互换性第七章概要课件.ppt

1、2023-1-3w 一、通用计量器具测量工件一、通用计量器具测量工件w 目标：技术指标（目标：技术指标（测量精度测量精度）、经济指标（）、经济指标（量具的结构量具的结构形式形式）。）。w 1.选择原则：在满足选择原则：在满足使用要求使用要求的前提下，的前提下，选低精度选低精度的量的量具。具。w 2.选择的方法选择的方法w 1）所选的量具应与被测工件的）所选的量具应与被测工件的形状、部位、尺寸形状、部位、尺寸相匹相匹配；配；w 2）所选的）所选的量具的精度量具的精度应能保证被测应能保证被测工件的精度工件的精度。w 注：注：w 有标准时，有标准时，按标准选用；按标准选用；w 无标准时，量具的极限误

2、差无标准时，量具的极限误差limt=(1/31/10)T工件工件w 高精度时取高精度时取1/3，低精度时取，低精度时取1/10，一般取，一般取1/5.2023-1-3 3.光滑工件的检验光滑工件的检验1）安全裕度和验收极限安全裕度和验收极限P146例（可能因测量误差存在，例（可能因测量误差存在，误收和误判误收和误判）。）。（1）安全裕度安全裕度A：测量结果不肯定程度，是测量的一误测量结果不肯定程度，是测量的一误差极限差极限。注：注：A值是值是工件的公差决定，一般为其工件的公差决定，一般为其1/10。（2）验收方法：）验收方法：w 内缩方式内缩方式w 对有对有配合要求配合要求或在或在高精度高精度

3、时，从时，从保证质量保证质量出发，为出发，为防止误收防止误收，验收极限验收极限由由工件最大实体尺寸和最小实体尺工件最大实体尺寸和最小实体尺寸分别向工件公差带内缩一个安全裕度寸分别向工件公差带内缩一个安全裕度A。w 安全裕度安全裕度A是为了避免在测量工件时，由于测量误差是为了避免在测量工件时，由于测量误差的存在，而将尺寸已超出公差带的零件误判为合格（误的存在，而将尺寸已超出公差带的零件误判为合格（误收）。收）。w 不按内缩方式：不按内缩方式：从概率出发，来验收从概率出发，来验收。w 验收极限验收极限等于等于工件的最大实体尺寸和最小实体尺寸工件的最大实体尺寸和最小实体尺寸，即即安全裕度安全裕度A=

4、0。（用于。（用于非配合和一般公差非配合和一般公差的尺寸）。的尺寸）。0013.00013.00013.00013.00013.02023-1-32023-1-3（3）验收极限：）验收极限：是是检测工件尺寸时判断检测工件尺寸时判断合格与否的尺寸极限合格与否的尺寸极限。w 上验收极限尺寸最大极限尺寸上验收极限尺寸最大极限尺寸Aw 下验收极限尺寸最小极限尺寸下验收极限尺寸最小极限尺寸Aw二、尺寸合格条件二、尺寸合格条件下验收极限尺寸下验收极限尺寸Da(da)上验收极限尺寸上验收极限尺寸三、计量器具的选择三、计量器具的选择按计量器具的不确定度的允许值按计量器具的不确定度的允许值来选择。来选择。202

5、3-1-3二、光滑量规检验二、光滑量规检验w 1.概述概述w 2.光滑极限量规工作尺寸的设计光滑极限量规工作尺寸的设计 w 3.公差带的分布公差带的分布 w 4.光滑极限量规结构的设计光滑极限量规结构的设计 w 5.光滑极限量规的技术要求光滑极限量规的技术要求 2023-1-3 第一节 概述概述一、学习的目的一、学习的目的w 1.掌握光滑极限量规测量的方法；掌握光滑极限量规测量的方法；w 2.掌握光滑极限量规设计的原理掌握光滑极限量规设计的原理。w 2023-1-32023-1-3 二、基本概念二、基本概念 1.光滑极限量规：按光滑工件的光滑极限量规：按光滑工件的极限尺寸极限尺寸（最（最大、最

