第4章光滑工件尺寸检测.
光滑工件轴径尺寸的测量
1 实验一 光滑工件轴径尺寸的测量
一、实验内容
在立式光学比较仪或投影立式光学计上，以量块为基准，用比较测量法，测量光滑极限量规外径尺寸的实际偏差及合格性判断。
二、实验目的
1．了解光学比较仪的工作原理和结构。
2．熟悉测量技术中常用的度量指标和量块、量规的实际运用。
3．掌握光学比较仪的调整步骤和测量方法。
4．对测量数据能进行处理，作出正确的判断结论。
三、实验基本原理与方法
1．立式光学比较仪概述
立式光学比较仪简称光较仪，也叫立式光学计。
其外形结构如图1-1所示。
它由底座、横臂、光学计管和工作台等部分组成。
图1-1 立式光学比较仪
1-底座；2-立柱；3-横臂紧固螺钉；4-光管；5-测头提升器；6-工作台
7-横臂调节螺母；8-横臂；9-光管细调装置；10-光管紧固螺钉
立式光学比较仪是一种精度较高、结构简单的常用光学仪器。
它是以量块为基准，用比较测量法来测量各种精密工件的外尺寸，也可在±0.1mm 范围内作绝对测量，还可用4等量块作基准，检定5等（3、4级）量块。
第4章 普通计量器具的选择和光滑极限量规
第4章 普通计量器具的选择和光滑极限量规一、判断题1.安全裕度A 值应按被检验工件的公差大小来确定。
（ √ ）2.验收极限是检验工件尺寸时，判断其合格与否的尺寸界限。
（ √ ）3.光滑极限量规是根据包容原则综合检验零件尺寸与形状的无刻度专用计量器具。
( √ )4.光滑极限量规通规的公称尺寸等于工件的上极限尺寸。
( × )5. 通规用于控制工件的体外作用尺寸，止规用于控制工件的提取组成要素的局部尺寸。
( √ )6. 校对量规是用来检验工作量规的量规。
( √ )7. 通规、止规都制造成全形塞规，容易判断零件的合格性。
( × )8. 给出量规的磨损公差是为了增加量规的制造公差，使量规容易加工。
( × )9. 规定位置要素Z 是为了保证塞规有一定使用寿命。
( √ )10.环规是检验轴用的极限量规，它的通规是根据轴的最小极限尺寸设计的。
( × )二、选择题1.用示值误差为±5μm 的外径千分尺验收0016.0640−h φ轴颈时，若轴颈的实际偏差在-21μm和-17μm 之间，此时千分尺的示值误差恰好-5μm ，此时会出现（ C ）现象。
A.合格B.不合格C.误收D.误废2. 光滑极限量规是检验孔、轴的尺寸公差和形状公差之间的关系采用（ D ）的量规。
Ａ.独立原则 Ｂ.相关原则 Ｃ.最大实体原则 Ｄ.包容原则3.工作止规的最大实体尺寸等于被检验零件的（ B ）A.最大实体尺寸B.最小实体尺寸C.上极限尺寸D.下极限尺寸4. 极限量规的通规是用来控制工件的( Ｃ )。
Ａ.上极限尺寸 Ｂ.下极限尺寸 Ｃ.体外作用尺寸 Ｄ. 体内作用尺寸5. 用符合光滑极限量规标准的量规检验工件时,有争议,用的止规尺寸应接近（Ｄ ）Ａ.工件的最小极限尺寸 Ｂ.工件的最大极限尺寸Ｃ.工件的最大实体尺寸 Ｄ.工件的最小实体尺寸6. 为了延长量规的使用寿命，国标除规定量规的制造公差外，对( A )还规定了磨损公差。
光滑极限量规
测量孔的塞规
Dmax
Dmin
通规 检验孔的塞规
止规
如果 塞规的通端（最大实体尺寸Dmin）通过检验孔 塞规的通端（最大实体尺寸 ）通过检验孔; 止端（最小实体尺寸Dmax）未通过 止端（最小实体尺寸 ） 则孔合格。 则孔合格。
测量轴的卡规
dmax
T
通规
测量轴的卡规
如果 通端（最大实体尺寸dmax)通过检验轴 通过检验轴; 通端（最大实体尺寸 通过检验轴 止端（最小实体尺寸dmin）未通过 止端（最小实体尺寸 ） 则轴合格。 则轴合格。
Φ 20.0067 Φ 20.0330
(0+ 0.033 )
Φ 20.0067 0 0.0034 Φ 20.0330 0 0.0034
Φ 19 . 9574 Φ 19 . 9590 Φ 19 . 9766 Φ 19 . 9602 Φ 19 . 9800
