公差第5章 量规设计基础
第5章 光滑极限量规
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表5-1光滑极限量规公差T和通规公差带的中心到工件最大实体尺寸之间 的距离Z 值
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5.3 量规公差与量规公差带
(4)工作量规的形位公差的尺寸与形状公差间的关系应遵守包容要 求.形状公差取值为t=T/2 (5)工作量规的表面粗糙度Ra值一般取0.025~0.4μm如表5-2所示 2 校对量规的公差 (1)校对量规公差Tp，校对量规公差取值为Tp=T/2 (2)Tp的位置.对于TT规ZT规，Tp在T 的中心以下：对于TS规，Tp 在轴工件公差的最大实体尺寸线MMS以下. (3)校对量规的形位公差.校对量规形位公差与其尺寸公差间的关系 遵守包容要求. (4)校对量规的表面粗糙度Ra值.取值比工作量规要小，约占工作量 规表面粗糙度Ra值的1/2 3量规公差带 光滑极限量规中的工作量规，校对量规的公差带如图5-2所示
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图5-3 孔，轴用量规的型式
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5.4 光滑极限量规的设计
但在实际应用中，极限量规常偏离上述原则. 例如，为了用标准化的量规，允许通规长度小于结合面的全长； 对于尺寸大于100mm的孔，用全形塞规通规很笨重，不便使用， 允许用不全形塞规；环规通规不能检验正在顶尖上加工的工件及 曲轴m允许用卡规代替；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，常用全形塞规或 环规 如图5-4(a)图5-4(b)所示分别为孔用和轴用量规在不同尺寸段的型 式.必须指出，只有在保证被检验工件的形状误差不致影响配合性 质的前提下，才允许用偏离极限尺寸判断原则的量规
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5.4 光滑极限量规的设计
量规的设计
量规的形状公差和位置公差应控制在尺寸公差带内，
其形位公差值不大于尺寸公差的50 % ，考虑到制造和测
量的困难，当量规的尺寸公差小于或等于0 .002mm 时，
其形位公差仍取0 .001mm 。 4） 表面粗糙度P127表5-3
量规测量面的粗糙度按标准选取。校对量规测量面的
当量规型式不符合泰勒原则时，有可能将不合格品判为合格品，为此， 应该在保证被检验的孔、轴的形状误差（尤其是轴线的直线度、圆度）不 致影响配合性质条件下，才能允许使用偏离泰勒原则的量规。
(a)全形通规 （b）两点状通规 1—实际孔
（c）工件 （d）两点状止规 2—孔公差带
（e）全形止规
三、量规设计
2. 量规的形式与结构
三、量规设计
2. 量规的形式与结构
三、量规设计
2. 量规的形式与结构
三、量规设计
光滑极限量规工作尺寸计算的一般步骤： ① 从国家标准《公差与配合》中查出孔与轴的尺寸极限偏差； ② 由表5—2查出量规制造公差T和位置要素Z值。按工作量规制造 公差T，确定工作量规的形状公差和校对量规的制造公差； ③ 计算各种量规的工作尺寸或极限偏差。 3. 设计举例 计算φ25H8/f7孔和轴用量规的极限偏差。 解：① 由P22、P24表1-10和1-11查出孔与轴的上、下偏差为：
二、工作量规公差带
2.校对量规的公差带
(a)校对量规的分类： “较通-通”(TT)：检验轴用量规“通规”的校 对量规。作用是防止通规尺寸过小，检验时应通 过被校对的量规。 “较通-损”(TS)：检验轴用量规“通规”磨损 极限的校对量规。作用是防止通规超出磨损极限 尺寸，检验时若通过被校对的量规，说明已用到 磨损极限。 “较止-通”(ZT)：检验轴用量规“止规” 的 校对量规。作用是防止止规尺寸过小，检验时应 通过被校对的量规。 (b)校对量规公差带分布 TT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； TS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； ZT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。
英制形位公差应用指南介绍5(位置公差部分)
•
•
MMC下的同时要求
当多个成组要素的任何共用基准体系在MMC基础上规 定时，根据功能要求，可以选择这些成组要素作为一 个单个组或具有单独要求的各个组。如果在公差框格 下未加任何附加注释，则把这些成组要素看成是一个 组。 当设计允许这些成组要素作为分别独立的单独组时， 应在每个单独组的公差框格下方加注“分别要 求”(SEP REQT)，见下图。
•
• •
实体状态下的位置度公差
被测要素在MMC下位置度公差的解释 被测要素应用MMC时，如果位置度公差值的后面加注M，则实 际上是规定了被测要素的一个实效边界，位置度须受实效边界 的控制 。
