互換性基礎 第五章

1、第五章第五章 光滑極限量規(guī)光滑極限量規(guī)三、三、量規(guī)公差帶量規(guī)公差帶一、概述一、概述四、四、量規(guī)的設計量規(guī)的設計二、二、泰勒原則泰勒原則一、概述一、概述 在機器制造中，工件的尺寸一般使用通用計量器具來測量，在機器制造中，工件的尺寸一般使用通用計量器具來測量，但在成批或大量生產(chǎn)中，多用極限量規(guī)來檢驗。但在成批或大量生產(chǎn)中，多用極限量規(guī)來檢驗。 光滑極限量規(guī)是一種光滑極限量規(guī)是一種沒有刻線沒有刻線、檢驗光滑工件尺寸檢驗光滑工件尺寸的專用檢的專用檢驗量具，用模擬裝配狀態(tài)的方法來檢驗工件。驗量具，用模擬裝配狀態(tài)的方法來檢驗工件。 1 1）檢驗孔、軸時，不能測出孔、軸尺寸的具體數(shù)字，但能判）檢驗孔、軸時，

2、不能測出孔、軸尺寸的具體數(shù)字，但能判斷孔、軸尺寸是否合格。斷孔、軸尺寸是否合格。 2 2）量規(guī)結構簡單、制造容易、使用方便。）量規(guī)結構簡單、制造容易、使用方便。1、基本概念、基本概念 按照被檢測工件分為：按照被檢測工件分為：塞規(guī)：塞規(guī)：檢驗檢驗孔徑孔徑的光滑極限量規(guī)的光滑極限量規(guī)環(huán)規(guī)或卡規(guī)：環(huán)規(guī)或卡規(guī)：檢驗檢驗軸徑軸徑的光滑極限量規(guī)的光滑極限量規(guī) 按照檢驗時量規(guī)是否通過合格零件分為：按照檢驗時量規(guī)是否通過合格零件分為：通規(guī)：通規(guī)：按被測孔或軸的按被測孔或軸的最大實體尺寸最大實體尺寸制造的量規(guī)，用以判斷制造的量規(guī)，用以判斷da、Da有否從有否從公差帶內超出最大實體尺寸，合格品能被通規(guī)通過。公差帶

3、內超出最大實體尺寸，合格品能被通規(guī)通過。止規(guī)：止規(guī)：按被測孔或軸的按被測孔或軸的最小實體尺寸最小實體尺寸制造的量規(guī)，用以判斷制造的量規(guī)，用以判斷da、Da有否從有否從公差帶內超出最小實體尺寸，合格品不能被止規(guī)通過。公差帶內超出最小實體尺寸，合格品不能被止規(guī)通過。 量規(guī)是用來判斷孔、軸尺寸是否在規(guī)定的兩極限尺寸范圍內，量規(guī)是用來判斷孔、軸尺寸是否在規(guī)定的兩極限尺寸范圍內，因此量規(guī)都成對使用。檢驗時，通規(guī)能過，止規(guī)不能過，說明因此量規(guī)都成對使用。檢驗時，通規(guī)能過，止規(guī)不能過，說明合格；否則不合格。合格；否則不合格。一、概述一、概述光滑極限量規(guī)的分類：光滑極限量規(guī)的分類：塞規(guī)：塞規(guī)：檢驗孔用的極限量

4、規(guī)。檢驗孔用的極限量規(guī)。通規(guī)通規(guī) : : 按最大實體尺寸（按最大實體尺寸（DminDmin）設計，防止設計，防止DaDminDaDmaxDaDmax 孔用塞規(guī)孔用塞規(guī) 通通孔公差孔公差孔最小極限尺寸孔最小極限尺寸止止孔最大極限尺寸孔最大極限尺寸五、光滑工件尺寸的檢測五、光滑工件尺寸的檢測軸公差軸公差軸最大極限尺寸軸最大極限尺寸通通軸最小極限尺寸軸最小極限尺寸止止軸用卡規(guī)或環(huán)規(guī)軸用卡規(guī)或環(huán)規(guī) 卡規(guī)：卡規(guī)：檢驗軸用的極限量規(guī)。檢驗軸用的極限量規(guī)。 通規(guī)：通規(guī)： 按最大實體尺寸（按最大實體尺寸（dmaxdmax）設計設計 ，防止，防止dadmaxdadmax 止規(guī)：止規(guī)： 按最小實體尺寸（按最小實體

