1、Inspection and Measurement of Plain Workpiece Sizes第第5章章 光滑工件尺寸的检测光滑工件尺寸的检测本章学习内容本章学习内容5.2 用光滑极限量规检验用光滑极限量规检验5.1 用普通计量器具测量用普通计量器具测量 机械零件上的尺寸要素加工出来以后，需要通过一定的机械零件上的尺寸要素加工出来以后，需要通过一定的检测手段来判断其合格性。检测手段来判断其合格性。由于任何计（测量）量器具都存在内在的误差，因由于任何计（测量）量器具都存在内在的误差，因此无法得到被测尺寸的真值。若以极限尺寸（或实体尺寸）此无法得到被测尺寸的真值。若以极限尺寸（或实体尺寸）
2、作为合格性的验收极限，势必会出现误判作为合格性的验收极限，势必会出现误判误收或误废。误收或误废。此外，对遵守包容要求的尺寸要素，除需要用计量此外，对遵守包容要求的尺寸要素，除需要用计量器具检测其局部尺寸是否超出两实体尺寸界限外，还要判断器具检测其局部尺寸是否超出两实体尺寸界限外，还要判断尺寸要素是否超出最大实体边界。尺寸要素是否超出最大实体边界。本章将针对这两种情况下光滑工件尺寸要素的检测问题本章将针对这两种情况下光滑工件尺寸要素的检测问题及合格性判断加以介绍。及合格性判断加以介绍。5.1.2 误收与误废误收与误废5.1 用普通计量器具测量用普通计量器具测量Measurement Using
3、General Measuring Instruments误收误收把不合格品判为合格品。把不合格品判为合格品。参照标准：参照标准：GB/T 3177-2009 产品几何技术规范（产品几何技术规范（GPS）光滑工件尺寸的检验光滑工件尺寸的检验误废误废把合格品判为不合格品。把合格品判为不合格品。5.1.1 验收原则与标准温度验收原则与标准温度 所用验收方法应只接收位于规定的尺寸极限之内的工件。所用验收方法应只接收位于规定的尺寸极限之内的工件。测量的标准温度为测量的标准温度为20。误收与误废误收与误废误收或误废的原因是由于测量误差的存在。误收或误废的原因是由于测量误差的存在。5.1.3 验收极限验收
4、极限 验收极限是判断所检验工件尺寸合格与否的尺寸界限。验收极限是判断所检验工件尺寸合格与否的尺寸界限。国家标准规定，按验收极限验收工件。国家标准规定，按验收极限验收工件。国家标准规定，验收极限可按下列两种方案之一确定。国家标准规定，验收极限可按下列两种方案之一确定。验收极限方式的确定验收极限方式的确定 验收极限是从规定的最大实体尺寸（验收极限是从规定的最大实体尺寸（MMS）和最小实）和最小实体尺寸（体尺寸（LMS）分别向工件公差带内移动一个）分别向工件公差带内移动一个安全裕度安全裕度（A）来确定。来确定。A值值根据工件公差（根据工件公差（T）来确定，约为）来确定，约为T的的1/10（见（见附表
5、）附表）。内缩方案内缩方案孔的验收极限：孔的验收极限：上验收极限最小实体尺寸（上验收极限最小实体尺寸（LMS）安全裕度（）安全裕度（A）下验收极限最大实体尺寸（下验收极限最大实体尺寸（MMS）安全裕度（）安全裕度（A）轴的验收极限：轴的验收极限：上验收极限最大实体尺寸（上验收极限最大实体尺寸（MMS）安全裕度（）安全裕度（A）下验收极限最小实体尺寸（下验收极限最小实体尺寸（LMS）安全裕度（）安全裕度（A）公差等级公差等级678公称尺寸公称尺寸/mm大于大于 至至TAu1TAu1TAu1360.60.540.91.4101.00.91.52.3141.41.32.13.23680.80.721
6、.21.8121.21.11.82.7181.81.62.74.161090.90.811.42.0151.51.42.33.4222.22.03.35.01018111.11.01.72.5181.81.72.74.1272.72.44.16.11830131.31.22.02.9212.11.93.24.7333.33.05.07.43050161.61.42.43.6252.52.33.85.6393.93.55.98.85080191.91.72.94.3303.02.74.56.8464.64.16.91080120222.22.03.35.0353.53.25.37.9545.44