• 基准要素在MMC下的允许偏离
• 若成组要素必须相对于在MMC下的基准要素定位，见 下图。当图中基准要素B处于MMC时，它的轴线确定了 几何图框的位置。
• 同轴性控制与同轴度的区别 • 下图所示被测要素的两种可能状态。
• 第1张图中，被测要素的实际配合包容面的轴线相对 于基准要素的轴线A向左偏移0.2，并从被测要素的表 面右边去除了0.5厚的材料。 • 第2张图中，当从要素表面上侧和下侧分别去除0.25 厚材料的同时，被测要素的实际配合包容面的轴线相 对于基准要素的轴线A向左偏移0.2。 • 由于图1和图2中被测要素的实际配合包容面尺寸为直 径25，被测要素保持在可接受的尺寸极限内。对同轴 的位置公差，要素的实际配合包容面轴线的位置相对 于基准要素的轴线也在公差带内。当检查同轴位置公 差时，图1和图2所描述的两种状态是完全可以接受的， 也就是说，对这两种情况，零件都满足标注的同轴位 置公差要求，零件是合格的。 • 对于同轴度，完全相反的(或相应定位的)要素的中心 位置相对于基准要素轴线被控制，见下图。当检查同 轴度要求时，对上图1和图2所描述的那两种状态，只 有图2描述的零件是可以接受的，也就是说，对这种 情况，零件满足标注的同轴度公差要求，零件是合格 的。而对图1所示的状态，因为有的被测要素的中点 超过0.4直径同轴度公差圆柱的边界，所以不合格。
[高效管理]第七章（孔、轴检测与量规设计基础）
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第七章孔、轴检测与量规设计基础孔、轴(被测要素)的尺寸公差与形位公差的关系采用独立原则时，它们的实际尺寸和形位误差分别使用普通计量器具来测量。
对于采用包容要求○E的孔、轴，它们的实际尺寸和形状误差的综合结果应该使用光滑极限量规检验。
最大实体要求应用于被测要素和基准要素时，它们的实际尺寸和形位误差的综合结果应该使用功能量规检验。
孔、轴实际尺寸使用普通计量器具按两点法进行测量，测量结果能够获得实际尺寸的具体数值。
形位误差使用普通计量器具测量，测量结果也能获得形位误差的具体数值。
量规是一种没有刻度而用以检验孔、轴实际尺寸和形位误差综合结果的专用计量器具，用它检验的结果可以判断实际孔、轴合格与否，但不能获得孔、轴实际尺寸和形位误差的具体数值。
量规的使用极为方便，检验效率高，因而量规在机械产品生产中得到广泛应用。
我国发布了国家标准GB／T 3177—1997《光滑工件尺寸的检验》和GB／T 1957—1981《光滑极限量规》、GB／T 8069—1998《功能量规》，作为贯彻执行《极限与配合》、《形状和位置公差》以及《普通平键与键槽》、《矩形花键》等国家标准的技术保证。
§1 孔、轴实际尺寸的验收一、孔、轴实际尺寸的验收极限按图样要求，孔、轴的真实尺寸必须位于规定的最大与最小极限尺寸范围内才算合格。
考虑到车间实际情况，通常，工件的形状误差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、压陷效应以及计量器具和标准器(如量块)的系统误差均不进行修正。
因此，测量孔、轴实际尺寸时，由于诸多因素的影响而产生了测量误差，测得的实际尺寸通常不是真实尺寸，即测得的实际尺寸=真实尺寸±测量误差，如图7-1所示。
鉴于上述情况，测量孔、轴实际尺寸时，首先应确定判断其合格与否的尺寸界限，即验收极限。
如果根据测得的实际尺寸是否超出极限尺寸来判断其合格性，即以孔、轴的极限尺寸作为孔、轴实际尺寸的验收极限，则有可能把真实尺寸位于公差带上下两端外侧附近的不合格品误判为合格品而接收，这称为误收。
第5章光滑极限量规-2
泰勒原则是设计极限量规的依据，用这种极限量 规检验零件，基本可以保证零件公差与配合要求。
但是，在极限量规的实际应用中，由于量规制造 和使用方面的原因，要求量规形状完全符合泰勒原则 是有困难的。因此，国标规定：允许在被测零件的形 状误差不影响配合性质的条件下，可以使用偏离泰勒 原则的量规。
校对量规的公差带分布规定如下：
TT—校验轴用量规“通规”的 “校通-通”。它控制通规的最大 实体尺寸，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。公差带从 通规的下偏差起向轴用量规 “通 规”公差带内分布。
ZT—校验轴用量规“止规”的“校止-通”。它控制 止规的最大实体尺寸，防 止止规尺寸过小，检验时应通过被校对的轴用量规。公差带从“止规” 的下偏
孔：ES=+0.033 EI=0 轴：es=-0.02 ei=-0.041
(2)由表5-2查出：
工作量规:
孔
:
塞规制造公差T = 0.0034mm,位置要素Z = 0.005mm(IT8级)f
塞规形状公差为制造公差50%,T / 2 = 0.0017mm,
25
轴
:
工作量规为卡规,制造公差T = 0.0024mm,位置要素Z 卡规形状公差为制造公差50%,T / 2 = 0.0012mm
偏离泰勒原则量规的影响：
被检孔
被检孔
(a)全形止规的影响
