1、光滑极限量规的功用和种类光滑极限量规的功用和种类工作量规公差带的分布规律工作量规公差带的分布规律工作量规的设计工作量规的设计 1掌握光滑极限量规的功用和使用方法，熟悉光滑极限量规的种类；2掌握工作量规公差带的分布规律，理解光滑极限量规设计原则泰勒原则的含义以及泰勒原则对工作量规的要求；3掌握工作量规的设计步骤和方法，了解量规的结构型式和技术要求。学习目标学习目标 任务描述任务描述为了使零件符合规定的精度要求，除了要保证加工零件所用的设备和工艺装备具有足够的精度和稳定性外，质量检验也是一个十分重要的问题。质量检验的关键问题是确定合适的质量验收标准及选用正确的测量器具。孔、轴的尺寸公差与几何公差的
2、关系采用独立原则时，它们的实际尺寸和几何误差分别使用普通计量器具来测量；对于采用包容原则的孔、轴，它们的实际尺寸和形状误差的综合结果应使用光滑极限量规检验。我国参考ISO标准制定了GB/T 31772009产品几何技术规范（GPS）光滑工件尺寸的检验和GB/T19572006光滑极限量规技术要求等作为光滑极限量规的设计与使用的技术保证。任务一光滑极限量规的使用任务一光滑极限量规的使用如图6-1所示为30H8/f7孔、轴用量规的公差带图。试阐述30H8/f7孔、轴用工作量规及校对量规尺寸的确定。任务一光滑极限量规的使用任务一光滑极限量规的使用图6-1 30H8/f7孔、轴用量规的公差带图 由任务
3、可知，要想解决此任务需要掌握光滑极限量规的功用和种类。任务任务分析分析任务一表面粗糙度的概述任务一表面粗糙度的概述 知识准备知识准备任务一表面粗糙度的概述任务一表面粗糙度的概述一、光滑极限量规的功用光滑极限量规是一种没有刻线的专用计量器具，是用来检验光滑孔或光滑极限量规是一种没有刻线的专用计量器具，是用来检验光滑孔或光滑轴时所用的极限量规的总称，简称量规。用量规检验零件时，只能判断光滑轴时所用的极限量规的总称，简称量规。用量规检验零件时，只能判断零件是否合格，而不能测得工件实际尺寸的大小，只能确定被测工件的尺寸零件是否合格，而不能测得工件实际尺寸的大小，只能确定被测工件的尺寸是否在它的极限尺寸
4、范围内，从而对工件做出合格性判断。对于成批、大量是否在它的极限尺寸范围内，从而对工件做出合格性判断。对于成批、大量生产的零件来说，只要是能够判断出零件的作用尺寸和实际尺寸均在尺寸公生产的零件来说，只要是能够判断出零件的作用尺寸和实际尺寸均在尺寸公差带以内就足够了，而且由于量规的结构简单，检验效率高，因此，用量规差带以内就足够了，而且由于量规的结构简单，检验效率高，因此，用量规检验很方便，量规在机械产品生产中得到了广泛应用。检验很方便，量规在机械产品生产中得到了广泛应用。任务一表面粗糙度的概述任务一表面粗糙度的概述二、光滑极限量规的种类1 1 工作量规工作量规 工作量规是工人在零件制造过程中用来
5、检验工件的量规。为保证加工零件的精度，一般用的通规是新制的或磨损较少的量规。工作量规的通规用代号“T”表示，止规用代号“Z”表示。2 2 验收量规验收量规 验收量规是检验部门或用户代表验收工件时用的量规。一般来说，检验人员用的通规为磨损较大但未超过磨损极限的旧工作量规；用户代表用的是接近磨损极限尺寸的通规3 3 校对量规校对量规 校对量规是用以检验轴用工作量规或验收量规的量规。它检查轴用量规在制造时是否符合制造公差，在使用中是否已达到磨损极限所用的量规。任务一表面粗糙度的概述任务一表面粗糙度的概述 任务实施任务实施 图图6-16-1所示的任务用到的工作量规包括检验孔径所用的塞所示的任务用到的工