5、尺寸（ dmindmin）設計設計 ，防止，防止dadmindadmin五、光滑工件尺寸的檢測五、光滑工件尺寸的檢測1 1）工作量規(guī)：）工作量規(guī)：是工人在生產(chǎn)過程中檢驗工件用的量規(guī)。它的通是工人在生產(chǎn)過程中檢驗工件用的量規(guī)。它的通規(guī)和止規(guī)分別用規(guī)和止規(guī)分別用“T”T”和和“Z”Z”表示。表示。2 2）驗收量規(guī)）驗收量規(guī)：是檢驗部門或用戶驗收產(chǎn)品時使用的量規(guī)。：是檢驗部門或用戶驗收產(chǎn)品時使用的量規(guī)。3 3）校對量規(guī)）校對量規(guī)：是校對：是校對軸用工作量規(guī)軸用工作量規(guī)的量規(guī)。的量規(guī)。 按照用途分類按照用途分類五、光滑工件尺寸的檢測五、光滑工件尺寸的檢測“校通校通-通通”(TT)：檢驗：檢驗軸用量規(guī)軸

6、用量規(guī)“通規(guī)通規(guī)”的校對量規(guī)。作用是防止通規(guī)的校對量規(guī)。作用是防止通規(guī)尺寸過小，檢驗時尺寸過小，檢驗時應通過應通過被校對的量規(guī)。（防止誤廢）被校對的量規(guī)。（防止誤廢）“校通校通-損損”(TS)：檢驗：檢驗軸用量規(guī)軸用量規(guī)“通規(guī)通規(guī)”磨損極限的校對量規(guī)。作用是磨損極限的校對量規(guī)。作用是防止通規(guī)超出磨損極限尺寸，檢驗時要求防止通規(guī)超出磨損極限尺寸，檢驗時要求不通過不通過被校對的量規(guī)。若通過被被校對的量規(guī)。若通過被校對的量規(guī)，說明已用到磨損極限。校對的量規(guī)，說明已用到磨損極限。 （防止誤收）（防止誤收）“校止校止-通通”(ZT)：檢驗：檢驗軸用量規(guī)軸用量規(guī)“止規(guī)止規(guī)” 的校對量規(guī)。作用是防止止規(guī)的校

7、對量規(guī)。作用是防止止規(guī)尺寸過小，檢驗時尺寸過小，檢驗時應通過應通過被校對的量規(guī)。被校對的量規(guī)。 （防止誤收）（防止誤收） 光滑極限量規(guī)適用于檢驗大批量零件光滑極限量規(guī)適用于檢驗大批量零件和零件圖樣上被測要素的尺寸公差與形和零件圖樣上被測要素的尺寸公差與形位公差遵守位公差遵守相關原則相關原則的零件的零件。一、概述一、概述 用于檢驗遵守包容要求的零件：用于檢驗遵守包容要求的零件：被測要素體外作用尺寸不得超越其被測要素體外作用尺寸不得超越其最大實體尺寸（最大實體邊界），最大實體尺寸（最大實體邊界），且局部實際尺寸不得超越其最小實且局部實際尺寸不得超越其最小實體尺寸。體尺寸。 綜合控制尺寸誤差和形狀誤

8、差：綜合控制尺寸誤差和形狀誤差：包容要求即將尺寸和形狀誤差控制包容要求即將尺寸和形狀誤差控制在尺寸公差范圍內。在尺寸公差范圍內。 應用于大批量生產(chǎn)中。應用于大批量生產(chǎn)中。2、光滑極限量規(guī)的用途、光滑極限量規(guī)的用途 20(20(d dMM) ) 19.97(19.97(d dL L) ) 0.030.03最大實體邊界最大實體邊界 2020-0.03-0.03 0 0E E二、泰勒原則二、泰勒原則體外作用尺寸：體外作用尺寸：在被測要素的給定長度上，與實際內表面體外在被測要素的給定長度上，與實際內表面體外相接觸的最大理想面或與實際外表面相接觸的最小理想面的直相接觸的最大理想面或與實際外表面相接觸的最