Dm
(b)不全形塞规
2. 量规的形式与结构
量规形式及应用范围
1 通规218Fra bibliotek100
0
1 止规
2
量规设计_公差配合与测量技术_[共4页]
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公差配合与测量技术| 68 |续表二、量规设计量规的设计就是根据工件图样上的要求，设计出能够把工件尺寸控制在允许的公差范围内的适用的量具。
量规设计包括选择量规结构型式、确定量规结构尺寸、计算量规工作尺寸以及绘制量规工作图。
1．量规设计原则及结构当被测孔或轴遵守包容要求时，应遵循极限尺寸的判断原则：要求其被测要素的实体处处不超过最大实体边界，而提取要素的局部尺寸不得超过最小实体尺寸。
具体来讲，孔或轴的作用尺寸不允许超过最大实体尺寸（即对于孔的作用尺寸应不小于最小极限尺寸，轴的作用尺寸则应不大于最大极限尺寸）；任何位置上的提取要素的局部尺寸不允许超过最小实体尺寸，即对于孔的提取要素的局部尺寸不大于最大极限尺寸；轴的提取要素的局部尺寸不小于最小极限尺寸）。
由上述内容可知：孔和轴尺寸的合格性应是作用尺寸和提取要素的局部尺寸两者的合格性。
作用尺寸由最大实体尺寸控制，而提取要素的局部尺寸由最小实体尺寸控制。
通规体现的是最大实体边界，故理论上应为全形规。
全形规除直径为最大实体尺寸外，其轴向长度还应与被检工件的长度相同，若通规不是全形规，会造成检验错误。
图1-51所示为用通规检验轴的示例，轴的作用尺寸已超出了最大实体尺寸，为不合格产品，不能通过是正确的，但非全形规却能通过，造成误判。
止规用于检验工件任何位置上的提取要素的局部尺寸，理论上应为非全形规，采用两点式测量，否则也会造成误判。
图1-52所示为止规形状不同对检验结果的影响，图中轴在I —I 位置上的提取要素的局部尺寸已超出了最小实体尺寸，正确的检验情况是止规应在该位置上通过，从而判断出该轴不合格。
但用全形的止规测量时，由于其他部分的阻挡，也通不过该轴，造成误判。
因此，符合极限尺寸判断原则的通规应为全形规，止规则应为非全形规，即通规的测量面应是与孔或轴形状相对应的完整表面（通常称为全形量规），其尺寸等于工件的最大实体图1-51 通规形状对检验的影响。
公差5 孔轴检测与光滑量规
测量误差：测得值与被测真值之间的差异。 测量误差：测得值与被测真值之间的差异。 绝对误差： 绝对误差： δ = x − x0 相对误差： f = 相对误差：
δ
x0
测量误差的来源：计量器具的误差、 测量误差的来源：计量器具的误差、方法误差及环 境误差。 境误差。
生产公差：由于测量误差的存在， 生产公差：由于测量误差的存在， 工件可能得到的最小的制造公差。 工件可能得到的最小的制造公差。 可能有误废现象。 可能有误废现象。 保证公差：由于测量误差的存在， 保证公差：由于测量误差的存在， 工件可能得到的最大的制造公差。 工件可能得到的最大的制造公差。 可能有误收现象。 可能有误收现象。
例：选择测量Φ150H9 E 的测量器具，并确定验收极限。 选择测量Φ150H9 的测量器具，并确定验收极限。 解:1.查表2-3知:TD=0.1mm，ES=+0.1mm，EI=0mm :1.查表 查表2 =0.1mm，ES=+0.1mm， Dmax=150.1mm， Dmax=150.1mm，dmin=150mm 2. A=T/10=0.01mm ， =0.9u=0.009mm（ u=T/10=0.01mm,u1=0.9u=0.009mm（Ⅰ档） 确定测量器具,查表5 10：确定分度值为0.01mm 按u1确定测量器具,查表5-10：确定分度值为0.01mm 的内径千分尺， 的内径千分尺，该仪器的不确定度 =0.008mm﹤0.009mm，满足使用要求。 u1=0.008mm﹤0.009mm，满足使用要求。 3.确定验收极限尺寸 确定验收极限尺寸： 3.确定验收极限尺寸： Ks=Dmax-A=150.1Ks=Dmax-A=150.1-0.01=150.09mm Ki=Dmin+A=150+0.01=150.01 验收公差为： 验收公差为：0.08mm
量规设计基础
量规设计基础一、极限尺寸判断原则单一要素的孔和轴遵守包容要求时，要求其被测要素的实体处处不超过最大实体边界，而实际要素局部实际尺寸不得超过最小实体尺寸。
二、光滑极限量规的检验原则依照极限尺寸判断原则设计的量规，称为光滑极限量规（简称量规）。
检验孔用的量规称为塞规，检验轴用的量规叫环规或卡规。
量规由通规（通端）和止规（止端）所组成。
通规和止规是成对使用的。
检验时，通规通过被检轴、孔则表示工件的作用尺寸没有超出最大实体边界。
而止规不通过，则说明该工件实际尺寸也正好没有超越最小实体尺寸。
故零件合格。
三、滑极限量规的分类按用途分：工作量规、验收量规、校对量规1工作量规——工人在加工中用它来测工件的。
通端：T止端:Z2验收量规——检验部门或用户来验收零件的。
3校对量规——用来校对轴用量规，以发现卡规是否已磨损或变形。
TT→校通—通量规（通过被测卡规的通端）防止尺寸过小TS→校通—损量规（不通过被测卡规的通端）防止尺寸过大ZT→校止—通量规（通过被测卡规的通端）防止尺寸过小对于孔量规的校对一般用通用量仪来校对。