6、小极限尺寸）设计与制造的，大、最小极限尺寸）设计与制造的，模拟装模拟装配状态配状态的方法来的方法来 检测工件合格性检测工件合格性的一种测量的一种测量工具。工具。w 1）塞规：塞规：模拟模拟测量孔用的测量孔用的象象轴轴一样的一样的测量工具。测量工具。w 2）环规或卡规：环规或卡规：模拟模拟测量轴用的测量轴用的象象孔孔一样一样的测量工具。的测量工具。2023-1-3w 2.工件尺寸合格条件：工件尺寸合格条件：w 工件的实际尺寸应在图样上设工件的实际尺寸应在图样上设计规定一个合格的范围，因为零件计规定一个合格的范围，因为零件尺寸在加工时不可能完全被加工成尺寸在加工时不可能完全被加工成相同尺寸，总是存

7、在一定的波动，相同尺寸，总是存在一定的波动，具体来讲具体来讲工件的实际尺寸应在图样工件的实际尺寸应在图样上设计规定的极限尺寸范围内上设计规定的极限尺寸范围内，即：，即：w 对于孔对于孔:D min D a D maxw 对于轴对于轴:d min d a d maxw 2023-1-3w三、量规的分类三、量规的分类w1.按使用条件分按使用条件分w 1）标准量规：）标准量规：工作尺寸工作尺寸按零件的按零件的公称尺寸公称尺寸制造，依据检验人员的制造，依据检验人员的经经验验来判断工件的合格性。来判断工件的合格性。w 2）极限量规：）极限量规：工作尺寸工作尺寸分别按分别按零零件的极限尺寸件的极限尺寸制造

8、，通过量规检验制造，通过量规检验工件的工件的“通通”、“止止”性来判断工性来判断工件的合格性，快捷方便，应用于大件的合格性，快捷方便，应用于大批大量生产中。批大量生产中。2023-1-3通止孔公差孔最大极限尺寸孔最小极限尺寸轴公差轴最大极限尺寸轴最小极限尺寸通止2023-1-3w 2.按用途分（零件的制造过程中，不同按用途分（零件的制造过程中，不同时期、不同部门、不同操作人员所使用时期、不同部门、不同操作人员所使用的量规是不同的）的量规是不同的）w1）工作量规：）工作量规：在制造零件的过程在制造零件的过程中中，制造工人制造工人用来检验工件的合格用来检验工件的合格性的量规。一般要求是性的量规。一

9、般要求是没有磨损的、没有磨损的、新的新的量规。量规。w2）检验量规：工厂检验部门的）检验量规：工厂检验部门的检检验员和用户代表验员和用户代表用来检验工件的合用来检验工件的合格性的量规。一般要求是格性的量规。一般要求是有一定磨有一定磨损量的、旧的（未报废的）损量的、旧的（未报废的）量规。量规。2023-1-3w 3)校对量规：检验校对量规：检验工作量规和检验量规的工作量规和检验量规的量规。具体有：量规。具体有：w 用于检验工作量规和检验量规的用于检验工作量规和检验量规的“通规通规”的合格性叫的合格性叫“校通校通通通”，其代号为，其代号为“TT”；w 用于检验工作量规和检验量规的用于检验工作量规和

10、检验量规的“止规止规”的合格性叫的合格性叫“校止校止通通”，其代号为，其代号为“ZT”；w 用于检验工作量规和检验量规的用于检验工作量规和检验量规的“通规通规”的磨损极限叫的磨损极限叫“校通校通损损”，其代号，其代号“TS”。2023-1-3w3.按检测对象分按检测对象分w 塞规、卡规、深度规、螺纹规、塞规、卡规、深度规、螺纹规、锥度规等。锥度规等。2023-1-3w 四、光滑极限量规测量的工作特点四、光滑极限量规测量的工作特点w 1.测量原理测量原理上是采用上是采用模拟装配状态模拟装配状态的方法的方法来检验工件的合格性；来检验工件的合格性；w 2.应用于应用于大批大量生产，检验效率高、快大批

