第6章光滑工件尺寸的检验与光滑极限量规设计

87
10 18 180 18 16 27 270 27 24 41 430 43 39 65 700 70 63
110
18 30 210 21 19 32 330 33 30 50 520 52 47 78 840 84 76
130
30 50 250 25 23 38 390 39 35 59 620 62 56 93 1000 100 90
3 6 8 0.8 0.72 1.2 1.8 12 1.2 1.1 1.8 2.7 18 1.8 1.6 2.7 4.1
6 10 9 0.9 0.81 1.4 2.0 15 1.5 1.4 2.3 3.4 22 2.2 2.0 3.3 5.0
10 18 11 1.1 1.0 1.7 2.5 18 1.8 1.7 2.7 4.1 27 2.7 2.4 4.1 6.1
6.1.2 计量器具(简称量具)的选择
标准规定量具的选择，应按测量不确定度的允许值U 来进行。
测量不确定度的允许值: U
u
2 1
u
2 2
U1——计量器具不确定度允许值；
U2——温度、测量力及工件形状误差等引起的不确定度允许值 。
据统计分析， u1= 0.9U, u2= 0.45U 。
标准规定：按u1选择计量器具。(u1 可由表6-1确定)
第6章 光滑工件尺寸的检测 与光滑极限量规设计
国家标准《极限与配合》中针对测量与检验部分规 定了两种检测方法的国家标准： 《光滑工件尺寸的检验》(GB/T3177－2009) 《光滑极限量规技术条件》(GB/T1957－2006)
§6.1 光滑工件尺寸的检验
6.1.1 工件验收原则、安全裕度与验收极限 1. 计量器具的选择原则
150
50 80 300 30 27 45 460 46 41 69 740 74 67 110 1200 120 110
180
120 350 35 32 53 540 54 49 81 870 87 78 130 1400 140 130
210
80
120 180 400 40 36 60 630 63 57 95 1000 100 90 150 1600 160 150
公差等级
9
10
11
公称尺寸
（mm
）
TA
u1
TA
u1
TA
u1
大于 至
Ⅰ ⅡⅢ
ⅠⅡⅢ
Ⅰ ⅡⅢ
- 3 25 2.5 2.3 3.8 5.6 40 4 3.6 6.0 9.0 60 6.0 5.4 9.0 14
3 6 30 3.0 2.7 4.5 6.8 48 4.8 4.3 7.2 11 75 7.5 6.8 11 17
• 对国家标准的解释：
dmax(M)
dM
轴 公 差 带
A
上验收极限 下验收极限
Dmax(L)
孔
上验收极限
公
差
下验收极限
带
A
Dmin(M)
DM
图3-16 Cp >1采用包容要求时的验收极限
dmin(L)
dmax A
轴
上验收极限
公
差
带
下验收极限
Dmax
上验收极限
孔
公
差
下验收极限
带
A
Dmin
dmin
图3-17 偏态分布时的验收极限
30 50 62 6.2 5.6 9.3 14 100 10 9.0 15 23 160 16 14 24 36
50 80 74 7.4 6.7 11 17 120 12 11 18 27 190 19 17 29 43
80 120 87 8.7 7.8 13 20 140 14 13 21 32 220 22 20 33 50
(1) 两种验收极限(安全裕度)的确定
验收极限——是判断所检验工件尺寸合格与否的尺寸 界限。
目 的——适当控制误废，尽量减少误收。 • 1) 采用内缩方式确定验收极限——规定验收极限是
从图样上标注的最大实体尺寸和最小实体尺寸分别向 工件公差带内移动一个安全裕度A来确定，如图6.1所 示。
• a) 安全裕度A——测量结果的不确定程度。确定时应 综合考虑技术和经济两方面因素。 A的数值一般按工
250 315 32 3.2 2.9 4.8 7.2 52 5.2 4.7 7.8 12 81 8.1 7.3 12 18
315 400 36 3.6 3.2 5.4 8.1 57 5.7 5.1 8.4 13 89 8.9 8.0 13 20
