第五章光滑极限量规

第五章光滑极限量规⏹光滑极限量规概念⏹泰勒原则⏹量规公差带分布特点⏹光滑极限量规设计1第一节光滑极限量规概念⏹量规的作用⏹在机器制造中，工件的尺寸一般使用通用计量器具来测量，但在成批或大量生产中，多用极限量规来检验。

⏹用模具成型的制件是进行：首检、抽检和尾检。

⏹光滑极限量规是一种无刻度的专用检验工具，用它只能检测工件是否在允许的极限尺寸范围内，而不能测量出工件的实际尺寸。

一般用在成批大量生产中。

⏹检验孔的光滑极限量规叫塞规，一端按被测孔的最大实体尺寸（最小极限尺寸）制造，叫通规（通端）；另一端按被测孔的最小实体尺寸（最大极限尺寸）制造，叫止规（止端）。

⏹检验方法：通规通过，止规通不过，表示被测孔合格。

2第一节光滑极限量规概念使用时，卡规的通规能顺利地滑过轴径，表示被测轴径比最大极限尺寸小。

卡规的止规滑不过去，表示轴径比最小极限尺寸大。

即说明被测轴的实际尺寸在规定的极限尺寸范围内，被检验轴是合格的。

不论是塞规还是卡规，如果“通规”通不过被测工件，或者“止端”通过了被测工件，即可确定被测工件是不合格的。

塞规和卡规一样，把“通规”和“止规”联合起来使用，就能判断被测孔径和轴径是否在规定的极限尺寸范围内。

因此，把这些光滑塞规和卡规叫做光滑极限量规。

《光滑极限量规》(GB／T1957—2006)国家标准，是参考国际标准(ISO)，结合我国实际情况制定的。

量规的种类根据量规不同用途，分为工作量规验收量规 三类校对量规6（1）工作量规：在制造过程中用于检验工件的量规，通规：“T”，止规：“Z”。

特点：使用新的或磨损较少的通规。

（2）验收量规：检验部门和用户代表验收产品所用，特点：不需另行制造，选用磨损较多或接近磨损极限 的工作量规。

（3）校对量规：用于检验轴用工作量规，即卡规或环规才 用校对量规，塞规一般不用校对量规。

特点：其尺寸公差均按被校对轴用工作量规尺寸公差 的50%制造。

校对量规有三种：“校通-通”：“TT”，检验轴用量规通规。

“校止-通”：“ZT”，检验轴用量规止规。

“校通-损”：“TS”，检验轴用量规通规磨损极限。

7第一节光滑极限量规概念⏹制造厂检验工件时，生产工人应该使用新的或磨损较少的工作量规“通规”；检验部门应该使用与生产工人相同型式且已磨损较多的工作量规“通规”。

从而可保证由生产工人自检合格的工件检验人员验收时也一定合格。

⏹用户代表在用量规验收工件时，通规应接近工件最大实体尺寸；止规应接近工件最小实体尺寸。

⏹在用上述规定的量规检验工件时，如果判断有争议，应使用下述尺寸的量规来仲裁。

通规应等于或接近于工件最大实体尺寸；止规应等于或接近于工件最小实体尺寸。

第二节泰勒原则⏹由于形状误差的存在，工件尺寸虽然位于极限尺寸范围内,也有可能装配困难，何况工件上各处的实际尺寸往往不相等，故用量规检验时，为了正确地评定被测工件是否合格，是否能装配，光滑极限量规应遵循泰勒原则来设计。

⏹如图5—3所示，在配合面的全长上与实际孔内接的最大理想圆柱面直径，称为孔的体外作用尺寸；⏹与实际轴外接的最小理想圆柱面直径，称为轴的体外作用尺寸。

⏹当工件存在形状误差时，孔的体外作用尺寸一般小于该孔的最小实际尺寸，轴的体外作用尺寸一般大于该轴的最大实际尺寸；当工件没有形状误差时，其体外作用尺寸就等于实际尺寸。