11、大量生产，检验效率高、快捷方便捷方便。w 3.只判断工件的只判断工件的合格与不合格合格与不合格，不能读出，不能读出具体数值；具体数值；w 4.对检测人员的对检测人员的技术要求低技术要求低；w 5.存在存在“误判误判”、“误收误收”。对于大批。对于大批大量生产中，从原理上讲是合理的、可大量生产中，从原理上讲是合理的、可行的。行的。2023-1-32023-1-3w 第二节第二节 光滑极限量规工作尺寸的设计光滑极限量规工作尺寸的设计 w 一、孔用光滑极限量规一、孔用光滑极限量规-“塞规塞规”w 1.为控制为控制孔孔的的最小极限尺寸设计与制造最小极限尺寸设计与制造的塞规，的塞规，即是按即是按孔的最小

12、极限尺寸孔的最小极限尺寸作为作为设计与制造设计与制造塞规塞规的的工作尺寸工作尺寸。因为孔的机械加工过程一般均为。因为孔的机械加工过程一般均为去除材料，孔径处于最小极限尺寸时，从工件去除材料，孔径处于最小极限尺寸时，从工件占有材料的多少角度来讲，此时拥有材料最多，占有材料的多少角度来讲，此时拥有材料最多，即最大实体状态即最大实体状态“DMMS”，只要实际加工的，只要实际加工的孔径为合格的，则一定有孔径为合格的，则一定有D min D a，即实际工，即实际工件的孔径都能被件的孔径都能被按孔的最小极限尺寸作为工作按孔的最小极限尺寸作为工作尺寸来设计与制造的塞规通过尺寸来设计与制造的塞规通过，这种塞规

13、叫，这种塞规叫“通规通规”，代号为：，代号为：“T”；以上的关系可表；以上的关系可表达为：达为：w “T”D min DMMS2023-1-32023-1-3w2.为控制为控制孔的最大极限尺寸设计与制造孔的最大极限尺寸设计与制造的的塞规，即是按塞规，即是按孔的最大极限尺寸作为设计孔的最大极限尺寸作为设计与制造塞规的工作尺寸与制造塞规的工作尺寸，因为孔的机械加，因为孔的机械加工过程一般均为去除材料，孔径处于最大工过程一般均为去除材料，孔径处于最大极限尺寸时，从工件占有材料的多少角度极限尺寸时，从工件占有材料的多少角度来讲，此时拥有材料最少，即最小实体状来讲，此时拥有材料最少，即最小实体状态态“D

14、LMS”，只要实际加工的孔径为合格，只要实际加工的孔径为合格的，则一定有的，则一定有D a D max，即，即实际工件的孔实际工件的孔径都不能被按孔的最大极限尺寸作为工作径都不能被按孔的最大极限尺寸作为工作尺寸来设计与制造的塞规通过尺寸来设计与制造的塞规通过，这种塞规，这种塞规叫叫“止规止规”，代号为：，代号为：“Z”；以上的关系；以上的关系可表达为：可表达为：w “Z”D max DLMS2023-1-32023-1-3w注：注：w 塞规的检验方法：塞规的检验方法：“通规通规”控控制制最小孔径最小孔径，都能通过被测工件，都能通过被测工件的孔；的孔；“止规止规”控制控制最大孔径最大孔径，都不能

15、通过被测工件的孔，此时都不能通过被测工件的孔，此时可判断工件合格；可判断工件合格；w 只有只有“通规通规”和和“止规止规”联合联合使用，才能判断工件的合格性，使用，才能判断工件的合格性，在实际应用中在实际应用中必须成对必须成对使用，使用，缺缺一不可一不可。2023-1-3w 二、轴用光滑极限量规二、轴用光滑极限量规-“环规环规”或或“卡规卡规”w 1.为控制为控制轴的最大极限尺寸设计与制造轴的最大极限尺寸设计与制造的环规或的环规或卡规，即是按卡规，即是按轴的最大极限尺寸轴的最大极限尺寸作为作为设计与制造设计与制造环规或卡规的工作尺寸环规或卡规的工作尺寸。因为轴的机械加工过程。因为轴的机械加工过

16、程一般均为去除材料，轴径处于最大极限尺寸时，一般均为去除材料，轴径处于最大极限尺寸时，从工件占有材料的多少角度来讲，此时拥有材料从工件占有材料的多少角度来讲，此时拥有材料最多，即最大实体状态最多，即最大实体状态“d MMS”，只要实际加，只要实际加工的轴径为合格的，则一定有工的轴径为合格的，则一定有d a d max，即，即实实际工件的轴径都能被按轴的最大极限尺寸作为工际工件的轴径都能被按轴的最大极限尺寸作为工作尺寸来设计与制造的环规或卡规通过作尺寸来设计与制造的环规或卡规通过，这种环，这种环规或卡规叫规或卡规叫“通规通规”，代号为：，代号为：“T”；以上的关；以上的关系可表达为：，系可表达为