7、.98.112120180252.52.33.85.6404.03.66.09.0636.35.79.514180250292.92.64.46.5464.64.16.910727.26.51116250315323.22.94.87.2525.24.77.812818.17.31218315400363.63.25.48.1575.75.18.413898.98.01320400500404.03.66.09.0636.35.79.514979.78.71522安全裕度（安全裕度（A）与计量器具的测量不确定度允许值（）与计量器具的测量不确定度允许值（u1）公差等级公差等级91011公称尺寸公
8、称尺寸/mm大于大于 至至TAu1TAu1TAu13252.52.33.85.6404.03.66.09.0606.05.49.01436303.02.74.56.8484.84.37.211757.56.81117610363.63.35.48.1585.85.28.713909.08.114201018434.33.96.59.7707.06.31116110111017251830525.24.77.812848.47.61319130131220293050626.25.69.314100109.01523160161424365080747.46.711171201211182719
9、01917294380120878.77.813201401413213222022203350120180100109.015231601615243625025233856180250115121017261851817284229029264465250315130131219292102119324732032294872315400140141321322302321355236036325481400500155161423352502523385640040366090安全裕度（安全裕度（A）与计量器具的测量不确定度允许值（）与计量器具的测量不确定度允许值（u1）（续）（续）不内
10、缩方案不内缩方案 验收极限等于规定的最大实体尺寸（验收极限等于规定的最大实体尺寸（MMS）和最小实）和最小实体尺寸（体尺寸（LMS），即），即安全裕度安全裕度A值值等于零。等于零。验收极限方式的选择验收极限方式的选择 要结合尺寸功能要求及其重要程度、尺寸公差等级、测要结合尺寸功能要求及其重要程度、尺寸公差等级、测量不确定度和过程能力等因素综合考虑。量不确定度和过程能力等因素综合考虑。对遵循包容要求的尺寸、公差等级高的尺寸，其验收极限按内缩方案对遵循包容要求的尺寸、公差等级高的尺寸，其验收极限按内缩方案确定。确定。对非配合和一般公差的尺寸，其验收极限按不内缩方案确定。对非配合和一般公差的尺寸，其
11、验收极限按不内缩方案确定。当过程能力指数（工艺能力系数）当过程能力指数（工艺能力系数）CP1时，其验收极限可以按不内缩时，其验收极限可以按不内缩方案确定；但对遵守包容要求的尺寸，其最大实体尺寸一边的验收极限方案确定；但对遵守包容要求的尺寸，其最大实体尺寸一边的验收极限仍按内缩方案确定。仍按内缩方案确定。对偏态分布的尺寸，其验收极限可以仅对尺寸偏向的一边按内缩方案对偏态分布的尺寸，其验收极限可以仅对尺寸偏向的一边按内缩方案确定。确定。5.1.4 计量器具的选择计量器具的选择 计量器具的选用原则计量器具的选用原则 按照计量器具所导致的测量不确定度（简称计量器具的按照计量器具所导致的测量不确定度（简
12、称计量器具的不确定度）的允许值（不确定度）的允许值（u1）选择计量器具。）选择计量器具。计量器具的不确定度计量器具的不确定度u1系指在测量结果的测量不确定度系指在测量结果的测量不确定度（u）中由计量器具所引入的不确定度分量。）中由计量器具所引入的不确定度分量。选择时，应使所选用的计量器具的测量不确定度数值等选择时，应使所选用的计量器具的测量不确定度数值等于或小于标准所规定的于或小于标准所规定的u1的允许值。的允许值。注：注：u1值按测量结果的测量不确定度值按测量结果的测量不确定度u与工件公差与工件公差T的比值分档：的比值分档：用于用于IT6IT11的分为的分为、三档三档。用于用于IT12IT1
