6_光滑工件尺寸
互换性第六章 光滑工件尺寸检验和光滑讲解
T
校对量规的公差
校对量规公差Tp＝T/2； Tp的位置：
TT规、ZT规：Tp在T的中心以下； TS规：Tp在轴工件公差的MMS以下。
校对规的形位公差
校对规的表面粗糙度Ra。
四、设计步骤及极限尺寸计算
1、设计步骤：
① 标准公差数值表、孔轴极限偏差表查出被测 工件的上下偏差，画出Th（Ts）图；
2. 检验过程中存在的误差：
计量器具的测量极限误差； 零件本身的形状误差； 测量条件、测量方法的误差；
3. 为保证足够的测量精度，采取的措施：
合理处理测量结果； 正确选择计量器具。
第一节 光滑工件尺寸检验
一、工件验收原则、安全裕度与尺寸验收极限
1. 工件验收原则： 前提：按零件的最大、最小极限尺寸验收零件，当工件 的实际尺寸位于极限尺寸附近，存在测量误差，出现两 种情况： 误废：合格品判为废品； 误收：废品判为合格品； 国标规定的工件验收原则：所用验收方法原则上是应只 接受位于规定的尺寸极限之内的工件,亦即只允许有误 废而不允许有误收.
解：
① 查标准公差数值表、孔轴基本偏差表，确定孔轴上下偏差。 ② 查表6－5确定检验IT8孔的工作量规公差数值T=4um，
Z=6um；确定检验轴用工作量规公差数值T=3um，Z=4um； 得校对规公差数值Tp=1.5um。 ③ 画出孔、轴及其工作量规、校对规的公差带图，标出所有 极限偏差值，图6－9。 ④ 以工件基本尺寸线为零线，写出所有工作量规、校对规的 极限尺寸，并转换为标注尺寸。 ⑤ 绘制工作量规的工作图并标注几何精度等方面的要求，图 6－10和图6－11。
实体极限一边；
非配合尺寸和一般的尺寸； 偏态分布尺寸，“尺寸非偏向边”。
(第6章 光滑工件尺寸的检测)机械精度设计与检测
以外的废品判为合格品，称为误收；即把位于公差
带以内的合格品判为废品，称为误废。
四、测量器具的选择 某轴的公差带如右图所示， 测得尺寸 d a1 位于公差带以外
d max
应判为废品，由于测量误差 的存在，该尺寸的真值可能 位于公差带以内，阴影部分 即为误废的概率；同样，判 为合格尺寸的 d a 2 的真值可 能位于公差带以外，阴影部 分即为该尺寸误收的概率。
孔用
轴用
２、量规分类：
（１）工作量规：工件制造过程中，操作者用于检验 工件的量规；新的，磨损少。
（２）验收量规：检验部门或用户代表在验收产品时 所使用的量规；旧的，磨损较多（工作量规磨损至 极限，转换成它 ） 。
（３）校对量规：通常只用于检验轴的量规，检验孔 的量规可用通用量具（游标卡尺）
3、量规的使用：
量规使用中争议的解决：在实际工作中，同一个工件用不 同的合格量规检验时，可能会得到不同的结果。只要其中任一 个量规检验合格，就应该认为该工件是合格的。
二、极限尺寸判断原则（泰勒原则）及量规形式
1、作用尺寸： 体外作用尺寸（代号dfe、Dfe)简称作用尺寸，是零件装 配时起作用的尺寸.
孔的作用尺寸(Df e)：与实际孔内接的最大理想轴的尺寸误废 d a1 轴 源自 差 带d min误收
da 2
四、测量器具的选择
6.4 量规设计1
第六章-光滑工件尺寸的检验
=最大实体极限(MML)＋安全裕度(A)
=最大实体极限(MML)－安全裕度(A) =最小实体极限(LML)＋安全裕度(A)
优点：减少或防止误收； 缺点：误废会略有增加。
（2）不内缩方式
验收极限:等于规定的最大实体极限(MML)和 最小实体极限(LML)，即安全裕度值等于零。
用于轴径检验的光滑极限量规称为环规（或卡规）。 也分通规和止规。
通规按被检轴最大极限尺寸制造，止规按被检轴最小 极限尺寸制造。使用时，通规如通过被检轴，则表明轴径 小于最大极限尺寸；止规如通不过被检轴，则表明轴径大 于最小极限尺寸。这样的检验结果表明轴径在规定的极限 尺寸范围内，是合格的。反之，轴径不合格。
按不确定度允许值U选择通用计量器具
测量不确定度 U
u1 计量器具的不确定度
测量温度
u2－
工件形位公差
的影响不确定度
测量力引起压缩变形
u2 约为计量器具不确定度允许值 u1 的一半，即
u2 0.5u1
所以 U u12节 用普通计量器具测量工件
一. 验收极限 验收极限是检验工件尺寸时判断工件合格与 否的尺寸界限
GB／T 3177－1997《光滑工件尺寸的检验》， 对用普通计量器具检测工件尺寸规定了两种验 收极限：
（1）内缩方式
（2）不内缩方式
（1）内缩方式 验收极限：从规定的最大实体极限(MML)和最小 实体极限(LML)分别向工件公差带内移动一个安 全裕度(A) ( A=T/10 ，T 为工件公差)
图 6-3 实际尺寸服从偏态分布的 验收极限
(3)当工件的实际尺寸服从偏态分布时(如①手控加工，② 刀具磨损时，为了避免出现不可修复的废品，轴尺寸多 偏大，孔尺寸多偏小)，可只对尺寸偏向的一侧选用内 缩方式，另一侧不内缩，如图6-3。