17、：，w “T”d max d MMS2023-1-32023-1-3w 2.为控制为控制轴的最小极限尺寸设计与制造轴的最小极限尺寸设计与制造的的环规或卡规，即是按环规或卡规，即是按轴的最小极限尺寸作轴的最小极限尺寸作为设计与制造环规或卡规的工作尺寸为设计与制造环规或卡规的工作尺寸。因。因为轴的机械加工过程一般均为去除材料，为轴的机械加工过程一般均为去除材料，轴径处于最小极限尺寸时，从工件占有材轴径处于最小极限尺寸时，从工件占有材料的多少角度来讲，此时拥有材料最少，料的多少角度来讲，此时拥有材料最少，即最小实体状态即最小实体状态“d LMS”，只要实际加工，只要实际加工的轴径为合格，则一定有的轴

18、径为合格，则一定有d min d a，即，即实实际工件的轴径都不能被按轴的最小极限尺际工件的轴径都不能被按轴的最小极限尺寸作为工作尺寸来设计与制造的环规或卡寸作为工作尺寸来设计与制造的环规或卡规通过规通过，这种环规或卡规叫，这种环规或卡规叫“止规止规”，代，代号为：号为：“Z”；以上的关系可表达为：；以上的关系可表达为：w “Z”d min d LMS 2023-1-32023-1-3w注：注：w 环规或卡规的检验方法：环规或卡规的检验方法：“通通规规”控制控制最大轴径最大轴径，都能通过被，都能通过被测工件的轴；测工件的轴；“止规止规”控制控制最小最小轴径轴径，都不能通过被测工件的轴，都不能通

19、过被测工件的轴，此时可判断工件合格；此时可判断工件合格；w 只有只有“通规通规”和和“止规止规”联合联合使用，才能判断工件的合格性，使用，才能判断工件的合格性，在实际应用中在实际应用中必须成对使用，缺必须成对使用，缺一不可一不可。2023-1-3w 三、三、几点推论几点推论w1.通过上述分析，我们可以看出，通过上述分析，我们可以看出，不论是孔用不论是孔用“塞规塞规”还是轴用还是轴用“环规环规”或或“卡规卡规”都为：都为：w1）“通规通规”应应等于或接近于工件的等于或接近于工件的最大最大 实体尺寸实体尺寸：w “T”DMMS 或或d MMSw2）“止规止规”应应等于或接近于工件的等于或接近于工件

20、的最小实体尺寸最小实体尺寸：w “Z”DLMS或或d LMS2023-1-3w2.工件合格的判断依据为：工件合格的判断依据为：“通规通规”都都能通过能通过被检测的工件孔或轴，被检测的工件孔或轴，“止规止规”都不能通过都不能通过被检测的工件孔或轴，被检测的工件孔或轴，“通规通规”与与“止规止规”各自只控制极限尺各自只控制极限尺寸中的一个值，两者必须成对使用；寸中的一个值，两者必须成对使用；w3.在检测时，在检测时，“通规通规”要经常通过被检要经常通过被检测的工件，测的工件，一定会产生磨损一定会产生磨损；“止规止规”不能通过被检测的工件，不能通过被检测的工件，几乎不产生几乎不产生磨损磨损；因此为了

21、防止误收，工作量规的；因此为了防止误收，工作量规的“通规通规”一般用没有磨损的、新的量规；一般用没有磨损的、新的量规；为了防止误判，检验量规的为了防止误判，检验量规的“通规通规”一一般用一定磨损量的、旧的（未报废的）般用一定磨损量的、旧的（未报废的）量规。量规。2023-1-3w第三节第三节 公差带的分布公差带的分布w 量规的公差带分布与零件的公差带分布量规的公差带分布与零件的公差带分布一样，也是一样，也是公差带的宽度和位置因素公差带的宽度和位置因素决定决定的。的。w 一、量规的公差带的宽度一、量规的公差带的宽度w 1.制造公差制造公差w 量规虽然是一种精密的量规虽然是一种精密的检验工具检验工