第二节泰勒原则⏹ 在生产中，为了在尽可能切合实际的情况下，保证达到国家标准“极限与配合”的要求，用量规检验工件时，工件的尺寸极限应按“泰勒原则”来判断。

⏹泰勒原则（1）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最大实际尺寸应小于或等于孔的最大极限尺寸。

（2）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最小实际尺寸应大于或等于轴的最小极限尺寸。

1011第二节泰勒原则符合泰勒原则的量规如下：（1）“通规”用于控制工件的作用尺寸，它的测量表面理论上应具有与孔或轴相对应的完整表面（即全形量规），其尺寸等于孔或轴的最大实体尺寸，且其长度等于配合长度。

（2）“止规”用于控制工件的实际尺寸，它的测量表面理论上应为点状（即不全形量规），其尺寸等于孔或轴的最小实体尺寸。

实际应用中，由于量规的制造和使用方便，极限量规又常常偏离该原则。

12⏹在光滑极限量规国标中，对某些偏离做了一些规定，提出了一些要求。

例如，为了用已标准化的量规，允许通规的长度小于结合长度；对大孔，用全形塞规通规，既笨重又不便使用，允许用不全形塞规或球端杆规；环规通规不便于检验曲轴，允许用卡规代替。

⏹又如“止规”也不一定是两点接触式，由于点接触容易磨损，一般常用小平面、圆柱或球面代替点。

⏹检验小孔的塞规“止规”，常用便于制造的全形塞规。

刚性差的工件，由于考虑受力变形，常用全形的塞规和环规。

⏹光滑极限量规国家标准规定，使用偏离泰勒原则的量规时，应保证被检验工件的形状误差不致影响配合的性质。

⏹泰勒原则是设计极限量规的依据，用这种极限量规检验工件，基本上可保证工件极限与配合的要求，达到互换的目的。

第三节量规公差带⏹量规是一种精密检验工具，制造量规和制造工件一样，不可避免地会产生误差，故必须规定制造公差。

量规制造公差的大小决定了量规制造的难易程度。

⏹工作量规“通规”工作时，要经常通过被检验工件，其工件表面不可避免地会发生磨损，为了使通规有一合理的使用寿命，除规定制造公差外，还规定了磨损极限。

磨损公差的大小，决定了量规的使用寿命。

⏹对于工作量规“止规”，由于不经常通过被测工件，磨损很少，故未规定磨损公差。

⏹光滑极限量规是控制工件的极限尺寸。

工作量规“通规”控制工件的最大实体尺寸(即孔的最小极限尺寸，或轴的最大极限尺寸)；工作量规“止规”控制工件的最小实体尺寸(即孔的最大极限尺寸，或轴的最小极限尺寸)。

15第三节 量规公差带图5一4 《光滑极限量规》国家标准规定的量规公差带图⏹工作量规“通规”的制造公差带对称于Z值(该值系“通规”制造公差带中心到工件最大实体尺寸之间的距离)，其磨损极限与工件的最大实体尺寸重合。