6、作量规包括检验孔径所用的塞规和检验轴径所用的卡规。塞规和卡规都包括两个量规：通规规和检验轴径所用的卡规。塞规和卡规都包括两个量规：通规和止规。轴用卡规的校对量规包括和止规。轴用卡规的校对量规包括“校通校通通通”量规、量规、“校校止止通通”量规、量规、“校通校通损损”量规。在检验工件时，不论塞规量规。在检验工件时，不论塞规还是卡规，如果通规通不过被测工件，或者止规通过了被测工还是卡规，如果通规通不过被测工件，或者止规通过了被测工件，即可确定被测工件是不合格的。件，即可确定被测工件是不合格的。任务二工作量规公差带的分布规律任务二工作量规公差带的分布规律 任务描述任务描述加工完的工件，其实际尺寸虽经
7、检验合格，但由于形状误差的存在，也有可能不能装配、装配困难或即使偶然能装配，也达不到配合要求的情况。故用量规检验时，为了正确地评定被测工件是否合格，是否能装配，对于遵守包容原则的孔和轴，应按极限尺寸判断原则(即泰勒原则)进行验收。见图6-1所示的任务，在任务一中已确定了所用量规的功用和种类，接下来确定30H8/f7孔、轴用工作量规、校对量规的尺寸，并确定量规的公差带。任务二工作量规公差带的分布规律任务二工作量规公差带的分布规律 解决以上问题，必须掌握工作量规公差带的分布规律，理解光滑极限量规设计原则泰勒原则的含义以及泰勒原则对工作量规的要求。任务任务分析分析任务二工作量规公差带的分布规律任务二
8、工作量规公差带的分布规律 知识准备知识准备一、光滑极限量规的设计原理泰勒原则是指工件的作用尺寸不超过最大实体尺寸泰勒原则是指工件的作用尺寸不超过最大实体尺寸(即孔的作用尺寸应大于即孔的作用尺寸应大于或等于其最小极限尺寸；轴的作用尺寸应小于或等于其最大极限尺寸或等于其最小极限尺寸；轴的作用尺寸应小于或等于其最大极限尺寸)，工件任，工件任何位置的实际尺寸应不超过其最小实体尺寸何位置的实际尺寸应不超过其最小实体尺寸(即孔任何位置的实际尺寸应小于或即孔任何位置的实际尺寸应小于或等于其最大极限尺寸；轴任何位置的实际尺寸应大于或等于其最小极限尺寸等于其最大极限尺寸；轴任何位置的实际尺寸应大于或等于其最小极
9、限尺寸)。任务二工作量规公差带的分布规律任务二工作量规公差带的分布规律符合泰勒原则的光滑极限量规应达到如下要求符合泰勒原则的光滑极限量规应达到如下要求 （1）通规用来控通规用来控制工件的作用尺寸，它的制工件的作用尺寸，它的测量面应具有与孔测量面应具有与孔或轴相对应的完或轴相对应的完整表面，称为全整表面，称为全形量规，其尺寸形量规，其尺寸等于工件的最大等于工件的最大实体尺寸，且其实体尺寸，且其长度应等于被测长度应等于被测工件的配合长度。工件的配合长度。（2）止规用来控制止规用来控制工件的实际尺寸，它的测工件的实际尺寸，它的测量面应为两点状的（不全量面应为两点状的（不全形量规），两点间的尺寸形量规
10、），两点间的尺寸应等于工件的最小实体尺应等于工件的最小实体尺寸。寸。任务二工作量规公差带的分布规律任务二工作量规公差带的分布规律二、工作量规的公差带作为量具的光滑极限量规，本身亦相当于一个精密工件，制造时和普通工件一样，不可避免地会产生加工误差，同样需要规定制造公差。量规制造公差的大小不仅影响量规的制造难易程度，还会影响被测工件加工的难易程度以及对被测工件的误判。为确保产品质量，GB/T 19572006规定量规公差带不得超越工件公差带。任务二工作量规公差带的分布规律任务二工作量规公差带的分布规律如下图所示为光滑极限量规国家标准规定的量规公差带。工作量规如下图所示为光滑极限量规国家标准规定的量