13、8的只分为的只分为、两档。两档。、档值分别约为工件公差的档值分别约为工件公差的1/10、1/6和和1/4。u1 约为约为 u的的0.9倍。倍。计量器具的测量不确定度允许值（计量器具的测量不确定度允许值（u1）的选定）的选定 选用前述国家标准表选用前述国家标准表1中计量器具的测量不确定度允许中计量器具的测量不确定度允许值（值（u1）。一般情况下，优先选用一般情况下，优先选用档，其次选用档，其次选用档、档、档。档。5.1.5 仲裁仲裁 对测量结果的争议，可以采用更精确的计量器具或事先对测量结果的争议，可以采用更精确的计量器具或事先双方商定的方法解决。双方商定的方法解决。一般情况下按一般情况下按GB
14、/T 18779.1进行合格或不合格判定。进行合格或不合格判定。【例例】被测工件为被测工件为 ，试确定验收极限并选择，试确定验收极限并选择合适的测量器具。合适的测量器具。025.0064.0f845 E解：解：确定验收极限确定验收极限 由于该轴精度要求为由于该轴精度要求为IT8 级且级且采用包容要求，故验收极限按内缩采用包容要求，故验收极限按内缩方案确定。方案确定。根据工件公差根据工件公差T=0.039mm，查表确定安全裕度查表确定安全裕度A 和测量器具和测量器具的不确定度允许值的不确定度允许值u1:mm0039.0 Amm0035.01 u上验收极限上验收极限=MMS A=44.971mm下
15、验收极限下验收极限=LMS+A=44.940mm 选择测量器具选择测量器具 根据工件的公称尺寸以及查表确定的测量器具的不确定根据工件的公称尺寸以及查表确定的测量器具的不确定度允许值度允许值u1，查表选择不确定度，查表选择不确定度u1不超过不超过u1的测量器具。的测量器具。查表可知，分度值为查表可知，分度值为0.005mm的比较仪的不确定度的比较仪的不确定度mm0035.0mm003.011 uu因此可以用它来检测本例的工件。因此可以用它来检测本例的工件。5.2 用光滑极限量规检验用光滑极限量规检验Inspection Using Plain Limit Gauges参照标准：参照标准：GB/T
16、 1957-2006 光滑极限量规光滑极限量规 技术条件技术条件GB/T 10920-2008 螺纹量规和光滑极限量规型式与尺寸螺纹量规和光滑极限量规型式与尺寸 光滑极限量规是一种没有刻度的专用测量器具。它（们）光滑极限量规是一种没有刻度的专用测量器具。它（们）虽不能测出工件局部尺寸及形状误差的具体大小，但能判断虽不能测出工件局部尺寸及形状误差的具体大小，但能判断被测工件的提取组成要素是否超出最大实体边界、提取组成被测工件的提取组成要素是否超出最大实体边界、提取组成要素的局部尺寸是否超出最小实体尺寸。光滑极限量规适用要素的局部尺寸是否超出最小实体尺寸。光滑极限量规适用于有包容要求、大批量生产的
17、工件的合格性检验。于有包容要求、大批量生产的工件的合格性检验。5.2.1 光滑极限量规及其功用光滑极限量规及其功用轴用光滑极限量规轴用光滑极限量规环规（卡规）环规（卡规）孔用光滑极限量规孔用光滑极限量规塞规塞规 光滑极限量规（光滑极限量规（plain limit gauges）以被检孔或轴的最大实体尺寸和最小实体尺寸为公称尺以被检孔或轴的最大实体尺寸和最小实体尺寸为公称尺寸的标准测量面，能反映控制被检孔或轴边界条件的无刻度寸的标准测量面，能反映控制被检孔或轴边界条件的无刻度长度测量器具。长度测量器具。光滑极限量规的分类及功用光滑极限量规的分类及功用 工作量规工作量规 工人在加工时用来检验工件合
18、格性的量规。工人在加工时用来检验工件合格性的量规。通规代号通规代号“T”止规代号止规代号“Z”验收量规验收量规 检验部门或用户代表验收工件时用的量规。检验部门或用户代表验收工件时用的量规。校对量规校对量规 用以检验轴用工作量规的量规。校对量规分为用以检验轴用工作量规的量规。校对量规分为3 种：种：“校通校通通通”量规（代号量规（代号“TT”）“校止校止通通”量规（代号量规（代号“ZT”）“校通校通损损”量规（代号量规（代号“TS”）5.2.2 光滑极限量规设计光滑极限量规设计 对于检验工件合格性的工作量规和验收量规来说，都需对于检验工件合格性的工作量规和验收量规来说，都需配有一对量规配有一对量
19、规通规和止规，它们联合起来才能按包容要通规和止规，它们联合起来才能按包容要求的要求对工件的合格性进行判断。求的要求对工件的合格性进行判断。通规通规止规止规 量规的公称尺寸量规的公称尺寸通规的公称尺寸通规的公称尺寸=被测工件的最大实体尺寸被测工件的最大实体尺寸MMS止规的公称尺寸止规的公称尺寸=被测工件的最小实体尺寸被测工件的最小实体尺寸LMS 量规的测量面形状量规的测量面形状通规通规用来体现最大实体边界，它的测量面应具有与孔或用来体现最大实体边界，它的测量面应具有与孔或轴相对应的完整表面，且其长度应等于被测工件的配合长度。轴相对应的完整表面，且其长度应等于被测工件的配合长度。通规能够通过被测工