第六章 光滑工件尺寸的检验123
设计量规的公差,主要是考虑检验工件的正确 性和制造量规的经济性。
(一)工作量规公差
国标规定的孔用和轴用工作量规公差带为表6-4。 止规 通规 T/2 Z LMS MMS 轴 孔 T/2 公 公 差 通规 差 止规 T/2 带 带 Z T/2 MMS LMS 轴用工作量规公差带 孔用工作量规公差带
(二)校对量规公差 (1)“校通-通”量规(代号TT) 检验轴用量规“通规” 的校对量规 。能被 TT通过,则认为该通规制造合格。 TT作用是防止通规尺寸过小 。 (2) )“校止-通”量规(代号ZT) 检验轴用量规“止规” 的校对量规 。能被 ZT通过,则认为该止规制造合格。 ZT作用是防止止规尺寸过小 。 (3) )“校通-损”量规(代号TS) 检验轴用量规“通规 磨损极限”的校对量规 。通规在使用过程中不应被 TS通过 。 Tp=T/2
HH2a
(2)量规型式的选择
图3-21 量规形式及应用范围 a)测孔量规的型式及应用范围 b)测轴量规的型式及应用范围
HH2a
(2)量规型式的选择
图3-21 量规形式及应用范围 a)测孔量规的型式及应用范围 b)测轴量规的型式及应用范围
HH2a
(3)量规工作尺寸的计算
1)由国标“公差与配合”(GB/T 1800.3—1998)查出孔与轴的
第六章 光滑工件尺寸的检验
用量规检验的特点:无法测出工件实际尺寸的 确切数值,但能判断工件是否合格。在大批量生 产中广泛应用。当真实尺寸位于极限尺寸附近时, 存在误收和误废。
误废和误收的概念
图3-13 误收或误废
HH2a
第一节 用通用测量器具测量
(1)验收极限的确定
1)内缩方式 由于规定验收极限时的检测条件是在符合车间
第六章 光滑工件尺寸的检测
测量误差的存在将在实际上改变工件规定的公 差带，使之缩小或扩大。 合格工件可能的最小公差-----叫着生产公差， 应能满足加工的经济性要求； 最大公差-----叫着保证公差， 应能满足设计规定的使用要求。 * 生产公差应能满足加工的经济性要求,而保 证公差应能满足设计规定的使用要求.从各自 观点来说：生产公差越大越好， 而保证公差 越小越好。为了解决这一矛盾，必须规定验收 极限和允许的测量误差(包括量规的极限偏差)。
注意：使用时，塞规的通规通过被测孔，表示 注意 被测孔径大于最小极限尺寸； 塞规的止规塞不进被测孔，表示被测孔径小于 最大极限尺寸，即说明孔的实际尺寸在规定的 极限尺寸范围内，被测孔是合格的。
2、轴用光滑极限量规(环规或卡规)----检验轴径的光 滑极限量规叫做卡规或环规。 “通规”按被测轴的最大实体尺寸 通规” （轴的最大极限尺寸）制造； “止规”按被测轴的最小实体尺寸 止规” （轴的最小极限尺寸）制造。
(3) 计算验收极限， 如图6-4所示。
上验收极限=最大实体极限(MML)-安全裕度 (A)= d max − A = (35 − 0.050 − 0.0062)mm = 34.9438mm 下验收极限=最小实体极限(LML)+安全裕度 (A)= d min + A = (35 − 0.112 + 0.0062)mm = 34.8942mm
三、量规的公差 量规的制造精度比工件高得多，但不可 能绝对准确地按某一指定尺寸制造。因 此，对量规要规定制造公差。
安全裕度A的确定： 必须从技术和经济两个方面考虑。 A值较大时：则可选用较底精度的测量器具进行检验， 但减少了生产公差，因而加工经济性差； A值较小时：要用较精密的测量器，加工经济性好，但 测量仪器具费用高，结果也提高了生产成本， 因此，A值应按被检验工件的公差大小来确定，一般为 工件公差的1/10， 国标规定的A值 列于表6-1中 (P119)
第六章 光滑工件尺寸的检验
5、量规形状公差
GB规定： 工作量规的形位误差，应在工作量规的公差范围内，其形位公差值=1/2 制造公差（T）。考虑到制造和测量的困难，当T≤0.002mm时，其形状 和位置公差为0.001mm。
量规公差
四、量规设计
1、量规型式的选择
放图5-9
1、量规型式的选择
按照GB推荐
测孔时可用下列型式的量规
T：工作量规的制造公差；
Z—工作量规通规制造公差的中心线到工件最大实体尺寸之间的距离（位置要素）；
Tp—校对量规制造公差
三、量规公差带
MMS
TS
4、轴用工作量规需用校对规检验
f7 LMS
TP TT ZT
ZT：控制止规不要做小了， 能通为准。 TT：控制通规不要做小了， 能通为准。 TS：防止通规超过磨损极限。
上验收极限=最大实体极限（MML）－安全裕度（A） 下验收极限=最小实体极限（LML）+安全裕度（A）
孔轴 上验收极限 公 差 带 下验收极限
A值确定要适当：A太大，误收 误废 精度 经济性
A太小，误收 误废 精度 经济性 A值由 计量器具本身的不确定度；u1
形状误差、温度误差和压陷效应等引起的不确定度。u2