9、小理想面的直徑或寬度。徑或寬度。 孔的體外作用尺寸是指與實際孔表面內接的最大理想圓柱孔的體外作用尺寸是指與實際孔表面內接的最大理想圓柱體的直徑；體的直徑； 軸的體外作用尺寸是指與實際軸表面外接的最小理想圓柱軸的體外作用尺寸是指與實際軸表面外接的最小理想圓柱體的直徑。體的直徑。 孔和軸的體外作用尺寸分別用孔和軸的體外作用尺寸分別用Dfe和和dfe表示表示。實際孔實際孔內接的最大理想軸內接的最大理想軸Dfe實際軸實際軸dfe外接的最小理想孔外接的最小理想孔孔和軸的體外作用尺寸孔和軸的體外作用尺寸二、泰勒原則二、泰勒原則極限尺寸判斷原則（泰勒原則）極限尺寸判斷原則（泰勒原則） 確?？缀洼S滿足裝配要求

10、，對孔和軸的作用尺寸和實際尺寸加確保孔和軸滿足裝配要求，對孔和軸的作用尺寸和實際尺寸加以控制的原則，也是以控制的原則，也是光滑極限量規(guī)設計應遵循的原則光滑極限量規(guī)設計應遵循的原則。 孔的體外作用尺寸應大于或等于孔的最小極限尺寸，并在任孔的體外作用尺寸應大于或等于孔的最小極限尺寸，并在任何位置上孔的最大實際尺寸應小于或等于孔的最大極限尺寸；何位置上孔的最大實際尺寸應小于或等于孔的最大極限尺寸； 軸的體外作用尺寸應小于或等于軸的最大極限尺寸，并在任軸的體外作用尺寸應小于或等于軸的最大極限尺寸，并在任何位置上軸的最小實際尺寸應大于或等于軸的最小極限尺寸。何位置上軸的最小實際尺寸應大于或等于軸的最小極

11、限尺寸。 可表示為：可表示為： D DminminDDfefeDDa aDDmaxmax d dminmindda addfefeddmaxmax 基本尺寸、極限尺寸、實體尺寸是由設計給定的尺寸；實基本尺寸、極限尺寸、實體尺寸是由設計給定的尺寸；實際尺寸、體外作用尺寸是零件上實際存在的尺寸。際尺寸、體外作用尺寸是零件上實際存在的尺寸。二、泰勒原則二、泰勒原則二、泰勒原則二、泰勒原則DminDfeDaDmax dmindadfedmax1）由于通規(guī)的尺寸就是孔或軸的最大實體尺寸，）由于通規(guī)的尺寸就是孔或軸的最大實體尺寸，如果被檢孔能被通規(guī)通過，說明該孔的如果被檢孔能被通規(guī)通過，說明該孔的體外作用

12、尺寸體外作用尺寸DfeDmin；如果被檢軸能被通規(guī)通過，說明該軸的如果被檢軸能被通規(guī)通過，說明該軸的體外作用尺寸體外作用尺寸dfe dmax；2）止規(guī)就是孔或軸的最小實體尺寸，）止規(guī)就是孔或軸的最小實體尺寸，如果被檢孔能被止規(guī)不通過，說明該孔的如果被檢孔能被止規(guī)不通過，說明該孔的實際尺寸實際尺寸Da Dmax；如果被檢軸能被止規(guī)不通過，說明該軸的如果被檢軸能被止規(guī)不通過，說明該軸的實際尺寸實際尺寸da dmin；由于形狀誤差的存在，工件尺寸雖然位于極限尺寸范圍內也有可由于形狀誤差的存在，工件尺寸雖然位于極限尺寸范圍內也有可能裝配困難，更何況工件上各處的實際尺寸往往各不相同，故用能裝配困難，更何