四、工作量规的设计1工作量规的公差带1）作量规基本尺寸的确定：各种量规是以被测工件的极限尺寸作为基本尺寸。
T=MMS ：dmaxDZ=LMS ：dminD2）作量规的公差带① 制造公差——控制量规制造时产生的误差。
② 磨损公差——规定有一个合理的寿命。
通端：制造、磨损止端:制造国标规定两种方案：量规公差带以不超出工件极限尺寸为原则分布在尺寸公差带之内。
通规的制造公差带对称于Z值。
Z——制造公差带中心至被测工件MMS之间的距离，其允许磨损量以工件的MMS 为极限。
止规的制造公差带是以工件的LMS算起。
量规公差带中：大小要素——T ；位置要素——Z。
其值见P93 表4-15 2验收量规的公差带没有列出单独的公差带规定：检验部门应该使用磨损较多的通规；用户使用通规接近MMS，以及接近LMS的止规。
3校对量规的公差带TT——从通规的下偏差计算起，向通规公差带内分布。
互换性与技术测量第五章光滑极限量规
光滑极限量规的分类
孔用光滑极限量规（塞规） 通端 ——按孔的最大实体尺寸(孔的最小极限尺寸)制造 止端 ——按孔的最小实体尺寸(孔的最大极限尺寸)制造 通规 按Dmin设计 防止Dm<Dmin 止规 按Dmax设计 防止Da>Dmax
√
汇报结束
谢谢大家! 请各位批评指正
互换性与技术测量第五章光滑极限量规
本章主要内容：
1、基本概念 2、泰勒原则 3、量规公差带 4、量规设计
5.1 基本概念
❖ 在机器制造中，工件的尺寸一般使用通用计量器具来测量。 ❖ 对成批的、标准的大批量工件使用一种专门的单值量具--光滑极
限量规来检验工件是否在允许的极限尺寸范围内，即工件是否合 格。这种方法效率高、检测方便。
❖ 光滑极限量规是一种无刻度的专用检验工具，用它来检验工件只 能确定工件是否在允许的极限尺寸范围内，不能测量出工件的实 际尺寸。
❖ 检验孔径的光滑极限量规称为塞规，检验轴径的光滑极限量规称 卡规或环规。
5.1基本概念
光滑极限量规是一种无刻度的定值专用量具，其外形与被检验对 象相反。
量规结构简单、制造容易、使用方便。
检验孔、轴时，不能测出孔、轴尺寸的具体数字，但能判断孔、 轴尺寸是否合格。
螺纹环规、塞规
塞规
5.1基本概念孔公差Fra bibliotek孔最大极限尺寸
通
止
孔最小极限尺寸
孔用塞规
课件：互换性第5章 量规
２、根据不同用途分类： （１）工作量规：制造工件的过程中操作者所使用的量规 （２）验收量规：检验部门和用户代表在验收产品时所用的量规
（4）φD圆柱面对φd轴线的径向圆跳动量不超过0．03 mm， 轴肩端平面对φd轴线的端面圆跳动不超过0．05 mm。
答案：
第五章 光滑极限量规
一. 基本概念和分类
塞规：孔用量规 “T” “Z”
卡规（环规）：轴用量规
二“T、” 泰勒原则 “Z”
工作量规：制造时
验收量规：检验部门
分类：按用途分
校对量规 “校通－通”规 “TT” 通
试将下列技术要求标注在图上
（1）φd圆柱面的尺寸为φ30 （0 -0.025）,采用包容要求， φD圆柱面的尺寸为φ50 （0 -0.039）,采用独立原则。
（2） φd表面粗糙度的最大允许值为Ra =1.25μm， φD表面粗糙度的最大允许值为Ra =2μm。
（3）键槽侧面对φD轴线的对称度公差为0．02 mm。
（３）校对量规：校对工作量规和验收量规的量规。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，故未规定校对 量规。
（a）校通—通：代号是TT，检验轴用量规通规的校对量规 （b）校止—通代号是ZT，检验轴用量规止规的校对量规 （c）校通—损：代号是TS，检验轴用量规通规磨损极限的校对量规
二、 泰勒原则
１、极限尺寸判断原则（泰勒原则） （１）孔或轴的作用尺寸不允许超越
最大实体尺寸，即：
Dm ≧ D min
dm ≦d max
公差学习ppt第5章
量规是一种无刻度定值专用量具，检验工件时只能判 断工件是否在允许的极限尺寸范围内，而不能测出工件的 实际尺寸。检验孔用的量规称塞规，如图a ；检验轴用的 量规称卡规（或环规）， 如图b。
孔用塞规和轴用卡规均由通端量规（通规）和止端量 规（止规）成对组成，以分别检验孔和轴的体外作用尺寸 是否在极限尺寸的范围内。检验工件时，只要通规能通过 且止规不能通过，即可判断工件合格，否则就不合格。
“校止—通”量规（代号ZT） “校止—通”量规是检验轴用工作量规“止规”的校 对量规。检验时，通过轴用工作量规的止端，该止规合格。 “校通—损”量规（代号TS） “校通—损”量规是检验轴用验收量规的“通规磨损 极限”的校对量规。通规在使用过程中不应该被TS通过； 如果被TS通过，则认为该通规已超过极限尺寸，应予报 废，否则会影响产品质量。
（3）计算量规的极限偏差 ①Φ30H8孔用量规 通规：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 ＝＋0.033mm 磨损极限＝EI＝0 止规：上偏差＝ES＝＋0.033mm 下偏差＝ES－T ＝0.033－0.0034＝＋0.0296mm