+ 0 . 0024 0 + 0 . 0024 0 0 0 . 0012 0 0 . 0012 0 0 . 0012
第四章 光滑极限量规
光滑极限量规是指检验孔和轴用的极限量规。 光滑极限量规标准适用于检验国标《极限与配合》 中规定的基本尺寸至500mm，公差等级IT6～ IT16的孔和轴
《光滑工件尺寸的检验》（GB/T3177－1997） 光滑工件尺寸的检验》 GB/T3177－1997） 《光滑极限量规》（GB/T1957－1981） 光滑极限量规》 GB/T1957－1981）
dmin
Z
止规
二、光滑极限量规的分类
用的量规。通规T，止规Z。 验收量规： 验收量规：用于验收部门检验产品所用。
工作量规： 工作量规：工件在制造时，操作者检验工件所使
公差与配合第4章教案
第4章光滑极限量规学习及技能目标１．明确安全裕度和验收极限的概念，掌握计量器具的选择和验收极限的确定。
２．理解光滑极限量规的特点、作用和种类。
３．理解泰勒原则的含义，掌握工作量规的公差带的分布及工作量观的使用方法。
第一讲 4.1概述课题：1. 误收与误废2. 验收极限与安全裕度3.计量器具的选择原则授课形式：讲授教学目的：1. 理解误收与误废的含义2. 明确验收极限与安全裕度的概念3.掌握计量器具的选择原则教学重点：计量器具的选择原则教具：多媒体课件教学方法：利用误收与误废的实例讲解其含义，从而引出验收极限及安全裕度的概念，达到正确掌握计量器具的选择的目的。
教学过程：一、引入新课题利用多媒体课件引入新课.二、教学内容４．１概述４．１．１误收与误废在进行检测时，把超出公差界限的废品误判为合格品而接收称为误收；将接近公差界限的合格品误判为废品而给予报废称为误废。
为了保证产品品质，ＧＢ／Ｔ３１７７—２００９《产品几何技术规范（ＧＰＳ）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择等作了规定。
４．１．２验收极限与安全裕度Ａ国家标准规定的验收原则是：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。
验收极限是指检验工件尺寸时判断其合格与否的尺寸界限。
国家标准规定，验收极限可以按照下列两种方法之一确定。
方法１验收极限是从图样上标定的上极限尺寸和下极限尺寸分别向工件公差带内移动一个安全裕度Ａ来确定的。
所计算出的两极限值为验收极限（上验收极限和下验收极限），为了保证验收时合格，在生产时工件不能按原有的极限尺寸加工，应按由验收极限所确定的范围生产，这个范围称为生产公差。
方法２验收极限等于图样上标定的上极限尺寸和下极限尺寸，即Ａ值等于零。
（１）对要求符合包容要求的尺寸、公差等级高的尺寸，其验收极限按方法１确定。
（２）当工艺能力指数Ｃｐ≥１时，其验收极限可以按方法２确定。
（３）对偏态分布的尺寸，其验收极限可以仅对尺寸偏向的一边按方法１确定，而另一边按方法２确定。
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
第六节-光滑工件尺寸的检测
通规 2 0 1 止规 2 18
全形塞规 不全形塞规 球端杆规
100
315
500
片状塞规
a) 测孔量规的型式及应用范围
1 通规 2 0 1 2 100 500
环规
卡规
止规
b) 测轴量规的型式及应用范围
量规工作图
25f7
0.08 0.08
-0.0386 -0.0222
“Z”
“T”
25 -0.041
Dmax(L)
Dmin(M)
dmin(L)
图3-16 Cp>1采用包容要求时的验收极限
A
DM
A
上验收极限
轴 公 差 带
dmax
Dmax
上验收极限 下验收极限
孔 公 差 带 A
下验收极限
dmin
3-17偏态分布时的验收极限
Dmin
计量器具的选择
表3-5 安全裕度（A）与计量器具的测量不确定度允许值（u1）
4.8
3.5
—
0.001
绝对测量
0.001 0.001
绝对测量
绝对测量 绝对测量
1.0