当1.33≤CP<1.67时，工艺能力很充裕。
当1≤CP<1.33时，工艺能力良好。
-3σ
6σ 尺寸公差IT
δ +3σ
CP=1
当0.67≤CP<1时，工艺能力不足。 当CP<0.67时，工艺能力严重不足。
①、工作量规——工人在生产中使用，分通、止端。主要 用来代替内径量表和外径千分尺。
②、验收量规——检验部门（检验科）或用户验收产品(零件) 时使用。
第6章 光滑工件尺寸的检验
0.008
0.05
0.013
0.100
300 350 400
450
350 400 450
500
1.010 2.011 0.012
0.013
0.020 0.025 0.030 0.150
6
500 600 600 700 2014-5-30 700 1000
表 6.3 比较仪的测量不确定度
所使用的计量器具 分度值为 0.0005 （相 当于放大 2000 倍）的 比较仪 至 分度值为 0.001 （相当 于放大 1000 倍）的比较仪 分度值为 0.002 （相当 于放大 400 倍）的比较仪 分度值为 0.005 （相 当于放大 250 倍）的 比较仪
2014-5-30 9
例 6.2 试确定检验工件尺寸为ψ 70 F9E 的验收极限并选择 适当的计量器具。
解：（ 1 ）确定工件尺寸上偏差 ES=0.104 毫米, 下偏差 EI=0.030 毫米工件尺寸公差 Td=0.074 毫米 （ 2 ）确定安全裕度A =0.006 毫米，计量器具不确定度允许 值 u1=0.0054 毫米 （ 3 ）确定验收极限 上验收极限 =70+0.104-0.006=70.098 毫米 下验收极限 =70+0.030+0.006=70.036 毫米 （ 4 ）计量器具的选择 查表得：工件尺寸为ψ 70 毫米时，分度值 0.001 毫米的千 分表不确定度为 0.005 毫米, 小于 u1=0.054 毫米，满足使用要 求。
2014-5-30
1
6 ． 1 用通用计量器具检验
6.1.1 误收和误废
由于存在测量误差，所以在检验工件时，若工件的真实尺 寸接近极限尺寸，则可能产生两种错误判断：一是将真实尺寸 处于公差带之内的合格品判为废品，称为误废；二是将真实尺 寸处于公差带之外的废品判为合格品，称为误收二者统称为误 检。 显然，误收会影响产品质量，误废会提高产品成本为保证产 品质量，国家标准亿位元组/ T 3177-1997 《光滑工件尺寸的检 验》中规定了验收极限来防止误收。
新第六章 光滑工件尺寸的检验(简版2003)
0.0011
0.0018
0.0030
0.0012 0.0013 0.0014 0.0016 0.0017
0.0019 0.0020 0.0021 0.0022
0.0035
第三节
用光滑极限量规检验
一、光滑极限量规及其特点 二、光滑极限量规的种类和作用 三、工作量规的公差带 四、光滑极限量规的结构形式及其选择 五、光滑极限量规的其他技术要求 六、光滑极限量规的设计
二、验收极限方式及其选择
• （一）验收极限方式 • 1．内缩方式： • 孔、轴验收极限分别从工件的MML和 LML内缩一个A值。如图6－2所示。 • 2．不内缩方式： • 孔、轴验收极限等于规定的MML和 LML。 即：A=0 ； 如图6－3所示。
图6－3 孔、轴的不内缩验收极限方式Biblioteka • (二).验收极限方式的选择
• 无论塞规或卡规都有通端和止端之分。 • 通端量规称为通规，止端量规称为止规。 • 通规按工件的最大实体尺寸制造，控制工件的体 外作用尺寸； • 止规按工件的最小实体尺寸制造，控制工件的局 部实际尺寸。
• 在检验工件时，通规应通过工件，同
时止规应不通过工件，才能确定工件 是合格的；因此，通规和止规必须成 对使用，才能正确判断工件是否合格。 • 如图6－7，图6－8所示。
• 轴尺寸的验收极限为： • 上验收极限=最大实体极限(MML) －安全裕度(A) • 下验收极限=最小实体极限(LML) ＋安全裕度(A) • 安全裕度(A)：是用于补偿由各种因素所引起 的测量误差的影响，是一个综 合补偿值。 • A值按工件公差T的1/10确定，见表6－1。
图6－2 孔、轴的内缩验收极限方式
图 6－ 7
塞规
图 6－ 8
第6章 光滑工件尺寸的检测
２、按用途可分为：工作量规、验收量规和校对量规 工作量规：为制造工件的过程中操作者所使用的量规。一般通规是新制 的或磨损较少的量规。工作量规的通规用代号“Ｔ”来表示，止规用代 号“Ｚ”来表示。 验收量规：为检验部门和用户代表在验收产品时所用的量规。一般，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，这样由生产工人自检合格的产品，检 验部门验收时也一定合格。 校对量规：为校对工作量规和验收量规的量规，它检查轴用工作量规和 验收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。标准只对轴用量规规定了校对量规，因为孔用量规（塞规）便 于用精密量仪测量，故未规定校对量规。