方案二中，量规公差带和允许的最小磨损量部分超越 工件公差带，保证公差大于工件公差带，这就可能将已超 越极限尺寸的工件误判为合格品，会影响配合性质和产品 质量。但生产公差较大，降低了量规的加工要求。
国家标准《光滑极限量规》GB/T 1957-2006 规定的 量规公差带，采用方案一的分布，孔用和轴用工作量规的 公差带如图。T为制造量规尺寸公差，Z为位置要素（通 规尺寸公差带的中心到工件最大实体尺寸之间的距离）。
1.检验孔用量规 针式塞规：主要用于检验直径尺寸从1～6mm的小孔。 两个测头可用粘结剂粘牢在手柄的两端，一个测头作为通 端，另一头作为止端。
量规设计基础PPT学习教案
6.3 工作量规设计
1)根据被检工件的尺寸大小和结构特点等因素选择量规的结构形式。 2)根据被检工件的基本尺寸和公差等级查出量规的位置要素Z和制 造公差T，画出量规公差带图，计算量规工作尺寸的上、下偏差。 3)查出量规的结构尺寸，画量规工作图，标注尺寸及技术要求。 例6-1 试设计检验ϕ30H8(+0．033)○E和ϕ30f7(-0．020)○E的工作量规。 解:1)确定量规形式。参考图6-3、图6-4，选择检验孔用锥柄圆柱双 头塞规；轴用单头双极限圆形片卡规。 2)查表6-1确定工作量规的制造公差T和位置要素Z。
6.2 量规设计原理
6.2.1 泰勒原则 量规的设计应符合泰勒原则（极限尺寸判断原则）。 (1)量规的基本尺寸 通规的基本尺寸应等于工件的最大实体尺寸 (DM或dM)；止规的基本尺寸应等于工件的最小实体尺寸(DL或dL)。 (2)量规的形状要求 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，且测量长度等于配合长度， 因此，通规通常制成全形量规。 6.2.2 工作量规公差带
6.2 量规设计原理
图6-3 几种常用的轴用量规的结构形式 a)环规(1～100) b)双头卡规(3～10) c)单头双极限卡规(1～80)
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6.2 量规设计原理
图6-4 几种常用的孔用量规的结构形式 a)锥柄圆柱塞规(1～50mm) b)单头非全形塞规(80～180mm)
c)片形塞规(18～315mm) d)球端杆规(315～500mm)
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6.3 工作量规设计
3)计算量规极限偏差。
图6-5 量规公差带图
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① 塞规通端 ② 塞规止端 ③ 止规通端 ④ 卡规止端
第五章[1].量规大纲ppt.
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二、安全裕度A与验收极限用
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：为防止受测量不确定度的影响而使工件的实际尺寸超 安全裕度A由被测工件的尺寸公差来查表确定。
安全裕度A值按被检验工件的公差大小来确定，一般为工件公差的1/10。国家标准 （GB/T3177-1997）对A值有明确的规定。
end
§5-5 光滑极限量规设计
量规：是一种无刻度定值专用量具
用光滑极限量规检验光滑圆柱体零件时，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。
量规成对使用 通规 止规 通规的作用防止工件尺寸超出最大实体极限 止规的作用防止工件尺寸超出最小实体极限
§5-4光滑工件尺寸的检验
尺寸检验可用： ①专用量规—大批量生产 ②通用计量器具—单件生产或小批量生产
一、验收原则及方法
误收：把超出公差界限的废品判为合格
误废：把公差界限内的合格品判为废品
二、验收极限与安全裕度
原因：在验收产品时，我们所采用的 验收方法应只接收位于规定的尺寸极 限之内的工件，位于规定的尺寸极限 之外的工件应拒收。即：只允许误废， 而不允许误收。 为此需要根据被测件的精度高低和相 应的极限尺寸，确定其安全裕度（A） 和验收极限。
例2
被测工件为一 φ 50f8 的轴，试确定验收极限 并选择合适的测量器具。 解：①确定工件的极限偏差。 es=-0.025 ei=-0.064 ②确定安全裕度A和测量器具不确定度允许值u1。 该 工 件 的 公 差 为 0 . 0 3 9 mm， 从 表 3.20 查 得 A=0.0039，u1=0.0035。 ③选择测量器具。按工件基本尺寸 50mm，从表 3.22查知，分度值为0.005mm的比较仪不确定度u1 为0.0030mm,小于允许值0.0035mm，可满足使用要 求。
第五章-公差课件
图5-7 孔、轴用量规
孔有量规 1.全形塞规———具有外圆柱形旳测量面。 2.不全形塞规———具有部分外圆柱形旳测量面。 3.片形塞规———具有较少部分外圆柱形旳测量面。 4.球端杆规———具有球形旳测量面。