13、況工件上各處的實際尺寸往往各不相同，故用量規(guī)檢驗時，為正確評定被測工件是否合格，是否能裝配，量規(guī)檢驗時，為正確評定被測工件是否合格，是否能裝配，光滑光滑極限量規(guī)應遵循泰勒原則來設計。極限量規(guī)應遵循泰勒原則來設計。二、泰勒原則二、泰勒原則符合泰勒原則的工作量規(guī)如下：符合泰勒原則的工作量規(guī)如下： 由于量規(guī)在制造和使用方面某些原因的影響，要求量規(guī)型式完全符合泰勒由于量規(guī)在制造和使用方面某些原因的影響，要求量規(guī)型式完全符合泰勒原則會有困難，有時甚至不能實現(xiàn)，因而不得不允許量規(guī)型式在一定條件下偏原則會有困難，有時甚至不能實現(xiàn)，因而不得不允許量規(guī)型式在一定條件下偏離泰勒原則。例如：為采用標準量規(guī)，通規(guī)的長

14、度可能短于工件的配合長度，離泰勒原則。例如：為采用標準量規(guī)，通規(guī)的長度可能短于工件的配合長度，檢驗曲軸軸頸的通規(guī)無法用全形的環(huán)規(guī)，而用卡規(guī)代替；點狀止規(guī)，檢驗中點檢驗曲軸軸頸的通規(guī)無法用全形的環(huán)規(guī)，而用卡規(guī)代替；點狀止規(guī)，檢驗中點接觸易于磨損，往往改用小平面或球面來代替。接觸易于磨損，往往改用小平面或球面來代替。二、泰勒原則二、泰勒原則 當量規(guī)型式不符合泰勒原則時，有可能將不合格品判為合格品，即誤收。當量規(guī)型式不符合泰勒原則時，有可能將不合格品判為合格品，即誤收。為此，應該在保證被檢驗的孔、軸的形狀誤差（尤其是軸線的直線度、圓度）為此，應該在保證被檢驗的孔、軸的形狀誤差（尤其是軸線的直線度、圓

15、度）不致影響配合性質條件下，才能允許使用偏離泰勒原則的量規(guī)。不致影響配合性質條件下，才能允許使用偏離泰勒原則的量規(guī)。(a)全形通規(guī)全形通規(guī) （b）兩點狀通規(guī)）兩點狀通規(guī) （c）工件）工件 （d）兩點狀止規(guī)）兩點狀止規(guī) （e）全形止規(guī)）全形止規(guī) 1實際孔實際孔 2孔公差帶孔公差帶DminDfeDaDmax三、量規(guī)的公差帶三、量規(guī)的公差帶量規(guī)公差帶項目量規(guī)公差帶項目(1)(1)制造量規(guī)也會產(chǎn)生誤差，需要規(guī)定制造公差。制造量規(guī)也會產(chǎn)生誤差，需要規(guī)定制造公差。(2)(2)工作量規(guī)工作量規(guī)“通規(guī)通規(guī)”通過工件會產(chǎn)生磨損，需要規(guī)定磨損極限；通過工件會產(chǎn)生磨損，需要規(guī)定磨損極限；工作量規(guī)工作量規(guī)“止規(guī)止規(guī)”

16、磨損少，不規(guī)定磨損極限。磨損少，不規(guī)定磨損極限。(3)(3)光滑極限量規(guī)控制工件的極限尺寸。光滑極限量規(guī)控制工件的極限尺寸。量規(guī)的公差帶量規(guī)的公差帶量規(guī)公差帶位于被檢工件尺寸公差帶之內，采量規(guī)公差帶位于被檢工件尺寸公差帶之內，采用內縮方案。用內縮方案。(a)(a)工作量規(guī)工作量規(guī)“止規(guī)止規(guī)”制造公差帶從工件最小實體尺寸起，向工件的公差帶內分布；制造公差帶從工件最小實體尺寸起，向工件的公差帶內分布；(b)(b)工作量規(guī)工作量規(guī)“通規(guī)通規(guī)”制造公差帶對稱于制造公差帶對稱于Z Z值，磨損極限與工件的最大實體尺寸重合。值，磨損極限與工件的最大實體尺寸重合。工作量規(guī)公差帶工作量規(guī)公差帶孔孔公公差差帶帶D

