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1、第五章 光滑工件尺寸的檢驗,概述 用普通計量器具檢驗 光滑極限量規(guī),5.1概述,(1)用通用量具或儀器檢測:GB/T 3177-1997 此方法能檢測出工件的實際尺寸,便于對產品質量進行過程控制。 適用于單件小批量生產,但檢測效率較低。,光滑工件尺寸的檢測方法通常有兩類:,(2)用光滑極限量規(guī)檢測:GB/T 1957-1981 此方法只能判斷被測工件尺寸是否在規(guī)定的極限尺寸范圍之內,而不能測出工件的實際尺寸 適用于成批大量生產,但用該法檢驗方便、效率高。,無論采用何種檢測方法,都會有測量誤差,造成誤判,誤收,誤廢,,,誤收與誤廢,要求工件尺寸為:2525.033mm,誤收: 當D
2、a Dmax 03m,測量誤差可能為-3m,將廢品誤判為合格品而誤收!,誤廢: 當Da
3、的檢驗,GB/T3177-1997光滑工件尺寸的檢驗規(guī)定了用普通計量器具檢驗光滑工件尺寸的驗收原則、驗收極限、計量器具的測量不確定度允許值和計量器具選用原則等。 該標準適用于圖樣上注出的公差等級為6至18級,基本尺寸至500mm的光滑工件尺寸的檢驗,也適用于一般公差尺寸的檢驗。,一、驗收極限方式的確定與選擇,驗收極限是檢驗工件尺寸時判斷其合格與否的尺寸界限。,1、驗收極限方式的確定:,(1)內縮方式 驗收極限是從規(guī)定的最大實體極限(MML)和最小實體極限(LML)分別向工件公差帶內移動一個安全裕度(A)來確定。,內縮,安全裕度A,不內縮,A=0,,1、驗收極限方式的確定內縮,孔尺寸的驗收極限
4、: 上驗收極限=最小實體極限(LML)安全裕度(A) 下驗收極限=最大實體極限(MML)+安全裕度(A),軸尺寸的驗收極限: 上驗收極限=最大實體極限(MML)安全裕度(A) 下驗收極限=最小實體極限(LML)+安全裕度(A),一般情況下,A值按工件公差T的1/10 確定。,2. 驗收極限方式的選擇:,驗收極限方式的選擇要結合尺寸功能要求及其重要程度、尺寸公差等級、測量不確定度和工藝能力等因素綜合考慮。,工藝(工序)能力指數(shù):CP=尺寸公差/工序極限誤差lim,=IT/6,工藝能力指數(shù)越大,說明生產過程能滿足質量要求的能力越大,反之越小。 當1.33CP<1.67時,工藝能力很充裕。 當1CP
5、<1.33時,工藝能力良好。 當0.67CP<1時,工藝能力不足。 當CP<0.67時,工藝能力嚴重不足。,2. 驗收極限方式的選擇:,1)對遵循包容要求的尺寸、公差等級高的尺寸,其驗收極限按內縮確定完全內縮。,2)當工藝能力指數(shù)CP1時,其驗收極限可以按不內縮確定;但對遵循包容要求的尺寸,其最大實體極限一邊的驗收極限仍應按內縮確定。單邊內縮。,3)對偏態(tài)分布的尺寸,其驗收極限可以僅對尺寸偏向的一邊按內縮確定。單邊內縮。,4)對非配合和一般公差的尺寸,其驗收極限按不內縮確定。,二、計量器具的選擇,(1)、根據工件公差IT,確定計量器具的不確定度允許值u1 (2)、根據u1選擇計量器具,計量器
6、具本身的u1應規(guī)定的u1。即滿足: u1u1的計量器具可選。,u1是計量器具的測量不確定度允許值,見表5-1:,1、選擇的原則: 即要考慮檢測精度的要求,又要兼顧檢測經濟性。,2、選擇的方法:,u1是計量器具的測量不確定度,常見的計量器具見表5-2表5-4:,二、計量器具的選擇,4、u1的選擇: 一般情況下,優(yōu)先選用I檔,其次選用檔、檔。,I:u1=0.09IT (u/IT=1/10) II:u1=0.15IT (u/IT=1/6) III:u1=0.225IT (u/IT=1/4),u1=0.9u,u為測量不確定度,此處即為測量極限誤差lim, lim= 2,置信概率為95%。,測量能力
7、依次減弱,即誤判概率依次增大。采用第I檔u1選擇計量器具,檢測能力強,誤判率小,經濟性差。采用第III檔反之。,,3、計量器具的測量不確定度允許值u1按測量能力分為:,三、誤判概率與驗收質量,任何驗收方法都存在著一定的誤收率或(和)誤廢率。誤判概率的大小影響著驗收的質量。 誤判概率與何因素有關? 測量能力直接影響著誤判概率,測量能力越高,誤判概率越?。涣硗?,工藝能力指數(shù)、尺寸分布狀態(tài)(正態(tài)分布、偏態(tài)分布等)和驗收極限(內縮、不內縮)等因素有關。,當采用內縮方案時,由于安全裕度A值是一定的,因此,選用不同檔的值對測量不確定度的內縮量亦不同: 選用檔時,A=u(測量不確定度100%內縮);