轴用量规 1.环规———具有内圆柱面旳测量面。 2.卡规———具有两个平行旳测量面（也可改用一
图5-2 孔、轴体外作用尺寸Dfe 、dfe 与实际尺寸Da 、da
2.符合泰勒原则旳量规要求 通规工作面为最大实体边界，因而与被测孔或轴成
面接触，且量规长度等于配合长度。所以，通规常称为 全形量规。
止规用于控制工件旳实际尺寸，它旳测量面理论上 应是两点状旳，这两点状测量面之间旳定形尺寸（基本 尺寸）等于孔或轴旳最小实体尺寸。止规称为不全形量 规。
用符合泰勒原则旳量规检验孔或轴时，若通规能够 自由经过，且止规不能经过，则表达被测孔或轴合格; 若通规不能经过，或者止规能够经过，则表达被测孔或 轴不合格。
图5-3 光滑极限量规
光滑极限量规设计时，通规用来控制零件旳 作用尺寸，止规用来控制零件旳实际尺寸。
通规旳测量面应是与孔或轴形状相相应旳完 整表面，其定形尺寸等于零件旳最大实体尺寸 且测量长度等于配合长度，所以通规常称为全 形量规。止规旳测量面是两点状旳，这两点测 量面之间旳定形尺寸等于零件旳最小实体尺寸。 假如量规形状不正确，就会造成误收。
1．量块旳材料 量块是用特殊合金钢材料制成旳，这种材料具有线膨胀小、
不易变形、硬度高、耐磨性好、有极好旳抛光性和研合性等特 点。
2．量块旳形状和尺寸 量块旳形状一般为正六面体，有两个相互平行旳测量面和4
个非测量面，如图5-1所示。两个测量面旳表面非常光滑平整且 测量面间具有精确旳尺寸，其他4个非测量面可作为标识面。
量规的公差分析及设计
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高度、深度 量规
高度、深度量规 原理
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高度、深度量规 结构
Ⅰ型
大端（D）尺寸越磨损越小 小端（X）尺寸越磨损越大
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Ⅱ型
大端（D）尺寸和小端（X） 尺寸都是越磨损越大
Ⅲ型
大端（D）尺寸和小端（X） 尺寸都是越磨损越小
高度、深度量规 精度
Ⅰ型
大端（D）尺寸越磨损越小 小端（X）尺寸越磨损越大
通
止
轴最大实体尺寸
轴用量规
光滑极限量规 原理
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光滑极限量规 原理
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光滑极限量规结构
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光滑极限量规结构
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通规
1 2 0 100 500 环规 卡规
止规
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轴用量规的型式及应用范围
光滑极限量规 精度
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光滑极限量规 设计
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光滑极限量规 设计
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量规检测方法
通止法
着色法 光隙法 刻线法 指示表法
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量规分类
工作量规 验收量规 校对量规
塞规 环规 卡规
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实体量规 虚拟量规
通规 止规
量规检测原则
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保证被判定为合格的被测几何要素的误差在图样规定的 允许范围内，防止误收，同时也不造成不合理的误废； 使用方便，提高检验效率； 保证量规制造和使用的经济性，在保证检验精度和使用 方便的条件下，具有良好的制造工艺性和磨损后的可修 复性； 具有足够的刚性，防止使用和存放过程中产生变形，在 保证刚度的条件下，尽量减轻质量； 量规工作表面应该具有较高的耐磨性和抗腐蚀性； 有时可以不按标准规定，而根据生产实际需要设计非标 量规。
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第5章量规设计基础学习目的和要求1．理解泰勒原则的含义。
2．了解光滑极限量规的作用、种类。
3．掌握工作量规的设计方法。
5．1 概述光滑极限量规是一种没有刻度的专用检验工具，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。
