工作图,图,3-23,工作量规工作尺寸的标注,23,本,章,小,结,1.,测量技术的基础知识,主要内容包括量值传递系统，量块基本知识，测量器具的分类及其主要技术指标，测量误差的特点及分类，测量误差的处理方法，测量结果的数据处理。,2.,光滑工件尺寸的检测,(1),用通用计量器具测量工件（,GB/T3177,1997,）,通常车间使用的普通计量器具在选用时，应使所选择的计量器具不确定度,u,计,不大于且接近于计量器具不确定度的允许值,u,1,；验收极限可采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,确定验收极限的方式,验收极限,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,A,0,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（,GB1597,1981,）,光滑极限量规是一种无刻度的专用检验量具，较通用计量器具方便快捷，一般用于大批量生产有配合要求的零件。它分为工作量规、验收量规和校对量规三种。孔用量规称为塞规，轴用量规称为卡规或环规。轴用量规才有校对量规。光滑极限量规的设计应遵循泰勒原则，但实际生产中，由于制造和使用上的原因，往往偏离泰勒原则。符合泰勒原则的量规，通规应是全形的，止规应是不全形（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,