8、 選用檔時,A=3/5u (60%內縮); 選用檔時, A=2/5u (40%內縮)。,三、誤判概率與驗收質量,工件的形狀誤差會引起誤收,其誤收率隨著驗收極限的內縮而降低。 當測量誤差服從正態(tài)分布,而工件尺寸分別遵循正態(tài)分布、偏態(tài)分布和均勻分布時,誤判概率見表5-5、表5-6和表5-7。,,,,,,,,,,,,,,在其它條件相同的情況下,誤收率隨著內縮量的增大而減小,但誤廢率則提高。,例:,被檢工件50h8E,已知CP=0.67,尺寸遵循正態(tài)分布,試選擇計量器具,確定驗收極限,并分析誤判概率。,,解:(1)確定驗收極限,該工件遵守包容要求,故按內縮方式確定驗收極限。由表5-1查得:,IT
9、8=0.039mm,A=0.003 9mm,上驗收極限=MML-A=50-0.003 9=49.9961mm。 下驗收極限=LML+A=50-0.03 9+0.0039=49.964 9mm。,(2)選擇計量器具,按I檔選擇:查表5-1,u1=0.003 5mm 滿足u1
10、規(guī):止規(guī),形狀與工件相反: 檢驗孔用的光滑極限量規(guī):塞規(guī) 檢驗軸用的光滑極限量規(guī):卡規(guī),合格性的條件:通規(guī)“通”,止規(guī)“止”,二者缺一不可。,塞規(guī),卡規(guī),2、種類,(1)工作量規(guī):操作工人檢驗工件時使用的量規(guī); (2)驗收量規(guī):檢驗部門和用戶代表驗收產品時使用的; (3)校對量規(guī):用來檢驗在制造和使用過程中軸用工作量規(guī)的量規(guī)。它又分為三種:,“校通-通”量規(guī)(TT)檢驗軸用量規(guī)通規(guī); “校止-通”量規(guī)(ZT)檢驗軸用量規(guī)止規(guī); “校通-損”量規(guī)(TS)檢驗軸用量規(guī)通規(guī)磨損極限。,GB推薦: 制造廠對工件進行檢驗時,操作者應該使用new or 磨損較少的通規(guī); 檢驗部門應該使用與操作者相同型式,
11、且已磨損較多的通規(guī)。 用戶代表使用的量規(guī):通規(guī)應接近工件的MMS,止規(guī)應接近工件的LMS。 目的:最大限度通過合格件。,一、特點及種類,二、量規(guī)與泰勒原則,1、量規(guī)的設計依據:極限尺寸判斷原則 (泰勒原則) 孔或軸的體外作用尺寸不允許超過MMS,任何位置的實際尺寸不允許超過LMS。,2、符合極限尺寸判斷原則(即泰勒原則)的量規(guī)如下: (1)通規(guī)用于控制工件的Dm,它的測量面應是與孔或軸形狀相對應的完整表面(通常稱全形量規(guī)),其尺寸等于工件的MMS,且長度等于配合長 度。,(2)止規(guī)用于控制工件的Da,它的測量面應是點狀的,兩測量面之間的尺寸等于工件的LMS。,(3)符合泰勒原則的量規(guī),如在某
12、些場合下應用不方便或有困難時,可在保證被檢驗工件的形狀誤差不致影響配合性質的條件下,使用偏離泰勒原則的量規(guī)。舉例:,三、量規(guī)公差帶,量規(guī)的通規(guī)和止規(guī)的基本尺寸分別為被檢工件的MMS和LMS。,1、量規(guī)公差帶均采用內縮配置 方式,2、確定量規(guī)公差帶有兩個參數(shù): 公差帶大?。篢 公差帶位置:Z 見表5-8,3、通規(guī)需要考慮磨損問題: 磨損極限尺寸為MMS。 止規(guī)的公差帶從LMS起內縮。,Z工作量規(guī)通規(guī)制造公差的中心線到工件最大實體尺寸之間的距離(位置要素); Tp校對量規(guī)制造公差,T:工作量規(guī)的制造公差;,三、量規(guī)公差帶,4、軸用工作量規(guī)需用校對規(guī)檢驗 ZT:控制止規(guī)不要做小