22、具，但在，但在制造量规时与制造其它零件一样，也不可制造量规时与制造其它零件一样，也不可避免地会产生误差，所以也要规定制造公避免地会产生误差，所以也要规定制造公差。其值的大小决定着量规的制造难易程差。其值的大小决定着量规的制造难易程度，它与度，它与被检验的工件的精度有关被检验的工件的精度有关。设计。设计时可查手册中的国家标准选取。时可查手册中的国家标准选取。2023-1-3w 2.磨损补偿量磨损补偿量(公差带的部分）公差带的部分）w 为了保证为了保证工作量规的工作量规的“通规通规”有一合理的使用寿命有一合理的使用寿命，除规定，除规定制制造公差造公差外，还规定了外，还规定了磨损补偿量磨损补偿量。只

23、有在只有在设计通规设计通规时，时，才考虑磨损才考虑磨损补偿量和磨损极限，补偿量和磨损极限，因为因为“止规止规”不能通过被检工件，磨损几率极不能通过被检工件，磨损几率极小，可不加考虑小，可不加考虑，设计时可查手，设计时可查手册中的国家标准选取。册中的国家标准选取。2023-1-3w注：注：w 通过分析，我们可以看出通过分析，我们可以看出，“通规通规”的公差带宽度不仅与制的公差带宽度不仅与制造公差有关，还受磨损补偿量影造公差有关，还受磨损补偿量影响；响；“止规止规”的公差带宽度只与的公差带宽度只与制造公差有关制造公差有关，具体结论如下：，具体结论如下：w“通规通规”的的公差带宽度公差带宽度等于等于

24、制制造公差与磨损补偿量造公差与磨损补偿量之和；之和；w“止规止规”的的公差带宽度公差带宽度就等于就等于制造公差制造公差。2023-1-32.量规的公差带的位置因素量规的公差带的位置因素w 为了保证量规验收的可靠性，防止为了保证量规验收的可靠性，防止误收，误收，国标规定量规的公差带位于被检国标规定量规的公差带位于被检验工件尺寸的公差带之内验工件尺寸的公差带之内，采用，采用“内缩内缩法法”。具体方法如下：。具体方法如下：w1)工作量规的工作量规的“通规通规”的制造公差的制造公差对称对称分布与位置因素分布与位置因素Z（Z系系“通规通规”制造制造公差带中心到被检验工件最大实体尺寸公差带中心到被检验工件

25、最大实体尺寸之间的距离），同时按之间的距离），同时按“内缩法内缩法”的原的原理，防止理，防止误收误收，将，将磨损极限最小值磨损极限最小值与被与被检验工件检验工件最大实体尺寸最大实体尺寸重合重合。2023-1-3w2.工作量规的工作量规的“止规止规”的的制造公差从被制造公差从被检验工件最小实体尺寸起检验工件最小实体尺寸起，按，按“内缩法内缩法”的原理，防止的原理，防止误收误收，向被检验工件的公，向被检验工件的公差带内分布。具体方法如下图：差带内分布。具体方法如下图：2023-1-32023-1-3w注：由于量规的注：由于量规的制造公差、磨损制造公差、磨损补偿量和位置因素补偿量和位置因素均占有了被

26、检均占有了被检验工件公差带的一定区间，使被验工件公差带的一定区间，使被检验工件的公差带的检验工件的公差带的宽度被压缩宽度被压缩，提高了提高了被检验工件的被检验工件的制造难度制造难度，在设计与制造量规时应综合考虑在设计与制造量规时应综合考虑量规的制造工艺水平和使用寿命，量规的制造工艺水平和使用寿命，以保证综合经济指标最佳。以保证综合经济指标最佳。2023-1-3w二、光滑极限量规结构的设计二、光滑极限量规结构的设计w 检验光滑工件的光滑极限量规的结构检验光滑工件的光滑极限量规的结构形式很多。合理的选择和使用，对正确形式很多。合理的选择和使用，对正确判断测量结果影响很大。其结构形式的判断测量结果影