1.5 5
1.3
2 5
1.6
2.5
2.0
2.5
2.5
3
4.0
3.5
5.0
—
6.0
—
0.01
Δ ≤0.1 μｍ
验收极限的适用性
dM 孔 公 差 带 A
轴 公 差 带
上验收极限 下验收极限
dmax(M)
上验收极限 下验收极限
一、通用计量器具测量工件
表3-4计量器具的极限误差
计量器具 名 称
光滑工件尺寸的检测-思考习题6
§6 思考题与习题解答6-1为什么规定安全裕度和验收极限？答：按零件的最大、最小极限尺寸验收零件时，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：合格品判为废品——误废；废品判为合格品——误收；国标规定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。
为了防止误收，采用安全裕度来抵消测量的不确定度。
6-2对于尺寸呈现正态分布和偏态分布，其验收极限有何不同？答：尺寸呈正态分布时，验收极限应按MML 、LML 双边内缩A （方法2，A=0）；偏态分布的尺寸，“尺寸偏向边”单边内缩A 。
6-3在用计量器具验收零件时，应怎样选用具体的计量器具？答：（1） 原则11u u ≤'： 按照计量器具所引起的测量不确定度允许值u 1选择计量器具。
见教材表6－2、6－3、6－4，u 1优先选用Ⅰ档；如果没有所选的精度高的仪器，或是现场仪器的测量不确定度大于u 1值。
可以采用比较测量法以提高现场器具的使用精度。
（2）；标准器与工件形状相同原则114.0u u ≤' （3）。
标准器与工件形状不同原则116.0u u ≤'6-4零件图样上被测要素的尺寸公差和形位公差按哪种公差原则标注时，才能使用光滑极限量规检验，为什么？答：光滑极限量规用于检验遵守包容要求，大批量生产的单一实际要素，多用来判断圆形孔、轴的合格性。
因为检验过程中通规模拟MMB ，检验体外作用尺寸（通过为合格）；止规体现LMS ，检验实际尺寸（止住为合格），符合包容要求工件合格的条件：体外作用尺寸和实际尺寸均在最大、最小极限尺寸之内。
6-5用光滑极限量规检验工件时，通规和止规分别用来检验什么尺寸？被检测的工件的合格条件是什么？答：光滑极限量规的通规测头模拟MMB ，通过合格；止规检验局部尺寸是否超过最小实体尺寸，测头止住合格。
合格条件——孔： D fe ≥D M =D min ; D a ≤D L =D max轴： d fe ≤d M =d max ; d a ≥d L =d min6-6光滑极限量规的通规和止规的形状各有何特点？为什么应具有这样的形状？答：通规用来控制工件的作用尺寸，它的测量面应是与孔或轴形状相对应的完整表面，其定形尺寸等于工件的最大实体尺寸，且测量长度等于配合长度，因此通规常称为全形量规；止规用来控制工件的实际尺寸，它的测量面应是两点状的（两点式止规），该两点状测量面之间的定形尺寸等于工件的最小实体尺寸。
互换性与测量技术：光滑工件的尺寸检验(精品资源)
6
安全裕度A
为防止工件的实际尺寸超出两个极限尺寸范围，标准规定 了检验的安全裕度A。
• 安全裕度A的确定要从技术和经济两个方面考虑： ➢ A值较大时：可选用不确定度大的测量器具，即测量器具
9
测量器具的选择
（二）测量器具不确定度允许值u1的确定: ➢ 查表6-1选用测量器具不确定度允许值 u1，优先选Ⅰ 档，达不到要求可选用第П档，依次类推； ➢ 查表6-2、6-3选择常用测量器具，使所选计量器具的 测量不确定度数值等于或小于选定的 u1 。
10
测量器具的选择
例：被测为φ50f8mm的轴，试确定验收极限并选择合适的测量器具
2.测量成本：在保证测量准确度的前提下，选用价格较低、操作 方便、维护保养容易、操作培训费用少的测量器具，降低测量 成本。
3.被测件的结构特点及检测数量：选择计量器具应与被测工件的 外形、位置、尺寸的大小及被测参数特性相适应； 测量器具 的测量范围必须大于被测尺寸。对硬度低、材质软、刚性差的 零件，一般选非接触测量。测量件数较多时，应选专用测量器 具或自动检验装置；单件或少量的测量可选万能测量器具。