⏹工作量规“止规”的制造公差带，是从工件的最小实体尺寸起，向工件的公差带内分布。

⏹校对量规的公差带分布规定如下。

检验轴用量规“通规”的“校通一通”量规，其代号为“TT”。

它的作用是防止通规尺寸过小(制造时过小或使用中由于损伤、自然时效等变小)。

检验时应通过被校对的轴用量规。

这种量规的公差带，是从通规的下偏差起，向轴用量规通规公差带内分布。

⏹检验轴用量规“通规”磨损极限的“校通一损”量规，其代号为“TS”。

它的作用是防止通规超出磨损极限尺寸，检验时，若通过了，则说明被校对的量规已用到磨损极限，应予废弃。

这种量规的公差带，是从通规的磨损极限起，向轴用量规通规公差带内分布。

⏹检验轴用量规“止规”的“校止一通”量规，其作用是防止“止规”尺寸过小，其代号为“ZT”。

检验时应通过被校对的轴用量规，这种量规的公差带，是从“止规”的下偏差起，向轴用量规止规公差带内分布。

⏹国家标准规定工作量规的形状和位置误差，应在工作量规制造公差范围内。

其公差为量规制造公差的50％。

当量规制造公差小于或等于0.002mm时，其形状和位置公差为0.001mm。

⏹校对量规的制造公差，为被校对的轴用量规制造公差的50％。

其形状公差应在校对量规制造公差范围内。

⏹根据上述可以看出，工作量规公差带位于工件极限尺寸范围内，校对量规公差带位于被校对量规的公差带内，从而保证了工件符合国标“极限与配合”的要求。

⏹同时，国标规定的量规公差和位置要素值的规律性较强，便于发展。

但是，相应地缩小了工件的制造公差，给生产带来了一些困难。

第三节量规公差带量规的公差带分布特点（1）工作量规“通规”的制造公差带对称于Z值，其磨损极限与工件的最大实体尺寸重合。

（2）工作量规“止规”的制造公差带是从工件的最小实体尺寸起，向工件的公差带内分布。

（3）校对量规的公差带分布规定如下：①检验轴用量规“通规”的“校通一通”量规，“TT”其作用是防止通规尺寸过小，检验时应通过被校对量规，其公差带是从通规下偏差起，向通规公差带内分布。

19第三节量规公差带②检验轴用量规“通规”磨损极限的“校通一损”量规，“TS”其作用是防止通规超出磨损极限尺寸，检验时不能通过被校对量规，其公差带是从通规磨损极限起，向通规公差带内分布。

③检验轴用量规“止规”的“校止一通”量规，“ZT”其作用是防止止规尺寸过小，检验时应通过被校对量规，其公差带是从止规下偏差起，向止规公差带内分布。

（4）工作量规的形状和位置公差规定为其尺寸公差的50%。

校对量规的制造公差规定为被校对量规制造公差的50%，其形状公差应在校对量规制造公差范围内。

20第四节量规设计量规工作尺寸的计算（1）查出孔和轴的上、下偏差；（2）查出工作量规的制造公差T和位置要素Z；（3）计算各种量规的极限偏差或工作尺寸。

举例：计算Φ25H8/f7孔与轴用量规的极限偏差解：（1）查出孔和轴的上、下偏差。

孔：EI=0， ES=+0.033mm轴：es=-0.020mm，ei=-0.041mm22第四节量规设计（2）查出工作量规的制造公差 T 和位置要素Z由表5-2查出工作量规的制造公差 T 和位置要素Z，并确定量规的形状公差和校对量规的制造公差。

塞规制造公差 T=0.0034mm ，卡规制造公差 T=0.0024mm ，塞规位置要素Z=0.005mm， 卡规位置要素Z=0.0034mm， 塞规形状公差T/2=0.0017mm，卡规形状公差T/2=0.0012mm校对量规制造公差T p= T/2=0.0012mm（3）计算各种量规的极限偏差或工作尺寸23第四节量规设计①φ25H8孔用塞规通规（T）：上偏差=EI+Z+T/2=0+0.005+0.0017=+0.0067mm下偏差=EI+Z-T/2=0+0.005-0.0017=+0.0033mm磨损极限=EI=0止规（Z）：上偏差=ES=+0.033mm，下偏差=ES-T=0.033-0.0034=+0.0296mm②φ25f7轴用卡规通规（T）：上偏差=es-Z+T/2=-0.02-0.0034+0.0012=-0.0222mm下偏差=es-Z-T/2=-0.02-0.0034-0.0012=-0.0246mm磨损极限=es=-0.02mm止规（Z）：上偏差=es+T=-0.041+0.0024=-0.0386mm，下偏差=es=-0.041mm24第四节量规设计③轴用卡规的校对量规校通-通量规（TT）：上偏差=es-Z-T/2+T p=-0.02-0.0034-0.0012+0.0012=-0.0234mm下偏差=es-Z-T/2=-0.02-0.0034-0.0012=-0.0246mm校通-损量规（TS）：上偏差=es=-0.02mm，下偏差=es-T p=-0.02-0.0012=-0.0212mm校止-通（ZT）：上偏差=ei+T p=-0.041+0.0012=-0.0398mm，下偏差=ei=-0.041mm④φ25H8 /φ25f7孔与轴用量规公差带如图所示。