小实体尺寸分别向公差带内移动一个安全裕度Ａ。安全裕度Ａ
值的确定，应综合考虑技术和经济两方面因素。
孔尺寸的验收极限：
上验收极限＝最小实体尺寸－安全裕度（Ａ） 下验收极限＝最大实体尺寸＋安全裕度（Ａ）
轴尺寸的验收极限：
上验收极限＝最大实体尺寸－安全裕度（Ａ） 下验收极限＝最小实体尺寸＋安全裕度（Ａ）
符合泰勒原则的光滑极限量规应达到如下要求： （1）通规：用来控制工件的作用尺寸，它的测量面应具有与孔或轴相对 应的完整表面，称为全形量规，其尺寸等于工件的最大实体尺寸，且其 长度应等于被测工件的配合长度。 （2）止规：用来控制工件的实际尺寸，它的测量面应为两点状的，称为 不全形量规，两点间的尺寸应等于工件的最小实体尺寸。
２．测量中的不确定度 不确定度用以表征测量过程中各项误差综合影响而使测 量结果分散的误差范围，它反映了由于测量误差的存在而对 被测量不能肯定的程度，以Ｕ表示。Ｕ是由测量器具的不确定 度（μ１）和由温度、压陷效应及工件形状误差等因素引起的不 确定度（μ２ ）二者组合成的。= U µ12 + µ22 测量器具的不确定度μ１是产生“误收”与“误废”的主 要原因。 计量器具的不确定度Ｕ≤计量器具的不确定度允许值Ｕ１
第六章 光滑工件尺寸的检测
被测工件为Φ50f8 例6-1 被测工件为Φ50 8mm，试确定验收极限并选择 ， 合适的测量器具。 合适的测量器具。 1、查表2-4，2-7得工件的极限偏差为 查表2
− 0.025 Φ50f 8 − 0.064
mm
2、确定安全裕度A和测量器具不确定度允许值 1 、确定安全裕度 和测量器具不确定度允许值 和测量器具不确定度允许值u 工件公差T＝0.039mm，查表6-1得A=0.0039mm， 工件公差T＝0.039mm，查表6-1得A=0.0039mm， u1＝0.0035mm 3、选择测量器具 、 工件基本尺寸50mm，查表6-3知分度值为 工件基本尺寸 ，查表 知分度值为0.005mm 知分度值为 的比较仪不确定度u 的比较仪不确定度 1为0.0030mm，小于允许值 ， 0.0035mm，可满足使用要求。 ，可满足使用要求。
四、量规的设计 1、量规型式的选择 、 测孔时，可用：全形塞规；不全形塞规；片状塞规； 测孔时，可用：全形塞规；不全形塞规；片状塞规； 球端杆规 测轴时，可用：环规； 测轴时，可用：环规；卡规 2、量规工作尺寸的设计 、 设计步骤： 设计步骤： 查出孔、轴的尺寸极限偏差， 查出孔、轴的尺寸极限偏差，计算最大和最小实体 尺寸。 尺寸。 查出量规制造公差T和位置要素 和位置要素Z值 查出量规制造公差 和位置要素 值。按工作量规制 造公差T， 造公差 ，确定工作量规的形状公差和校对量规的 制造公差。 制造公差。 画出量规公差带图， 画出量规公差带图，计算量规的工作尺寸或极限偏 差。
(2)Φ (2)Φ25f7用卡规 用卡规
通规 上偏差T 上偏差 sd=es-Z+T/2=-0.02-0.0034+0.0024/2= - 0.0222mm 下偏差T 下偏差 id=Tsd-T=-0.0222-0.0024= - 0.0246mm 磨损极限Ted=es= - 0.020mm 磨损极限 止规 上偏差Z 上偏差 sd=ei+T=-0.041+0.0024= - 0.0386mm 下偏差Z 下偏差 i=ei= - 0.041mm
第6章 光滑工件尺寸的检验
6.1.4 计量器具选用示例
④ 计量器具的选择 查表得：工件尺寸为Ф 25mm时，分度值0.002mm 的比较仪不确定度为0.0017mm,小于u1=0.027mm, 满足要求。
选用时注意量具的类型、精度范围
6.2 用光滑极限量规检验
6.2.1 光滑极限量规的检验原理 6.2.2 光滑极限量规的分类 6.2.3 工作量规的设计 6.2.4 工作量规的设计举例
1.工作量规的公差带 国家标准规定量规的公差带不得超过工件的公差 带，这样有利于防止误收，保证产品的质量与互 换性。
对通规应规定磨损极限：即将通规公差带从最大 实体尺寸向工件公差带内缩一个距离。 止规公差带布置在工件公差带内紧靠最小实体尺 寸处。
Ｔ－量规的制造公差。 Z －通规的位置要素，通规公差带中心到MMS 的距离。其值见表6-5。
通规：按工件MMS来制造，控制作用尺寸 Dfe≥ DM =Dmin dfe≤ dM = dmax 止规：按工件LMS来制造，控制实际尺寸 Da≤ DL = Dmax da ≥ DL = dmin
即遵循泰勒原则（极限尺寸判断原则）:
遵守包容要求的单一要素的孔或轴的实际尺寸 和形状误差综合形成的体外作用尺寸不允许超越 最大实体尺寸。在孔或轴的任何位置上的实际尺 寸不允许超越最小实体尺寸。