• 零件图样上被测要素的尺寸公差和形位公差遵守独立原则 时，加工后该零件的尺寸和形位误差采用通用计量器具测 量。图样上被测要素的尺寸公差和形位公差遵守相关原则 时，应采用光滑极限量规或位置量规来检验。
光滑极限量规（Plain Limit Gauge） 是一种无刻度的定值专用量具。检验孔、轴时，不能测出
孔、轴尺寸的具体数字，但能判断是否合格。 用来判断孔、轴尺寸是否在规定的两极限尺寸范围内，因
GB、T3177-2009GPS光滑工件尺寸的检验ppt(共50页)
偏离标准温度
计量器具和工件材料相同、温度相 等时，允许偏离；
计量器具和工件材料不相同，温度 应尽量接近，否则应考虑修正。
实用验收原则
不同功能要求、不同情况的尺寸应 区别对待。
既考虑误判的存在，又考虑验收的 质量。
使接收的工件具有较大的置信水平。
误判率取决于
验收极限（内缩量A） 测量不确定度u 工件尺寸在公差带内的分布形式：
工件尺寸遵循偏态分布
在单件生产条件下，工件尺寸可能趋向偏态分 布。这时CP=T／5σ；测量误差遵循正态分布 并取u=2s。
标准适用范围
尺寸特性 适用于光滑工件的尺寸 图样上注出极限偏差的尺寸 也适用于一般公差的尺寸
尺寸范围 尺寸至500mm
公差等级 公差等级为IT6至IT18
检验器具 车间常用的普通计量器具(如游标卡尺、千分尺 及车间使用的比较仪、投影仪等量具量仪 )
标准总则
验收原则和验收条件是确定验收方 案的基础。验收方案将由规定验收极限 与计量器具的选择来实现。 验收原则 验收条件 标准温度
正态、均匀、偏态 工艺过程能力指数CP
验收极限
标准给出的验收极限是在车间条件下使 验收具有一定置信水平的有效措施：
验收极限
内缩 上验收极限=孔LMS-A
=轴MMS-A 下验收极限=孔MMS+A
=轴LMS+A LMS ——最小实体尺寸 MMS——最大实体尺寸
A——安全裕度（内缩量）
不内缩 上验收极限=MMS 或LMS
以标准偏差或若干倍标准偏差置信区间 的半宽度表示： 1倍 置信概率为68% 2倍 置信概率为95% 3倍 置信概率为99.7%
标准规定测量不确定度的置信概率为95%
3.5光滑工件尺寸的检测
GB规定的工件验收原则
• 所用验收方法应只接收位于规定的尺寸极限 范围之内的工件， • 即只允许有误废而不允许有误收。
2.验收极限和安全裕度
验收极限（验收条件）
• 【定义】是指验收工件尺寸时判断尺寸是否合格的 尺寸界限。 • 国家标准规定了两种验收极限方式：
• 内缩方式 • 不内缩方式
合格零件不可以通过。
量规通端、止端的基本尺寸——
孔用量规
通端：Dmin
止端：Dmax
通端/通规：最大实体尺寸
止端/止规：最小实体尺寸
轴用量规
通端： dmax 止端： dmin
2.光滑极限量规的种类
按其用途分为3种：
工作量规：工人在加工工件时使用。 验收量规：检验部门、用户代表使用。 校对量规：校对和验收工作量规（轴用）时使用。
【解】
1）选择量规的结构形式。
• 选定孔用工作量规的通规为全形塞规，止规为不全 形塞规；轴用工作量规为环规，止规为卡规。
2）查出孔和轴的极限偏差
0.033 ( ) Ф30H8 0
0.020 ( Ф30f7 0.041 )
3）查出孔和轴工作量规的制造公差T及位置要素Z值。 取T/2作为校对量规公差。
塞规 0.0034 制造公差 0.005 位置要素Z 0.0017 形状公差 校对规公差 — 卡规 0.0024 0.0034 0.0012 0.0012
4）画出用于检验Ф30H8/f7的量规公差带
5）计算量规的工作尺寸
6）绘制并标注量规工作图。
主要从技术和经济方面考虑。
安全裕度大，容易保证产品质量，但是会减小生产公差，增加误 废率，加工的经济性变差； 安全裕度小，加工的经济性好，但此时为了减小误收率，就要提 高测量器具的精度要求，给选择测量器具带来困难。