400 500 40 4.0 3.6 6.0 9.0 63 6.3 5.7 9.5 14 97 9.7 8.7 15 22
对精度低的工件：按工件公差的1/10； 对高精度的工件：按工件公差的1/3甚至1/2； 对一般精度工件：按工件公差的1/5 。
计量器具的极限误差Δlim见下表 。
部分计量器具的极限误差
各 种 量 具
千分表
千分尺
游标卡尺
三 坐 标 测 量 机
2. 误废和误收的概念
两种错误判断：
(1) 误废——将本来处在公差带之内的合格品判为废品而给予 报废，称为误废；(造成浪费)
(2) 误收——将本来处在公差带之外的废品判为合格品而接收, 称为误收。 (造成产品质量下降)
(实际为废品)
极限尺寸附
近是易出错的
(实际为合格品) “地带”！
(实际为废品)
• 3．工件尺寸的验收原则
为了保证产品质量，GB/T3177－2009《光滑工件 尺寸的检验》对验收原则、验收极限和计量器具的选
80 120 22 2.2 2.0 3.3 5.0 35 3.5 3.2 5.3 7.9 54 5.4 4.9 8.1 12
120 180 25 2.5 2.3 3.8 5.6 40 4.0 3.6 6.0 9.0 63 6.3 5.7 9.5 14
180 250 29 2.9 2.6 4.4 6.5 46 4.6 4.1 6.9 10 72 7.2 6.5 11 16
b) 按内缩方式时的验收极限
图6.1 验收极限
孔尺寸的验收极限： 上验收极限=最小实体尺寸(LMS) －A 下验收极限=最大实体尺寸(MMS) ＋A
轴尺寸的验收极限： 上验收极限=最大实体尺寸(MMS) －A 下验收极限=最小实体尺寸(LMS) ＋A
注意：
➢ 采用内缩方式可以减少误收，有利于保证 产品质量。但增加了误废，使制造成本增加。
18 30 13 1.3 1.2 2.0 2.9 21 2.1 1.9 3.2 4.7 33 3.3 3.0 5.0 7.4
30 50 16 1.6 1.4 2.4 3.6 25 2.5 2.3 3.8 5.6 39 3.9 3.5 5.9 8.8
50 80 19 1.9 1.7 2.9 4.3 30 3.0 2.7 4.5 6.8 46 4.6 4.1 6.9 10
ⅠⅡ
ⅠⅡ
ⅠⅡ
Ⅰ
Ⅱ
-3
100 10 9.0 15 140 14 13 21 250 25 23 38 400 40 36
60
36
120 12 11 18 180 18 16 27 300 30 27 45 480 48 43
72
6 10 150 15 14 23 220 22 20 33 360 36 32 54 580 58 52
16
u1
A
T
ⅠⅡ
60 54 90 1000 75 68 110 1200 90 81 140 1500 110 100 170 1800 130 120 200 2100 160 140 240 2500 190 170 290 3000 220 200 330 3500 250 230 380 4000 290 260 440 4600 320 290 480 5200 360 320 540 5700 400 360 600 6300
择等作了规定。该标准适用于车间使用的普通计 量器具（如游标卡尺、千分尺及比较仪等）对图样
上注出的公差等级为IT6～IT18级、公称尺寸至 500mm的光滑工件尺寸的检验，也适用于对一般公差 尺寸的检验。
要进行检验首先需要： ① 根据工件的公称尺寸和公差等级确定工件的验收 极限； ② 根据工件的公差等级选择计量器具。 前面提到的误收和误废的问题，标准也给出了解 决方法：内缩一个“安全裕度A”。
6 10 36 3.6 3.3 5.4 8.1 58 5.8 5.2 8.7 13 90 9.0 8.1 14 20
10 18 43 4.3 3.9 6.5 9.7 70 7.0 6.3 11 16 110 11 10 17 25
18 30 52 5.2 4.7 7.8 12 84 8.4 7.6 13 19 130 13 12 20 29
➢此方案使误收和误废 都有可能发生！！