20、件，表示被测工件的组成要素没有超过最大实通规能够通过被测工件，表示被测工件的组成要素没有超过最大实体边界，反之亦反。体边界，反之亦反。止规止规用来体现最小实体尺寸，它的测量面应为两点状。用来体现最小实体尺寸，它的测量面应为两点状。止通若能被被测工件止住，表示被测工件的局部尺寸没有超过最小止通若能被被测工件止住，表示被测工件的局部尺寸没有超过最小实体尺寸，反之亦反。实体尺寸，反之亦反。考虑到点状的测量端容易磨损，实际止规也经常做成全形表面，但考虑到点状的测量端容易磨损，实际止规也经常做成全形表面，但长度较短。长度较短。塞规工作动画塞规工作动画环规工作动画环规工作动画卡规工作动画卡规工作动画 一个
21、工件，若既能被通规通过又能将止规止住，那么该一个工件，若既能被通规通过又能将止规止住，那么该工件合格。工件合格。量规公差量规公差轴用光滑极限量规的公差带轴用光滑极限量规的公差带孔用光滑极限量规的公差带孔用光滑极限量规的公差带工作量规的尺寸：工作量规的尺寸：工作量规的尺寸：工作量规的尺寸：2EI2EI1111MMSTZTZ 通规：通规：止规：止规：ESES1LMST 通规：通规：2e2es1111MMSTZsTZ 止规：止规：1eieiLMST 工作量规的尺寸公差值及其通端位置要素值工作量规的尺寸公差值及其通端位置要素值工作量规的尺寸公差值及其通端位置要素值（续工作量规的尺寸公差值及其通端位置要
22、素值（续1）工作量规的尺寸公差值及其通端位置要素值（续工作量规的尺寸公差值及其通端位置要素值（续2）工作量规的尺寸公差值及其通端位置要素值（续工作量规的尺寸公差值及其通端位置要素值（续3）量规的形状和位置误差应在其尺寸公差带内。其公差为量量规的形状和位置误差应在其尺寸公差带内。其公差为量规尺寸公差的规尺寸公差的50%。当量规尺寸公差小于或等于。当量规尺寸公差小于或等于0.002mm时，时，其形状与位置公差为其形状与位置公差为0.001mm。量规测量面的表面粗糙度量规测量面的表面粗糙度Ra值不应大于下表的规定。值不应大于下表的规定。量规的其他技术要求量规的其他技术要求 量规的测量面不应有锈蚀、毛
23、刺、黑斑、划痕等明显影量规的测量面不应有锈蚀、毛刺、黑斑、划痕等明显影响外观使用质量的缺陷。其他表面不应有锈蚀和裂纹。响外观使用质量的缺陷。其他表面不应有锈蚀和裂纹。塞规的测头与手柄的联结应牢固可靠，在使用过程中不塞规的测头与手柄的联结应牢固可靠，在使用过程中不应松动。应松动。量规宜采用合金工具钢、碳素工具钢、渗碳钢及其他耐量规宜采用合金工具钢、碳素工具钢、渗碳钢及其他耐磨材料制造。磨材料制造。钢制量规测量面的硬度不应小于钢制量规测量面的硬度不应小于700HV（或（或60HRC）。量规应经过稳定性处理。量规应经过稳定性处理。工作量规的型式和应用尺寸范围见下。工作量规的型式和应用尺寸范围见下。量
24、规型式和应用尺寸范围量规型式和应用尺寸范围注：图中注：图中1、2为推荐顺序。为推荐顺序。量规设计举例量规设计举例【例例】设计检验设计检验 孔和轴用的工作量规。孔和轴用的工作量规。f7/H830 EE解：解：孔孔30H8查有关国家标准，得：查有关国家标准，得：mm033.0ES,0EI mm005.0,mm0034.011 ZT工作量规的尺寸：工作量规的尺寸：mm30MMS0067.00033.02EI2EI1111 TZTZ通规（全形塞规）：通规（全形塞规）：mm30LMS033.00296.0ESES1 T止规（卡规）：止规（卡规）：轴轴30f7查有关国家标准，得：查有关国家标准，得：mm041.0eimm020.0es mm0034.0mm0024.011 ZT工作量规的尺寸：工作量规的尺寸：通规（环规）：通规（环规）：止规（环规）：止规（环规）：mm30MMS0222.00246.02e2es1111 TZsTZmm30LMS0386.0041.0eiei1 T检验检验 的工作量规公差带的工作量规公差带f7/H830 EE 量规图样的标注量规图样的标注检验检验 的工作量规（塞规）图样的工作量规（塞规）图样H830 E