11、规公差带。工作量规“通规通规”的制造公差带对称于的制造公差带对称于Z值且在工件的公差带之内，其磨损极限值且在工件的公差带之内，其磨损极限与工件的最大实体尺寸重合。与工件的最大实体尺寸重合。任务二工作量规公差带的分布规律任务二工作量规公差带的分布规律校对量规的分布如下校对量规的分布如下（2）（1）（3）“校通校通通通”量规量规(TT)(TT)的作用是防止通规尺的作用是防止通规尺寸过小寸过小(制造时过小或自然时效时过小制造时过小或自然时效时过小)。检验时。检验时应通过被校对的轴用通规。其公差带从通规的下应通过被校对的轴用通规。其公差带从通规的下偏差开始，向轴用通规的公差带内分布偏差开始，向轴用通规
12、的公差带内分布 “校止一通校止一通”量规量规(ZT(ZT）的作用是防止止）的作用是防止止规尺寸过小规尺寸过小(制造时过小或自然时效时过小制造时过小或自然时效时过小)。检验时应通过被校对的轴用止规。其公差带从检验时应通过被校对的轴用止规。其公差带从止规的下偏差开始，向轴用止规的公差带内分止规的下偏差开始，向轴用止规的公差带内分布布“校通一损校通一损”量规量规(TS)(TS)的作用是防止通规超出磨损的作用是防止通规超出磨损极限尺寸。检验时，若通过了，则说明所校对的量极限尺寸。检验时，若通过了，则说明所校对的量规已超过磨损极限，应予报废。其公差带是从通规规已超过磨损极限，应予报废。其公差带是从通规的
13、磨损极限开始，向轴用通规的公差带内分布的磨损极限开始，向轴用通规的公差带内分布任务二工作量规公差带的分布规律任务二工作量规公差带的分布规律 任务实施任务实施1.1.孔与轴的上、下偏差的确定孔与轴的上、下偏差的确定由GB/T1800.22009可查出孔与轴的上、下偏差，得30H8孔：ES=+0.033 mm，EI=0；30f7轴：es=-0.020 mm，ei=-0.041 mm。2.2.工作量规的制造公差工作量规的制造公差T T和位置要素和位置要素Z Z的确定的确定由表62可查得工作量规的制造公差T和位置要素Z，即塞规：制造公差T1=0.003 4 mm，位置要素Z1=0.005 mm；卡规：
14、制造公差T2=0.002 4 mm，位置要素Z2=0.003 4 mm。3.3.工作量规的形状公差的确定工作量规的形状公差的确定塞规：形状公差T1/2=0.0017mm；卡规：形状公差T2/2=0.0012 mm。任务二工作量规公差带的分布规律任务二工作量规公差带的分布规律4.4.校对量规的制造公差的确定校对量规的制造公差的确定校对量规制造公差Tp=T2/2=0.0012 mm。5.5.计算在图样上标注的各种尺寸和偏差计算在图样上标注的各种尺寸和偏差 （1）30H8孔用塞规。通规。上偏差=EI+Z1+T1/2=0+0.005+0.0017=+0.0067 mm下偏差=EI+Z1-T1/2=0+
15、0.005-0.0017=+0.0033 mm磨损极限=Dmin=30 mm止规。上偏差=ES=+0.033mm下偏差=ES-T2=0.033-0.0034=+0.029 6 mm（2）30f7轴用卡规。任务二工作量规公差带的分布规律任务二工作量规公差带的分布规律 （2）30f7轴用卡规。通规。上偏差=es-Z2+T2/2=-0.02-0.003 4+0.001 2=-0.0222 mm下偏差=es-Z2-T2/2=-0.02-0.003 4-0.001 2=-0.024 6 mm磨损极限尺寸=dmax=29.98 mm止规。上偏差=ei+T2=-0.041+0.0024=-0.0386 mm