(2)验收极限方式的选择(选用原则) 国家标准的原文：
教材中的提法：P149第15行
➢ 图样上注出的公称尺寸至500mm、公差等 级为6～18级（IT6～IT18）的有配合要求的 光滑工件尺寸时，按内缩方案确定验收极限。 对非配合和一般公差的尺寸，按不内缩方案确 定验收极限。
要 求：u计≤u1，考虑到计量器具的经济性 u计 还应尽可能地 接近u1 。
表6-2、6-3、6-4列出了有关计量器具不确定度的允许值u计。
表6—1 安全裕度（A）与计量器具的不确定度允许值（u1）
公差等级
6
7
(μm) 8
公称尺寸
（mm） T A
u1
TA
u1
TA
u1
大于 至
Ⅰ ⅡⅢ
ⅠⅡⅢ
Ⅰ ⅡⅢ
- 3 6 0.6 0.54 0.9 1.4 10 1.0 0.9 1.5 2.3 14 1.4 1.3 2.1 3.2
100 90 150 1400 120 110 180 1800 150 140 230 2200 180 160 270 2700 210 190 320 3300 250 220 380 3900 300 270 450 4600 350 320 530 5400 400 360 600 6300 460 410 690 7200 520 470 780 8100 570 510 860 8900 630 570 950 9700
注意：
➢按照GB/T3177—2009确定的验收原则对位于规定 的极限尺寸之外的工件应拒收，为此需要根据被测 工件的精度高低和相应的极限尺寸，确定其安全裕 度（A）和验收极限。 ➢生产上，要按去掉安全裕度（A）的公差进行加工 工件。一般称去掉安全裕度（A）的工件公差为生 产公差，它小于工件公差。
2）采用不内缩方式确定验收极限 ➢ 验收极限等于规定的最大实体尺寸（MMS）和最小 实体尺寸（LMS），即安全裕度A＝0。
240
180 250 460 46 41 69 720 72 65 110 1150 115 100 170 1850 180 170
280
250 315 520 52 47 78 810 81 73 120 1300 130 120 190 2100 210 190
320
315 400 570 57 51 86 890 89 80 130 1400 140 130 210 2300 230 210
120 180 100 10 9.0 15 23 160 16 15 24 36 250 25 23 38 56
180 250 115 12 10 17 26 185 18 17 28 42 290 29 26 44 65
250 315 130 13 12 19 29 210 21 19 32 47 320 32 29 48 72
350
400 500 630 63 57 95 970 97 87 150 1500 150 140 230 2500 250 230
380
公差等级
公称尺寸 （mm）
大至
T
于
- 3 600 3 6 750 6 10 900 10 18 1100 18 30 1300 30 50 1600 50 80 1900 80 120 2200 120 180 2500 180 250 2900 250 315 3200 315 400 3600 400 500 4000
总原则：根据技术指标和经济指标，在满足使用要
求的前提下，选低精度的测量器具。
两点要求：
(1) 按被测工件的部位、外形及尺寸来选择计量器具。使所选择 的测量器具的测量范围能满足被测工件的要求。 (2) 按被测工件的精度要求(公差IT)来选择计量器具。 选择方法： 1) 有标准的可根据标准进行选择。 2) 没有标准的其他工件，应使所选用的计量器具的极限误差约 占被测工件公差的1/10～1/3。其中：
315 400 140 14 13 21 32 230 23 21 35 52 360 36 32 54 81
400 500 155 16 14 23 35 250 25 23 38 56 400 40 36 60 90
公差等级
12
13
14
15
公称尺寸
（mm）
u1
u1
u1
u1
TA
TA
TA
TA
大于 至