17、minDmaxZT/2“T”T“Z”軸軸公公差差帶帶dmindmaxZT/2“T”T“Z”三、量規(guī)的公差帶三、量規(guī)的公差帶校對量規(guī)公差帶校對量規(guī)公差帶三、量規(guī)的公差帶三、量規(guī)的公差帶校對量規(guī)的分類：校對量規(guī)的分類：“校通校通-通通”(TT)：檢驗軸用量規(guī)：檢驗軸用量規(guī)“通規(guī)通規(guī)”的校對量規(guī)。作用是防止通規(guī)的校對量規(guī)。作用是防止通規(guī)尺寸過小，檢驗時應通過被校對的量規(guī)。尺寸過小，檢驗時應通過被校對的量規(guī)?！靶ＭㄐＭ?損損”(TS)：檢驗軸用量規(guī)：檢驗軸用量規(guī)“通規(guī)通規(guī)”磨損極限的校對量規(guī)。作用是磨損極限的校對量規(guī)。作用是防止通規(guī)超出磨損極限尺寸，檢驗時若通過被校對的量規(guī)，說明已用到防止通規(guī)超出磨損

18、極限尺寸，檢驗時若通過被校對的量規(guī)，說明已用到磨損極限。磨損極限?！靶Ｖ剐Ｖ?通通”(ZT)：檢驗軸用量規(guī)：檢驗軸用量規(guī)“止規(guī)止規(guī)” 的校對量規(guī)。作用是防止止的校對量規(guī)。作用是防止止規(guī)尺寸過小，檢驗時應通過被校對的量規(guī)。規(guī)尺寸過小，檢驗時應通過被校對的量規(guī)。三、量規(guī)的公差帶三、量規(guī)的公差帶軸軸公公差差帶帶dmindmaxZT/2“T”T“Z”“TS”“TT”“ZT”TpTpTp校通校通-通通TT：是防止通規(guī)尺寸過小，其：是防止通規(guī)尺寸過小，其公差帶是從通規(guī)的下偏差起向軸用量公差帶是從通規(guī)的下偏差起向軸用量規(guī)通規(guī)公差帶內分布；規(guī)通規(guī)公差帶內分布；校通校通-損損TS：防止通規(guī)超出磨損極限尺寸，其公

19、差帶是從通規(guī)的磨損極限起：防止通規(guī)超出磨損極限尺寸，其公差帶是從通規(guī)的磨損極限起向軸用量規(guī)通規(guī)公差帶內分布；向軸用量規(guī)通規(guī)公差帶內分布；校止校止-通通ZTZT：防止止規(guī)尺寸過小，其公差帶是從止規(guī)的下偏差起向軸用量規(guī)：防止止規(guī)尺寸過小，其公差帶是從止規(guī)的下偏差起向軸用量規(guī)止規(guī)公差帶內分布。止規(guī)公差帶內分布。校對量規(guī)公差帶校對量規(guī)公差帶四、四、量規(guī)的設計量規(guī)的設計1 1、 量規(guī)型式的選擇量規(guī)型式的選擇 檢驗圓柱形工件的光滑極限量規(guī)型式有：檢驗圓柱形工件的光滑極限量規(guī)型式有：(1)(1)孔用量規(guī)孔用量規(guī) (a)(a)全形塞規(guī)全形塞規(guī) (b)(b)不全形塞規(guī)不全形塞規(guī) (c)(c)片狀塞規(guī)片狀塞規(guī) (

