光滑工件尺寸检测

第4章 光滑工件尺寸检测

4.1用通用计量器具测量工件

任务8 测量减速器输出轴645m φ○E 外径（单件或小批量生产）

在各种几何量的测量中，尺寸检测是最基本的。由于被测零件的形状、大小、精度要求和使用场合的不同，采用的计量器具也不同。对于单件或小批量生产的零件，常采用通用计量器具来检测；对于大批量生产的零件，为提高检测效率，多采用量规来检验。

检验如图2-15所示的减速器输出轴645m φ○E 外径（单件或小批量生产）， 需要明确以

下问题：

1．光滑工件检验时的验收原则，标准规定的安全裕度和验收极限。

2．根据被测工件尺寸精度要求，选择满足测量精度要求且测量方便易行、成本经济的通用计量器具。

4.1.1确定验收极限

在机械加工车间环境的条件下，使用通用计量器具测量零件尺寸时，通常采用两点法测量，测得的值为轴、孔的局部实际尺寸。由于计量器具存在测量误差、轴或孔的形状误差、测量条件偏离标准规定范围等原因，使测量结果偏离被测真值。因此，当测得值在工件最大、最小极限尺寸附近时，就有可能将本来处在公差带之内的合格品判为废品（误废），或将本来在公差带之外的废品判为合格品（误收）。

为了保证足够的测量精度，实现零件的互换性，必须按国家标准GB/T3177—1997《光滑工件尺寸的检验》规定的验收原则及要求验收工件，并正确的、合理地选择计量器具。

国家标准通过安全裕度来防止因测量不确定度的影响而造成工件“误收”和“误废”，即设置验收极限，以执行标准规定的“验收原则”。

1．验收原则——所用验收方法应只接收位于规定的极限尺寸之内的工件。即允许有误废而不允许有误收。

2．安全裕度(A)——测量不确定度的允许值。它由被测工件的尺寸公差值确定，一般取工件尺寸公差值的10%左右，其数值如表4-2所示。

3．验收极限——检验工件尺寸时判断合格与否的尺寸界限。

验收极限的确定有两种方法，如表4-1所示。

表4-1光滑工件尺寸的验收极限

注：工艺能力指数 p c 值是工件公差值T 与加工设备工艺能力σc 之比值。c 为常数，工件尺寸遵循正态

分布时6=c

；σ

为加工设备的标准偏差，σ6/T c p =。

图4-1安全裕度和验收极限

表4-2安全裕度(A )与计量器具的测量不确定允许值（

u ） （

m μ）

（续）表4-2安全裕度(A )与计量器具的测量不确定允许值（） （

）

4.1.2 选择计量器具

计量器具的不确定度是产生“误收”、”误废“的主要因素，国家标准(GB/T 3177—1997)规定按照计量器具的不确定度允许值u1选择计量器具，以保证测量结果的可靠性。

在选择计量器具时，所选择的计量器具的不确定度应小于或等于计量器具不确定度的允许值u1。u1值大小分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ档，一般情况下，优先选用Ⅰ档，其次为Ⅱ档、Ⅲ档。

计量器具不确定度的允许值u1见表4-2。常用的游标卡尺、千分尺、比较仪和指示表的不确定度见表4-3、4-4及4-5。

表4-3 游标卡尺和千分尺的不确定度（mm）

表4-4 比较仪的不确定度（mm）

表4-5 指示表的不确定度

注意：当现有测量器具的不确定（u1）达不到“小于或等于Ⅰ档允许值（u1）”这一要求时，可选取用表4-2中的第Ⅱ档（u1），重新选择测量器具，否则还可选择第Ⅲ档。

任务8小结

检验减速器输出轴645m φ○E 外径：

此工件遵守包容要求，故应按方法1确定验收极限 由表4-2查得安全裕度A=1.6m μ

查表1-1、1-2和1-3知，es=0.025,ei=0.009

计算可得：上验收极限=45mm+0.025mm-0.0016mm=45.0234mm

下验收极限=45mm-0.009mm+0.0016mm=45.0106mm

由表4-2查得测量器具不确定度的允许值u 1=1.4m μ

由表4-4查得分度值为0.001的比较仪不确定度为0.0011mm ，小于0.0014mm ，所以能满

足要求。

实训9 测量顶尖套筒732H φ孔（单件或小批量生产）

1.训练目的

通过训练，掌握根据零件各几何参数的公差要求及生产现场计量器具条件，正确、合理地选择通用计量器具的原则和方法；

2.训练内容

检验如图1-2所示的顶尖套筒732H φ孔，确定验收极限并选择计量器具。

4.2 用光滑极限量规检验工件

任务9 测量减速器输出轴645m φ○E 外径（大批量生产）

光滑极限量规是指被检验工件为光滑孔或光滑轴所用的极限量规的总称，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。

用光滑极限量规检验零件时，只能判断零件是否在规定的验收极限范围内，而不能测出零件实际尺寸和形位误差的数值。

量规结构设计简单，使用方便、可靠，检验零件的效率高。

检验如图2-15所示的减速器输出轴645m φ○E 外径（大批量生产），需要设计与零件检验要求相适应的光滑极限量规（工作量规），要求画出量规的工作图，并标注尺寸及技术要求。

4.2.1 光滑极限量规分类

1.按被检工件类型可分为：

（1）塞规——指用以检验被测工件为孔的量规。 （2）卡规——指用以检验被测工件为轴的量规。

量规有通规和止规，应成对使用，如图4-2所示。通规用来模拟最大实体边界，检验孔或轴的实际尺寸是否超越该理想边界，止规用来模拟最小实体边界，用来检验孔或轴是否超越该理想边界。

图4-2 光滑极限量规

2．按量规用途可分为：

（1）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。 （2）验收量规——指验收者(检验员或购买机械产品的客户代表)用以验收工件的量规。 （3）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。因为，卡规和环规的工作尺寸属于孔尺寸，由于尺寸精度高，难以用一般计量器具测量，故标准规定了校对量规。校对量规又分为：

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。