光滑圆柱工件的检测通规与止规设计
在精密机械制造中，对圆柱工件的精度要求极高， 通规与止规的设计能够快速、准确地检测出工件 是否符合设计要求。
通规与止规设计实例
实例一
汽车传动轴的检测通规与止规
实例二
轴承内圈的检测通规与止规
实例三
精密丝杠的检测通规与止规
案例总结与ห้องสมุดไป่ตู้化建议
01
02
总结：通过对实际应用 优化建议 案例的分析，可以发现 通规与止规的设计在光 滑圆柱工件的检测中具 有广泛的应用价值，能 够提高检测效率和精度， 确保产品质量。
光滑圆柱工件的检测通规与止规设 计
• 光滑圆柱工件检测概述 • 通规设计 • 止规设计 • 通规与止规的配合使用 • 实际应用案例分析
01
光滑圆柱工件检测概述
检测目的与重要性
检测目的
确保光滑圆柱工件的质量符合要求，及时发现并处理不合格品，提高生产效率 和产品质量。
重要性
光滑圆柱工件广泛应用于机械、化工、轻工等领域，其质量直接影响产品的性 能和安全性。因此，对光滑圆柱工件进行准确、可靠的检测至关重要。
使用方法
使用通规与止规时应按照规定的方法进行操作，避免因操作不当导 致测量误差或损坏工件。
05
实际应用案例分析
应用场景介绍
1 2 3
汽车零部件制造
在汽车零部件制造过程中，需要检测各种圆柱工 件是否符合设计要求，以确保汽车的安全性和性 能。
轴承制造
轴承是机械设备中的重要组成部分，其制造过程 中需要对圆柱工件进行精确的检测，以确保轴承 的质量和性能。
配合原则
通规原则
通规的设计应保证能够顺利通过工件 ，同时避免过松导致测量误差。
止规原则
止规的设计应保证能够有效阻止工件 通过，同时避免过紧导致工件损坏或 测量误差。
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。
GB／T3177—1997《光滑工件尺寸检验》介绍
GB／T3177—1997《光滑工件尺寸检验》介绍
李晓沛
【期刊名称】《《机械工业标准化与质量》》
【年(卷),期】1997(000)005
【总页数】5页(P2-6)
【作者】李晓沛
【作者单位】机械部机械研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TG806
【相关文献】
1.GB／T3177《光滑工件尺寸检验》内容介绍及其应用 [J], 高延新
2.解析GBT3177-1997《光滑工件尺寸的检验》 [J], 罗太景
3.验收极限的应用——GB／T3177—1997《光滑工件尺寸的检验》 [J], 谭红川
4.GB/T 3177《光滑工件尺寸检验》内容介绍及其应用 [J], 高延新;赵熙萍;毛幸
5.光滑工件尺寸检验用量具的选择GB3177－82与Mcp值表的关系讨论 [J], 王世杰
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第4章光滑工件尺寸检测知识重点：光滑工件尺寸的验收原则、安全裕度和验收极限，通用 计量器具的选择。
知识难点：光滑极限量规的设计原理和工作量规的设计。
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45m6©外径（单件或小批量生产）推荐教学方式：任务驱动教学法推荐考核方式：小型设计（工作量规的设计）课堂：听课+讨论+互动推荐学习方课外：在加工车间环境下实践零件的一般检 验方法。
:光滑工件尺寸的验收原则、安全裕度和验收 极限，通用计量器具的选择。
光滑极限量规 的设计原理和工作量规的设计。
需要掌握的工作技能:能够正确选择计量器具检测光滑工件尺寸, 并判断其合格性。
4.1用通用计量器具测量工件 用通用计 量器具测 量工件验收原则计量器具的不确定度允许值任务8测量减速器输出轴45m6 ©外径（单件或小批量生产）需要明确以教学导航图＜学必须掌握的理论知识测量器具的不确定度2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 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”，即设置极限尺寸(3) 非配合尺寸和一般的尺寸验收。