20、d)(d)球狀塞規(guī)。球狀塞規(guī)。(2)(2)軸用量規(guī)：環(huán)規(guī)，卡規(guī)。軸用量規(guī)：環(huán)規(guī)，卡規(guī)。止規(guī)通規(guī)3151850010002112片狀塞規(guī)全形塞規(guī)球端桿規(guī)不全形塞規(guī)a) 測孔量規(guī)的型式及應用范圍 止規(guī)通規(guī)10050002112 b) 測軸量規(guī)的型式及應用范圍 環(huán)規(guī)卡規(guī)2 2）各種型式量規(guī)的尺寸應用范圍）各種型式量規(guī)的尺寸應用范圍四、四、量規(guī)的設計量規(guī)的設計3 3）量規(guī)工作尺寸的計算）量規(guī)工作尺寸的計算光滑極限量規(guī)工作尺寸計算的一般步驟：光滑極限量規(guī)工作尺寸計算的一般步驟： 從國家標準從國家標準公差與配合公差與配合中查出孔與軸的尺寸極限偏差；中查出孔與軸的尺寸極限偏差； 由表由表3-9查出量規(guī)制造公

21、差查出量規(guī)制造公差T和位置要素和位置要素Z值。按工作量規(guī)制造值。按工作量規(guī)制造公差公差T，確定工作量規(guī)的形狀公差和校對量規(guī)的制造公差；，確定工作量規(guī)的形狀公差和校對量規(guī)的制造公差； 計算各種量規(guī)的工作尺寸或極限偏差。計算各種量規(guī)的工作尺寸或極限偏差。例：計算例：計算25H8/f7孔和軸用量規(guī)的極限偏差?？缀洼S用量規(guī)的極限偏差。四、四、量規(guī)的設計量規(guī)的設計解：解： 由表由表2-22-2和和2-52-5查出孔與軸的上、下偏差為：查出孔與軸的上、下偏差為：25H825H8孔：孔：ES=+0.033mmES=+0.033mm；EI=0EI=025f725f7軸：軸：es=-0.020mmes=-0.0

22、20mm；ei=-0.041mmei=-0.041mm 由表由表3-93-9查得工作量規(guī)的制造公差查得工作量規(guī)的制造公差T T和位置要素和位置要素Z Z，并確定量規(guī)，并確定量規(guī)的形狀公差和校對量規(guī)的制造公差。的形狀公差和校對量規(guī)的制造公差。 塞規(guī)：塞規(guī)：制造公差制造公差T=0.0034mmT=0.0034mm；位置要素；位置要素Z=0.005mmZ=0.005mm；形狀公；形狀公差差T/2=0.0017mmT/2=0.0017mm。卡規(guī)：卡規(guī)：制造公差制造公差T=0.0024mmT=0.0024mm；位置要素；位置要素Z=0.0034mmZ=0.0034mm；形狀；形狀公差公差T/2=0.00

23、12mmT/2=0.0012mm。校對量規(guī)：校對量規(guī)：制造公差制造公差TP=T/2=0.0012mmTP=T/2=0.0012mm。四、四、量規(guī)的設計量規(guī)的設計 計算各種量規(guī)的極限偏差。計算各種量規(guī)的極限偏差。a.25H8a.25H8孔用塞規(guī)孔用塞規(guī)通規(guī)通規(guī)(T):(T): 上偏差上偏差=EI+Z+T/2=EI+Z+T/2=0+0.005+0.0017=0+0.005+0.0017=+0.0067mm=+0.0067mm下偏差下偏差=EI+Z-T/2=EI+Z-T/2=0+0.005-0.0017=0+0.005-0.0017=+0.0033mm=+0.0033mm 磨損極限磨損極限=EI=0=EI=0止規(guī)止規(guī)(Z):(Z): 上偏差上偏差=ES=+0.033mm=ES=+0.033mm下偏差下偏差=ES-T=0.033-=ES-T=0.033-0.0034=+0.0296mm0.0034=+0.0296mm四、四、量規(guī)的設計量規(guī)的設計孔孔公公差差帶帶DminDmaxZT/2“T”T“Z”b.25f7軸用卡規(guī)軸用卡規(guī)通規(guī)通規(guī)(T): 上偏差上偏差=es-Z+T/2=-0.02