16、下偏差=ei=-0.041 mm任务二工作量规公差带的分布规律任务二工作量规公差带的分布规律（3）轴用卡规的校对量规。“校通通”。上偏差=es-Z2-T2/2+Tp=-0.02-0.003 4-0.0012+0.0012=-00234 mm下偏差=es-Z2-T2/2=-0.02-0.003 4-0.001 2=-0.024 6 mm“校通损”。上偏差=es=-0.02 mm下偏差=es-Tp=-0.02-0.001 2=-0.021 2 mm“校止通”。上偏差=ei+Tp=-0.041+0.001 2=-0.039 8 mm 下偏差=ei=-0.041 mm通过计算，绘制出的30H8/f7孔
17、、轴用量规公差带图，见图6-1所示。任务三工作量规的设计任务三工作量规的设计 任务描述任务描述对于验收大批量的工件，光滑极限量规是方便快捷的检验工具。因此，光滑极限量规的设计是一项与检验相关的重要工作。见图6-1所示，选择工作量规的形式并绘制带有标注的量规图样。任务三工作量规的设计任务三工作量规的设计 完成此任务，首先应明确工作量规的设计步骤和方法，了解量规的结构形式和技术要求。任务任务分析分析任务三工作量规的设计任务三工作量规的设计 知识准备知识准备一、工作量规形式的选择检验圆柱形工件的光滑极限量规的形式很多，合理地选择与使用，对检验圆柱形工件的光滑极限量规的形式很多，合理地选择与使用，对正
18、确判断检验结果影响很大。按照国家标准推荐，检验孔时，可用如图正确判断检验结果影响很大。按照国家标准推荐，检验孔时，可用如图6 66 6所示几种形式的量规；检验轴时，可用如图所示几种形式的量规；检验轴时，可用如图6 67 7所示形式的量规。量规形式所示形式的量规。量规形式的选择可参考国家推荐的标准，如图的选择可参考国家推荐的标准，如图6 68 8所示。所示。图图6 68 8中中推荐了不同尺推荐了不同尺寸范围的不同量规形式，纵坐标上的寸范围的不同量规形式，纵坐标上的“1”“1”、“2”“2”表示推荐顺序，优先应用表示推荐顺序，优先应用“1”“1”行。零线以上表示通规，零线以下为止规。行。零线以上表
19、示通规，零线以下为止规。任务三工作量规的设计任务三工作量规的设计图6-6 孔用量规的结构形式任务三工作量规的设计任务三工作量规的设计图6-7 轴用量规及其校对量规的结构形式任务三工作量规的设计任务三工作量规的设计图6-8 国家标准推荐量规形式及应用尺寸范围任务三工作量规的设计任务三工作量规的设计二、工作量规极限尺寸的计算计算步骤如下计算步骤如下1.查出被测孔和轴的查出被测孔和轴的极限偏差。极限偏差。2.由表由表6-2查出工作查出工作量规的制造公差量规的制造公差T和位置要素和位置要素Z值。值。3.确定工作量确定工作量规的形状公差规的形状公差。4.确定校对量规的制造确定校对量规的制造公差。公差。5
20、.计算在图样上计算在图样上标注的各种尺寸标注的各种尺寸和偏差。和偏差。任务三工作量规的设计任务三工作量规的设计三、工作量规的技术要求 量规测量面可用渗碳钢、碳素工具钢、合金工具钢和硬质合金等材料制造，也可在测量面上镀铬或氮化处理。量规测量面的硬度，直接影响量规的使用寿命。用上述几种钢材经淬火后的硬度一般为5865 HRC。量规测量面的表面粗糙度参数值，取决于被检验工件的基本尺寸、公差等级和表面粗糙度参数值及量规的制造工艺水平。一般不低于光滑极限量规国家标准推荐的表面粗糙度参数值，见书表6-3。任务三工作量规的设计任务三工作量规的设计 任务实施任务实施工作量规的形式和图样的标注如图工作量规的形式和图样的标注如图6-96-9所示。所示。任务三工作量规的设计任务三工作量规的设计图6-9 量规图样的标注