(4) 呈偏态分布的实际尺寸验收。
际尺寸非偏向边”的验收极限采用不内 缩方式。
GB/T3177 — 1997《光 验收极限，以执行标准规定的验收原则”。
1.验收原则一一所用验收方法应只接收位于规定的极限尺寸之内的工件。
而不允许有误收。
即允许有误废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•验收极限一一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验收极限 说明适用的场合上验收极限=最大 极限尺寸-安全裕度下验收极限=最小 极限尺寸+安全裕上验收极限=最大 由于验收极限向工件的公 差之内移动，为了保证验收 时合格，在生产时工件不能按原有的极限尺寸加工, 按由验收极限所确定的范 围生产，这个范围称为“生 产公差”，如图4-1所示。
安全裕度A 值等于零。
(1)符合包容要求、公差等级高的尺寸 验收。
(2)呈偏态分布的实际尺寸的验 收，对 实际尺寸 偏向边”的验收极限采 用内缩一个安全裕度作为验收极限; (3)符合包容要求且工艺能力指数 > 1的尺寸验收。
(1 )工艺能力指数》 1的尺寸验收; C p极限尺寸 (2) 符合包容要求的尺寸验收。
其最小 下验收极限=最小 实体尺寸一边的验收极限采用不内缩方 式。
注：工艺能力指数C p 值是工件公差值 T 与加工设备工艺能力 c 之比值。
c 为常数，工件尺寸遵循正态图4-1安全裕度和验收极限公称等 级 IT 6 IT 7IT 8IT 9基本尺寸/m 1 T AU 1T AU 1TAU 1T AU 1大于至I n mI n mI n mI n m— 3 6 0.6 0.54 0.9 1.4 10 1.0 0.9 1.52.3 14 1.4 1.3 2.13.2 25 2.5 2.3 3.8 5.6 3 6 8 0.8 0.72 1.2 1.8 12 1.2 1.12.718 1.8 1.6 2.7 4.1 30 3.0 2.7 4.5 6.8 6 10 90.9 0.81 1.42.0 15 1.5 1.4 1.83.4 22 2.2 2.0 3.3 5.0 36 3.6 3.3 5.4 8.1 10 18 11 1.1 1.0 1.7 2.5 18 1.8 1.7 2.34.1 27 2.7 2.4 4.1 6.1 43 4.3 3.9 6.5 9.7 18 30 13 1.3 1.2 2.0 2.9 21 2.1 1.9 2.7 4.7 33 3.3 3.05.0 7.4 52 5.2 4.7 7.8 12 30 50 16 1.6 1.4 2.4 3.6 25 2.5 2.3 3.2 5.6 39 3.9 3.5 5.9 8.8 626.2 5.6 9.3 14 50 80 19 1.9 1.7 2.9 4.3 30 3.0 2.7 3.8 6.8 46 4.6 4.1 6.9 10 747.4 6.7 11 17 8012022 2.2 2.0 3.3 5.035 3.5 3.24.5 7.9 545.4 4.9 8.1 12 878.77.8 13 20 120 180 25 2.5 2.3 3.8 5.6 40 4.0 3.6 5.3 9.0 63 6.3 5.7 9.5 14 100 10 9.0 15 23 180 250 29 2.9 2.6 4.4 6.5 46 4.6 4.1 6.0 10 727.26.5 11 16 115 12 10 17 26 250 315 32 3.2 2.9 4.87.2 52 5.2 4.7 6.9 12 818.1 7.3 12 18 130 13 12 19 29 315 400 