其特点是：结构简单，使用方便、可靠，验收效率高。
量规的形状与被检验工件的形状相反，其中检验孔的量规称为塞规，它由通规和止规组成，通规是按孔的最小极限尺寸设计的，作用是防止孔的作用尺寸小于其最小极限尺寸；止规是按孔的最大极限尺寸设计的，作用是防止孔的实际尺寸大于其最大极限尺寸，如图5-la）所示。
检验轴的量规称为卡规，它的通规是按轴的最大极限尺寸设计的，其作用是防止轴的作用尺寸大于其最大极限尺寸；止规是按轴的最小极限尺寸设计的，其作用是防止轴的实际尺寸小于其最小极限尺寸，如图5-lb）所示。
用量规检验零件时，只有通规通过，止规不通过，被测件才合格。
图5-1光滑极限量规量规按照用途分为：1．工作量规在零件制造过程中，生产工人检验工件时所使用的量规称为工作量规。
通规用代号T表示，止规用代号Z表示。
通常使用新的或者磨损较少的量规作为工作量规。
2．验收量规检验人员或者用户代表验收工件时所用的量规称为验收量规。
验收量规不需要另行制造，一般选择磨损较多或者接近其磨损极限的工作量规作为验收量规。
3．校对量规用于检验轴用工作量规的量规称为校对量规，由于孔用工作量规使用通用计量器具检验，所以不需要校对量规。
校对量规有以下几种：校通一通(TT)是检验轴用工作量规通规的校对量规。
校对时，应该通过，否则通规不合格。
校止一通(ZT)是检验轴用工作量规止规的校对量规。
校对时，应该通过，否则止规不合格。
校通一损(TS)是检验轴用工作量规通规是否达到磨损极限的校对量规。
校对时，应该不通过轴用工作量规(通规)，否则该通规已到或者超过磨损极限，不应该再使用。
1325．2 量规尺寸及公差带量规是专用量具，它的制造精度要求比被检验工件更高，但不能将量规工作尺寸正好加工到某一规定值，故对量规工作尺寸也要规定制造公差。
5．2．1 工作量规基本尺寸工作量规中的通规是用来检验工件的作用尺寸是否超过最大实体尺寸(轴的最大极限尺寸或者孔的最小极限尺寸)，工作量规中的止规是检验工件的实际尺寸是否超过最小实体尺寸(轴的最小极限尺寸或孔的最大极限尺寸)，各种量规即以被检验的极限尺寸为基本尺寸。
5．2．2 工作量规公差带通规在使用过程中，常常与工件相接触，不可避免地发生磨损而使尺寸发生变化，为使通规有一个合理的使用寿命，除规定量规的制造公差外，还必须对通规规定磨损公差和磨损极限。
止规由于不经常通过零件，磨损量少，所以只规定了制造公差。
1．制造公差国家标准规定Array量规的公差带不得超越工件的公差带。
通规的制造公差带对称于Z值(称为公差带位置要素)，其允许磨损量以工件的最大实体尺寸为极限；止规的制造公差带是从工件的最小实体尺寸算起，分布在尺寸公差带之内。
其公差带分布如图5-2所示。
工作量规的制造公差T和通规公差带位置要素Z是综合考虑了量规的制造水平和一定的使用寿命，按被检验零件的公差等级和基本尺寸给定的。
具体数值见表5-1。
2．磨损极限通规的磨损极限尺寸就是零件的最大实体尺寸。
由图5-2所示的几何关系，可以得出工作量规上、下偏差的计算公式，见表5-2。
图5-2量规公差带3．验收量规公差带133在量规国家标准中，没有单独规定验收量规公差带，但规定了检验部门应该使用磨损较多的通规，用户代表应使用接近工件最大实体尺寸的通规以及接近工件最小实体尺寸的止规。
4．校对量规公差带如前所述，只有轴用量规才有校对量规。
“校通一通”量规(TT)其作用是防止轴用通规尺寸过小，其公差带从通规的下偏差算起，向轴用通规公差带内分布。
“校止一通”量规(ZT)其作用是防止轴用止规尺寸过小，其公差带是从止规的下偏差起，向轴用止规公差带内分布。
“校通一损”量规(ST)其作用是防止通规在使用中超过磨损极限，其公差带是从通规的磨损极限起，向轴用通规公差带内分布。
校对量规的尺寸公差T P为工作量规尺寸T公差的一半，校对量规的形状公差应控制在其尺寸公差带内。
5．3 工作量规设计5．3．1 量规设计的原则及其结构光滑极限量规的设计应符合极限尺寸判断原则(泰勒原则)，即孔或轴的作用尺寸不允许超过最大实体尺寸，在任何位置上的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。
其尺寸关系：对于孔：D M (D min) ≤D fe D a ≤D L (D max)对于轴：d L (d min) ≤d a d fe≤d M (d max)根据这一原则，通规应设计成全形的，即除其尺寸为最大实体尺寸外，其轴向长度还应与被检工件的长度相同。
若通规不是全形规，会造成检验错误。
图5-3为用通规检验轴的示例，轴的作用尺寸已经超过最大实体尺寸，为不合格件，通规应不通过，检验结果才是正确的，但是不全形的通规却能通过，造成误判。
止规用于检验工件的实际尺寸，理论上其形状应该为不全形(两点式)，否则也会造成检验误差。
止规形状不同对检验结果的影响如图5-4所示，轴在y—y方向的实际尺寸已经超出最小实体尺寸(轴的最小极限尺寸)，正确的检验情况是：止规在该位置上通过，从而判断出该轴不合格。
但用全形止规检验时，因其他部位的阻挡，却通不过该轴，造成误判。