第六章 光滑工件尺寸的检验
光滑工件尺寸的检验的两种方法： 用通用计量器具检验：是选择合适的计量器具测 量工件尺寸，并按规定的验收极限判断工件尺寸 是否合格的一种定量检验过程。
用光滑极限量规检验：是采用无刻度的、定值的、 专用的、成对的通规和止规来判断工件尺寸是否 在极限尺寸内的一种定性检验过程。成批大量生 产中采用。
6.1.4 计量器具选用示例
第6章：光滑工件尺寸检验及量规设计教材
（3）校对量规：用来检验轴用量规 （卡规或环规）在制造中是否符合制造公 差，在使用中是否已达到磨损极限时所用 的量规。 它分为三种：检验轴用量规通规的校对量 规称为“校通—通”量规，用代号“TT” 表示；检验轴用量规止规的校对量规称为 “校止—通”量规，用代号“ZT”表示； 检验轴用量规通规磨损极限的校对量规称 为“校通—损”量规，用代号“TS”表 示。
18
图6-4 极限尺寸的判断原则
19
3.泰勒原则
泰勒原则：指孔的作用尺寸应大于 或等于孔的最小极限尺寸，并在任何位 置上孔的实际尺寸应小于或等于孔的最 大极限尺寸；轴的作用尺寸应小于或等 于轴的最大极限尺寸，并在任何位置上 轴的实际尺寸应大于或等于轴的最小极 限尺寸。总之，泰勒原则是指工件的作 用尺寸不超过最大实体尺寸，并且工件 任何位置的实际尺寸应不超过其最小实 体尺寸。 20
7
例6-1
0.050 被测工件为轴Ф35e9（ ）mm，试确定验收 0.112 极限并选择合适的计量器具。
解：工件公差IT9 = 0.062mm，由表6-1查得：安全 裕度A=0.0062mm，按Ⅰ档 1 =0.0056mm。 上验收极限=35-0.050-0.0062=34.9438mm 下验收极限=35-0.112+0.0062 =34.8942mm
第6章 光滑工件尺寸检验及 量规设计
6.1 光滑工件尺寸检验 6.2 光滑极限量规设计
1
6.1 光滑工件尺寸检验
一、验收极限
验收极限是检验工件尺寸时判断合格与 否的尺寸界线。 确定工件尺寸的验收极限，有下列两种 方案。 ① 内缩方案：验收极限是从规定的最大 实体极限（MML）和最小实体极限（LML） 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。
光滑工件尺寸的检验
用量规检验零件时，只要通规通过，止规不通过，则说明被测 件是合格的。
2.光滑极限量规的分类
量规按用途可分为： （1）工作量规 在工件制造过程中操作者检验工件时所
使用的量规。通常使用新的或磨损较少的量规作为工作量 规。 （2）验收量规 检验人员或用户代表所使用的量规。一 般地，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。 这样，由操作者用工作量规自检合格的工件，检验人员用 验收量规验收时也一定合格。 （3）校对量规 用以检验工作量规的量规。孔用工作量 规使用通用计量器具测量很方便，不需要校对量规，只有 轴用工作量规才使用校对量规。
一、验收条件
二、验收极限 三、计量器具的选择
一、验收条件
（1）工件合格与否，只按一次测量来判断； （2）通用计量器具只用于测量尺寸，不测量工件上可
能存在的几何误差； （3）测量的标准温度为20℃。
二、验收极限
验收极限是判断所检验工 件尺 寸合格与否的尺寸界线。
1. 验收极限方式的确定
第一节 光滑工件尺寸的检验
由于计量器具和计量系统都存在内在误差 误差 ，故任何测量都不能
测出真值。另外，多数通用计量器具通常只用于测量尺寸，不 测量工件上可能存在的几何误差。因此，对遵循包容要求的尺 寸要素，工件的完善检验还应测量形状误差（如圆度、直线 度），并把这些形状误差的测得结果与尺寸的测得结果综合起 来，以判定工件表面各部位是否超出最大实体边界。 在车间实际情况下，工件的形状误差通常取决于加工设备及工 艺装备的精度。工件合格与否，只按一次测量来判断。对于温 度、压陷效应等，以及计量器具和标准器具的系统误差均不进 行修正。因此，任何检验都存在误判。国家标注准规定的验收 原则是：只接收位于规定的尺寸极限之内的工件，即允许误废 而不允许误收。为保证验收质量，国家标准GB/T 3177—2009 《产品几何技术规范(GPS) 光滑工件尺寸的检验》规定了验收 极限、计量器具的不确定度允许值和计量器具选用原则。
第六章 光滑工件尺寸检测
第二节 量规尺寸公差带
量规在制造过程中和任何工件一样，不可避免地会 产生误差，故对量规的工作尺寸也要规定制造公差。 通规在使用过程中经常通过工件会逐渐磨损，为使 通规具有一定的使用寿命，对通规需要留出适当的 磨损储量，规定磨损极限（磨损公差）。 通规公差由制造公差（T）和磨损公差两部分组成。
光滑极限量规的形状与被检验对象的形状相反 检验孔的量规称为塞规 检验轴的量规称为卡规 它们都有通规（T）和止规（Z），应成对使用