27、响很大。其结构形式的选择与被测工件的尺寸和形状相关，国选择与被测工件的尺寸和形状相关，国标也给出推荐结构。具体如下：标也给出推荐结构。具体如下：w 1.孔用光滑极限量规孔用光滑极限量规-“塞规塞规”w 1）全形，如：）全形，如：“外柱形外柱形”：完全完全模拟装配的轴模拟装配的轴，用于，用于测量工作部分测量工作部分形状与轴相同形状与轴相同，测量时测量工作部，测量时测量工作部分与被检验工件的孔分与被检验工件的孔全接触全接触，一般，一般用于测量用于测量孔径较小孔径较小的量规。（国标的量规。（国标推荐孔径为推荐孔径为0100mm）。）。2023-1-3 2）不全形，如：不全形，如：“T”和和“片形片形

28、”：采：采用用模拟装配的轴部分截面模拟装配的轴部分截面，用于，用于测量测量工作部分形状与轴不同工作部分形状与轴不同，测量时测量，测量时测量工作部分与被检验工件的孔工作部分与被检验工件的孔局部接触局部接触，一般用于测量一般用于测量孔径较大孔径较大的量规。（国的量规。（国标推荐孔径为标推荐孔径为100315mm，小尺寸和，小尺寸和中等尺寸的中等尺寸的“止规止规”大采用不全形，大采用不全形，符合泰勒原则）。符合泰勒原则）。3）球头杆：采用球头杆：采用两点接触来模拟装配的两点接触来模拟装配的轴轴，测量时测量工作部分与被检验工，测量时测量工作部分与被检验工件的孔件的孔局部接触局部接触，一般用于测量大孔，

29、一般用于测量大孔径的量规。（国标推荐孔径为径的量规。（国标推荐孔径为315500mm，甚至更大尺寸）。，甚至更大尺寸）。2023-1-32.轴用光滑极限量规轴用光滑极限量规-“环规环规”或或“卡规卡规”1）全形，如：）全形，如：“内柱形内柱形”叫叫“环规环规”：完全完全模拟装配的孔模拟装配的孔，用于测量工作部分形状与孔，用于测量工作部分形状与孔相同，测量时测量工作部分与被检验工件的相同，测量时测量工作部分与被检验工件的轴轴全接触全接触，一般用于测量，一般用于测量轴径较小轴径较小的的“环环规规”。（国标推荐轴径为。（国标推荐轴径为0100mm）。）。2）不全形，如：）不全形，如：“半圆环形半圆环

30、形”或或“两点接触式两点接触式”叫叫“卡规卡规”：采用：采用模拟装配的孔部分截面模拟装配的孔部分截面，用于用于测量工作部分形状与孔不同测量工作部分形状与孔不同，测量时测，测量时测量工作部分与被检验工件的量工作部分与被检验工件的轴局部接触轴局部接触，一，一般用于测量般用于测量轴径较大轴径较大的的“卡规卡规”。（国标推。（国标推荐轴径为荐轴径为100315mm，小尺寸和中等尺寸，小尺寸和中等尺寸的的“止规止规”大采用不全形，符合泰勒原则）。大采用不全形，符合泰勒原则）。2023-1-3w注：不满足泰勒原则的工作量规注：不满足泰勒原则的工作量规受被检验工件形状误差的影响。受被检验工件形状误差的影响。

31、如下图：如下图：2023-1-32023-1-3w三、光滑极限量规的技术要求三、光滑极限量规的技术要求w1.为了保证使用寿命，一般测量的工为了保证使用寿命，一般测量的工作面选用作面选用工具钢、合金工具钢或超工具钢、合金工具钢或超硬材料硬材料（硬质合金等），热处理淬（硬质合金等），热处理淬火火HRC5865。w2.测量工作面的测量工作面的粗糙度粗糙度，与被测工件，与被测工件的的精度和尺寸大小有关精度和尺寸大小有关，它将影响，它将影响测量误差，设计时可查手册中国家测量误差，设计时可查手册中国家标准选取。标准选取。w3.表面要有的表面要有的防腐保护防腐保护，采用，采用镀铬或镀铬或直接选用铬合金的钢直接选用铬合金的钢。w4.量规工作尺寸的稳定性。量规工作尺寸的稳定性。2023-1-3w 结束结束w 谢谢大家！谢谢大家！w 2011.9.212023-1-3