13、了, 能通為準。 TT:控制通規(guī)不要做小了, 能通為準。 TS:防止通規(guī)超過磨損極限。,5、量規(guī)形狀公差及表面粗糙度 GB規(guī)定: 工作量規(guī)的形位誤差,應在工作量規(guī)的公差范圍內,其形位公差值=1/2 制造公差(T)??紤]到制造和測量的困難,當T0.002mm時,其形狀和位置公差為0.001mm。 表面粗糙度要求見表5-9。,四、量規(guī)設計,放圖5-9,1、量規(guī)型式的選擇,1、量規(guī)型式的選擇,按照GB推薦 測孔時可用下列型式的量規(guī) (1)全形塞規(guī)(2)不全形塞規(guī) (3)片狀塞規(guī)(4)球端桿規(guī) 測軸時,可用下列型式的量規(guī) (1)環(huán)規(guī)(2)卡規(guī),2、量規(guī)工作尺寸的設計,(1)、從公差與配合中查
14、得被檢工件的極限偏差。 (2)、由表5-8查出工作量規(guī)的T和Z。 按工作量規(guī)T確定工作量規(guī)的形狀公差和校對量規(guī)的制造公差。 (3)、畫出量規(guī)公差帶圖 (4)、計算各種量規(guī)的工作尺寸或極限偏差。,3、量規(guī)的技術要求,1)量規(guī)的測量面不應有銹跡、毛刺、劃痕等明顯影響外觀和使用質量的缺陷。其它表面不得有銹蝕和裂紋。 2)塞規(guī)的測頭與手柄的聯(lián)結應牢固可靠,在使用過程中不應松動。 3)量規(guī)測量面可用合金工具鋼、碳素工具鋼、滲碳鋼及其它耐磨材料制造。 4)鋼制量規(guī)測量面的硬度應為5865HRC。 5)量規(guī)應經過穩(wěn)定性處理。,例:設計18H8/f7孔與軸用量規(guī),(1)、量規(guī)型式的選擇 孔用量規(guī)通規(guī)、止
15、規(guī)均采用全型塞規(guī); 軸用量規(guī)通規(guī)、止規(guī)均采用卡規(guī);,(2)從公差與配合中查得被檢工件的極限偏差。 查表1-8,表1-9:,18H8孔:EI=0,ES=+0.027mm 18f7軸:es=-0.016mm,ei=-0.034mm,(3)由表5-8查出工作量規(guī)的T和Z,塞規(guī)的制造公差:T=0.002 8mm ; 塞規(guī)的位置要素:Z=0.004mm; 塞規(guī)的形狀公差:T/2=0.001 4mm;,卡規(guī)制造公差:T=0.002mm ; 卡規(guī)位置要素:Z=0.002 8mm; 卡規(guī)形狀公差:T/2=0.001mm; 校對量規(guī)制造公差:TP=T/2=0.001mm,(4)計算量規(guī)的極限偏差及工作尺寸,18
16、H8孔用塞規(guī) 通規(guī)(T): 上偏差=EI+Z+T/2=0+0.004+0.0014= 0.0054mm 下偏差=EI+Z-T/2=0+0.004-0.0014=0.0026mm,磨損極限=EI=0,止規(guī)(Z): 上偏差=ES=0.027mm 下偏差=ES-T=0.027-0.0028=+0.024 2mm,(4)計算量規(guī)的極限偏差及工作尺寸,18f7軸用卡規(guī) 通規(guī)(T): 上偏差=es-Z+T/2=-0.016-0.0028+0.001= -0.017 8mm 下偏差=es-Z-T/2=-0.016-0.0028-0.001=-0.0198mm,磨損極限=es=-0.016mm,止規(guī)(Z):
17、上偏差=ei+T=-0.034+0.002=-0.032mm 下偏差=ei=-0.034mm,(4)計算量規(guī)的極限偏差及工作尺寸,18f7軸用卡規(guī)的校對量規(guī) “校通-通”量規(guī)(TT): 上偏差=es-Z-T/2+TP=-0.016-0.0028-0.001+0.001=-0.018 8mm 下偏差=es-Z-T/2=-0.016-0.0028-0.001=-0.0198mm,“校止-通”量規(guī)(TT): 上偏差=ei+TP=-0.034+0.001= -0.033mm 下偏差=ei=-0.034mm,“校通-損“量規(guī)(TS): 上偏差=es=-0.016mm 下偏差=es-TP=-0.016-0.001=-0.017mm,(5)標注,工作量規(guī)工作尺寸的標注如下圖:,,0,,,Z,+33,,25,+,-,LMS,,MMS,,,,,,,,,T,LMS,