所以符合极限尺寸判断原则的通规，其结构形式为全形规，而止规的结构则应为点状，即非全形规。
134135图5-3通规形状对检验的影响但在实际应用中，为了便于使用和制造，极限量规常偏离了上述原则。
例如，为了使用已标准化的量规，标准通规的长度常常不等于工件的配合长度；对大尺寸的孔和的塞规(杆规和卡规)检验，以代替笨重的全形塞规。
再比如，因环规通规不能检验正在顶尖上加工的工件及曲轴，而允许用卡规代替。
对于止规，由于测量时，点接触易于磨损，故止规不得不以小平面、圆柱面或者球面代替。
检验小孔用的止规，为制造方便和增加刚度，常常采用全形塞规；检验薄壁工件时，为了防止两点状止规造成工件变形，也采用全形止规。
图5-4止规形状对检验的影响为了尽量避免在使用中因偏离泰勒原则检验时造成的误差，操作时一定要注意。
例如，使用非全形的通端塞规时，应在被检验孔的全长上，沿圆周的几个位置上检验；使用卡规时，应在被检验轴的配合长度内的几个部位，并围绕被检验轴圆周的几个位置上检验。
选用量规结构形式时，必须考虑工件的结构、大小、产量和验收效率等。
图5-5列出了不同尺寸范围下的通规、止规的型式及应用范围。
图5-5a)为孔用量规，图5-5b)为轴用量规。
图5-6分别给出了几种常用的轴用、孔用量规的结构型式，供设计时使用，图5-6a)为轴用量规，图5-6b)、图5-6c)和图5-6d)为非全形孔用量规。
5．3．2 工作量规设计举例光滑极限量规工作尺寸计算的一般步骤如下：（1）按照极限与配合（GB/T1800．3─1998）确定孔、轴的上、下偏差。
（2）按照表5-1查出工作量规制造公差T 值和位置要素Z 值。
按工作量规制造公差T ，确定工作量规形状公差。
（3）计算各种量规的极限偏差或工作尺寸，画出公差带图。
例5-1 设计检验Ф30H8／f'7○E 孔、轴用工作量规。
解：（1）确定量规的类型。
参考图5-5，检验Φ30H8的孔用全形塞规，检验Φ30f7的轴用卡规。
（2）查表1-3、表1-5、表1-6得Φ30H8／f7孔、轴尺寸标注分别为Φ30H8（033.00 ）、136Φ30ff7(020.0041.0--)。
（3）计算各种量规的极限偏差：1）Ф30H8孔用塞规通规 上偏差=EI+Z+2T= (0+0．005+0．0017) mm= +0．0067mm 下偏差= EI+Z -2T=（0+0．005-0．0017）mm= +0．0033mm图5-5 量规型式及尺寸应用范围a)孔用量规型式和应用尺寸范围b)轴用量规型式和应用尺寸范围137图5-6 常用量规结构型式磨损极限=EI=0止规 上偏差=ES= +0．033mm下偏差=ES -T= (+0．033-0.0034) mm= +0．0296mm 2）Ф30f7轴用卡规通规 上偏差=es -Z+2T=（-0．020-0．0034+0．0012）mm= -0．0222mm 下偏差= es -Z -2T=（-0．020-0．0034-0．0012）mm = -0．0246mm磨损极限=es= -0．020mm止规 上偏差=ei+T= (-0．041+0．0024) mm= -0．0386mm 下偏差=ei= -0．041mm 将计算结果列于表5-3。
表5-3 量规工作尺寸计算 (单位：mm)（4）绘制工作量规的公差带图(图5-7)。
量规的标注方法如图5-8所示。
138图5-7 孔、轴工作量规的公差带图5．3．3 量规的其他技术要求1．量规的材料量规的材料可用淬硬钢(碳素工具钢、合金工具钢)和硬质合金，也可在测量面上镀以耐磨材料。
图5-8 量规的标注方法2．量规工作面硬度量规测量表面的硬度对量规使用寿命有一定影响，其测量面的硬度应为HRC58―65。
3．量规的形位公差量规的形位公差应控制在尺寸公差带内，形状公差为尺寸公差的50％，考虑到制造和测量的困难，当量规尺寸公差小于0．001mm时，其形状公差仍取0．00lmm。
4．量规工作面的粗糙度量规测量面的粗糙度主要从量规使用寿命、工件表面粗糙度以及量规制造的工艺水平考虑。
一般量规工作面的粗糙度应比被检工件的粗糙度要求更严格些，量规测量面粗糙度要求可以参照表5-4选取。
本章小结光滑极限量规是依照极限尺寸判断原则设计的量规，简称量规。
检验孔用的量规称为塞规，检验轴用的量规称为环规或卡规。
量规由通规(通端)和止规(止端)组成。
通规和止规是成对使用的。
检验时，通规通过被检轴、孔则表示工件的作用尺寸没有超出最大实体边界；而止规不通过，则说明该工件实际尺寸也正好没有超越最小实体尺寸，故零件合格。
根据用途不同，量规分为工作量规、验收量规和校对量规三种。
工作通规公差带由制造公差和磨损公差两部分组成。
工作止规公差带只有制造公差。
习题五5-l 光滑极限量规分几类？各有什么用途？为什么孔用工作量规没有校对量规？5-2 光滑极限量规有何特点?如何判断工件的合格性?5-3 光滑极限量规的设计原则是什么?并说明其含义。
5-4 量规的工作尺寸在工作图上如何标注？5-5 设计检验Ф50H7／t6○E配合的孔、轴工作量规，并画出公差带图。
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