36 3.6 3.2 5.4 8.157 5.7 5.17.8 13 89 8.9 8.0 13 20 140 14 13 21 32 400 50040 4.0 3.66.09.0 63 6.3 5.78.414979.78.71522 155 161423359.5（续）表4-2安全裕度（A ）与计量器具的测量不确定允许值（公称等级 IT 10 IT 11IT 12IT 13基本尺寸/m r 1 TAU 1T AU 1TAU 1TAU 1大于至 I n mIn mInIn—3404.0 3.6 6.09.0 606.05.49.014100109.015140141321分布时c 6 ；为加工设备的标准偏差,C p T/6上验收极限表4-2 安全裕度 （A ）与计量器具的测量不确定允许值（i )U i )鴉收极限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u i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、n、川档，一般情况下，优先选用I档，其次为n档、川档。
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 )尺寸范围所使用的计量器具分度值为 0.0005（相当于放大倍 数2000倍）的比较仪分度值为0.001（相当于放大倍 数1000倍）的比较仪分度值为0.002 （相当于放大倍 数400倍）的比较仪分度值为 0.005 （相当于放大倍 数250倍）的比较仪大于至 不确定度250.00060.00100.00170.003025 40 0.0007 0.001840 65 0.00080.001165 90 0.0008 90 115 0.0009 0.00120.0019115 165 0.0010 0.0013 165 215 0.0012 0.0014 0.0020 0.0035215 265 0.0014 0.0016 0.0021 2653150.00160.00170.0022(mm )6007000.150700 1000表4-4 比较仪的不确定度 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□档（u1）,重新选择测量器具，否则还可选择第川档。
任务8小结 检验减速器输出轴45m6 ©外径:查得分度值为0.001的比较仪不确定度为 0.0011mm ，小于0.0014mm ，所以能满实训9测量顶尖套筒32H7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32H7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215265 265315此工件遵守包容要求，故应按方法 由表4-2查得安全裕度A=1.6 m查表 1-1、1-2 和 1-3 知，es=0.025,ei=0.009 计算可得： 1确定验收极限由表4-2上验收极限=45mm+0.025mm-0.0016mm=45.0234mm下验收极限 =45mm-0.009mm+0.0016mm=45.0106mm查得测量器具不确定度的允许值 u i =l.4m由表4-4 足要求。
任务9测量减速器输出轴 45m6 ©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， 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 45m6©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) 塞规一一指用以检验被测工件为孔的量规。
(2) 卡规一一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。