通规用来检验孔或轴的作用尺寸是否超越最大实 体尺寸。 止规用来检验孔或轴的实际尺寸是否超越最小实 体尺寸。 检验时，若通规能通过工件而止规不能通过，则 认为工件为合格品，否则工件为不合格品。
第一节 用普通计量器具检验光滑工件
二、验收原则及方法
应只接收位于规定尺寸极限之内的工件。即允许 有误废而不允许有误收。 为了保证验收质量，标准规定了验收极限、计量器 具的测量不确定度允许值和计量器具的选用原则（但 对温度、压陷效应等不进行修正）。
第一节 用普通计量器具检验光滑工件
三、验收极限
定义：验收极限是检验工件尺寸时判断合格与否的尺 寸界限。 验收极限方式的确定 内缩方式 ：指验收极限是从规定的最大极限尺寸 和最小极限尺寸分别向工件公差带内移动一个安全 裕度A来确定。 上验收极限=最大极限尺寸 - 安全裕度（A） 下验收极限=最小极限尺寸 + 安全裕度（A）
1.查出孔或轴的上偏差与下偏差； 2.查出量规的制造公差T及通规的位臵要素Z； 3.计算各种量规的上、下偏差 4.画量规公差带图； 5.计算量规的工作尺寸。
例 计算φ 25H8／f7孔用与轴用量规的极限偏差。
解 1）查尺寸公差与配合标准，孔与轴的上、下偏差为：
第六章-光滑工件尺寸的检验
T：工作量规的制造公差；
Z—工作量规通规制造公差的中心线到工件最大实体尺寸之间的距离（位置要素）；
Tp—校对量规制造公差
三、量规公差带
MMS
TS
4、轴用工作量规需用校对规检验
f7 LMS
TP TT ZT
ZT：控制止规不要做小了， 能通为准。 TT：控制通规不要做小了， 能通为准。 TS：防止通规超过磨损极限。
则提高。
+33
误 +36 收
工件的形状误差会引起误收，其误 收率随着验收极限的内缩而降低。
+30 误 H8 废
当测量误差服从正态分布，而工件
尺寸分别遵循正态分布、偏态分布和
+ 0
均匀分布时，误判概率见表5-5、表
-
5-6和表5-7。
+3
误 收 -3
例：
被检工件φ50h8E，已知CP=0.67,尺寸遵循正态分布， 试选择计量器具，确定验收极限，并分析误判概率。
公差带位置：Z 见表5-8
Z
MMS -20
T TS
3、通规需要考虑磨损问题：
磨损极限尺寸为MMS。
f7
TP TT
止规的公差带从LMS起内缩。 -41
ZT
工作量规制 造公差带
工作量规通规 磨损公差带
LMS
校对量规制 造公差带
T：工作量规的制造公差；
Z—工作量规通规制造公差的中心线到工件最大实体尺寸之间的距离（位置要素）；
当采用内缩方案时，由于安全裕度A值是一定的，因此，选 用不同档的值对测量不确定度的内缩量亦不同：
选用Ⅰ档时，A=u（测量不确定度100%内缩）； 选用Ⅱ档时，A=3/5u （60%内缩）； 选用Ⅲ档时， A=2/5u （40%内缩）。
光滑工件尺寸的检验与光滑极限量规设计
课题一 光滑工件尺寸的检验
(2)不内缩方式。规定验收极限等于工件的最大实体极限(MML)和最 小实体极限(LML )，即A值为零
2.验收方式的选择 验收方式的选择应综合考虑尺寸的功能要求及重要程度、尺寸
公差等级、测量不确定度和工艺能力等因素。一般可按以下原则 选定: (1)对采用包容要求的尺寸、公差等级高的尺寸，应选用内缩方式 (2)当工艺能力指数大于或等于1时，应选用不内缩方式;但对遵循包 容要求的尺寸，其最大实体极限一边的验收极限应按内缩方式确 定。 (3)对非配合和一般公差尺寸，其验收极限按不内缩方式确定。
一、量规的定义和介类
检验光滑圆柱体工件的测量工具一般有两种:一种是通用计量 器具，如游标卡尺，内径指示表和比较仪等，他们是有刻线的专 用测量工具，能测得工件的实际尺寸的大小。另一种是量规，他 们是没有刻线的专用测量工具，不能测得工件的实际尺寸的大小， 而只能确定被测工件的尺寸是不是在规定的极限尺寸范围内，从 而判断工件是不是合格，这种量规也称为光滑极限量规。因量规 结构简单，制造容易，使用方便，因此广泛应用于成批大量生产 中。
量规可分为工作量规、验收量规和校对量规三种。工作量规 就是在加工零件时用来进行检验的量规，工作量规的通规是根据 零件的最大实体尺寸设计的，用代号T表示，止规是根据零件的最 小实体尺寸设计的，用代号Z表示。验收量规是检验部门或用户验 收工件时使用的量规。校对量规是校对工作量规的量规，以检验 其是否符合制造公差和在使用过程中是否达到磨损极限。
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课题二 光滑极限量规的设计
2.量规工作尺寸的计算 1)确定工作量规制造公差和位置要素值 2)计算工作量规的极限偏差 3)绘制工作量规的公差带图 3.量规的其他技术要求
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智能化信息技术及系统研究室Intelligent Information Technology and System Laboratory互换性与技术测量重庆大学光电工程学院 李伟红 2010第6章 光滑极限量规1.基本概念 2.光滑极限量规的设计原理 3.光滑极限量规公差带 4.光滑极限量规设计Intelligent Information Technology and System Laboratory智能化信息技术及系统研究室1 基本概念光滑极限量规的作用光滑极限量规是一种无刻度、成对使用的专用 检验器具，它适用于大批量生产、遵守包容要 求的轴、孔检验。
测量与检验的概念测量：被测量与标准量比较的过程。
可以具体测量 出被测量的具体数值。
检验：判定被检验的物理量是否合格。
不要求获得 被测量的具体数值。
Intelligent Information Technology and System Laboratory智能化信息技术及系统研究室1 基本概念光滑极限量规的分类按被检工件类型可分为：塞规：指用以检验被测工件为孔的量规。
卡规：指用以检验被测工件为轴的量规。
Intelligent Information Technology and System Laboratory智能化信息技术及系统研究室1 基本概念塞规Intelligent Information Technology and System Laboratory智能化信息技术及系统研究室1 基本概念卡规Intelligent Information Technology and System Laboratory智能化信息技术及系统研究室1 基本概念按量规用途可分为：工作量规：指在加工工件的过程中用于检验工件的量 规，由操作者使用。
验收量规：检验部门和用户代表验收产品时使用的量规。
校对量规：专门用于校对轴工件用的工作量规—卡规或 环规的量规。
TT—在制造轴用通规时，用以校对的量规。
当校对量规通过时， 被校对的新的通规合格。
ZT—在制造轴用止规时，用以校对的量规。
当校对量规通过时， 被校对的新的止规合格。
TS—用以检验轴用旧的通规报废用的校对量规。
当校对量规通 过，轴用旧的通规磨损达到或超过极限，应作报废处理。
Intelligent Information Technology and System Laboratory智能化信息技术及系统研究室2 光滑极限量规的设计原理由于工件存在形位误差，工件尺寸虽然在 极限尺寸范围内，但也可能装配困难。
为了正确评定被测工件是否合格，是否能 装配，光滑极限量规应按泰勒原则设计.Intelligent Information Technology and System Laboratory智能化信息技术及系统研究室2 光滑极限量规的设计原理泰勒原则：被测实际轮廓应处处不得超越最大实体 边界; 局部实际尺寸不得超出最小实体尺寸;对于光滑极限量规体现包容原则通规应模拟体现最大实体边界(MMB); 止规模拟体现最小实体尺寸(LMS);Intelligent Information Technology and System Laboratory智能化信息技术及系统研究室第五节 公差原则（复习）1.术语和定义作用尺寸单一要素的作用尺寸在配合面的全长上，与实 际孔内接（或轴外接）的 最大理想轴（或孔）的尺 寸，称为孔（或轴）的作 用尺寸(dm或Dm)。
Intelligent Information Technology and System Laboratory智能化信息技术及系统研究室2 光滑极限量规的设计原理孔：（最大实体边界？） 作用尺寸 ≥ 最大实体尺寸（最小极限尺寸） 实际尺寸 ≤ 最小实体尺寸（最大极限尺寸） 轴： （最大实体边界？） 作用尺寸 ≤ 最大实体尺寸（最大极限尺寸） 实际尺寸 ≥ 最小实体尺寸（最小极限尺寸）Intelligent Information Technology and System Laboratory智能化信息技术及系统研究室2 光滑极限量规的设计原理零件合格条件：通规通过零件，而止规通不过。
塞规通规（孔的最大实体-孔的最小极限） 止规（孔的最小实体-孔的最大极限）卡规通规（轴的最大实体-轴的最大极限） 止规（轴的最小实体-轴的最小极限）Intelligent Information Technology and System Laboratory智能化信息技术及系统研究室2 光滑极限量规的设计原理塞规工件合格：通规通过孔-孔>通规（最大实体或最小极限） 止规通不过孔-孔<止规（最小实体或最大极限）孔公差 孔最大极限尺寸通止孔最小极限尺寸Intelligent Information Technology and System Laboratory智能化信息技术及系统研究室2 光滑极限量规的设计原理卡规工件合格：通规通过轴-轴<通规（最大实体或最大极限） 止规通不过轴-轴>止规（最小实体或最小极限）轴最小极限尺寸 轴公差通止轴最大极限尺寸Intelligent Information Technology and System Laboratory智能化信息技术及系统研究室3 光滑极限量规的公差带工件验收原则误收：指把被测真值超出极限尺寸范围 的工件误判为合格件而接受。
误废：指把被测真值在极限尺寸范围的 工件误判为不合格件而报废。
Intelligent Information Technology and System Laboratory智能化信息技术及系统研究室3 光滑极限量规的公差带轴的公差带 轴的公差带图6.2 量规尺寸公差带分布图5-4Intelligent Information Technology and System Laboratory孔的公差带 孔的公差带智能化信息技术及系统研究室3 光滑极限量规的公差带量规公差带孔的公差带 孔的公差带轴的公差带 轴的公差带Intelligent Information Technology and System Laboratory智能化信息技术及系统研究室3 光滑极限量规的公差带量规设计举例Intelligent Information Technology and System Laboratory智能化信息技术及系统研究室4 光滑极限量规的设计光滑极限量规的设计量规的结构形式设计 通规和止规的形状设计 尺寸精度设计Intelligent Information Technology and System Laboratory智能化信息技术及系统研究室4 光滑极限量规的设计常见孔用塞规的结构形式Intelligent Information Technology and System Laboratory智能化信息技术及系统研究室4 光滑极限量规的设计常见轴用卡规的结构型式Intelligent Information Technology and System Laboratory智能化信息技术及系统研究室4 光滑极限量规的设计1 通规 2 18 0 100 315 500全形塞规 片状塞规 不全形塞规 球端杆规1 止规 2a) 测孔量规的型式及应用范围Intelligent Information Technology and System Laboratory智能化信息技术及系统研究室4 光滑极限量规的设计偏离泰勒原则量规的影响：被检孔 被检孔DmaxDaDm(a)全形止规的影响(b)不全形塞规Intelligent Information Technology and System Laboratory智能化信息技术及系统研究室Dmin4 光滑极限量规的设计φ25f70.08 0.08-0.0386 -0.0222“Z” “T” 0.08φ25 -0.041φ25-0.02460.08φ25+0.0067 +0.0033“T”φ25H8 “Z”工作量规工作尺寸的标注φ25+0.033 +0.0296Intelligent Information Technology and System Laboratory智能化信息技术及系统研究室习题与练习填空题 (1) 光滑极限量规按用途分为________________类型。
(2) ________________被测要素可以使用光滑极限量规检验。
选择题 (1) 在零件图样上标注轴为φ60js7，该轴的尺寸公差为0.030mm，验收 时安全裕度为0.003mm，按照内缩公差带方式确定验收极限，则该轴的上 验收极限为( )，下验收极限为( )。
A. 60.015mm B. 60.12mm C. 59.988mm D. 59.985mmmm (2) 光滑极限量规设计应符合( )。
A. 与理想要素比较原则 B. 独立原则 C. 测量特征参数原则 D. 包容要求 填表题 试计算遵守包容要求的φ40H7/n6配合的孔、轴工作量规的极限尺寸，将 计算的结果填入题表6.14中，并画出公差带分布图。
智能化信息技术及系统研究室Intelligent Information Technology and System Laboratory习题与练习简答题 (1) 为什么规定安全裕度和验收极限？ 计算题 (1) 用普通计量器具测量下列孔和轴，试分别确定它们的安全裕度、 验收极限以及使用的计量器具的名称和分度值。
① φ150h11 ②φ50H7 ③φ35e9 ④φ95p6Intelligent Information Technology and System Laboratory智能化信息技术及系统研究室Intelligent Information Technology and System Laboratory智能化信息技术及系统研究室。