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第七章 孔、轴检测与量规第七章 孔、轴检测与量规设计基础设计基础

§1 孔、轴实际尺寸的验收

§2 光滑极限量规

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§1 孔、轴实际尺寸的验收

实际尺寸 = 真实尺寸±测量误差

如果根据测得的实际尺寸来判断工件尺寸的合格性，则有可能造成工件的误收或误废。

误收误收：将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。

误废误废：将真实尺寸位于公差带上下两端内侧附近的合格品误判为不合格品而报废。

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GB/T 3177–2009 《光滑工件尺寸的检验》规定了工件实际尺寸的验收极限。

验收极限： 测量工件实际尺寸时判断工件尺寸合格与否的上、下极限界限 Ks 、 Ki 。

图 7-2

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验收极限方式的确定方式一：内缩方式

验收极限是从工件的上极限尺寸和下极限尺寸分别向工件尺寸公差带内移动一个安全裕度 A 来确定的。

ALK

ALK

i

s

min

max

方式二：不内缩方式

验收极限是以图样所规定工件的上极限尺寸和下极限尺寸分别作为上、下验收极限，即 A=0。

minmax LKLK is

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验收极限方式的选择

① 对于遵守包容要求的尺寸和标准公差等级高的尺寸，选择内缩方式。

② 当工艺能力指数大于 1 时，选择不内缩方式；但若采用包容要求的孔、轴，其最大实体尺寸一边的验收极限采用单向内缩方式。

③ 对于偏态分布的尺寸（图 3-25），其验收极限可只对尺寸偏向的一边采用单向内缩方式。

④ 对于非配合尺寸和一般公差的尺寸，其验收极限采用不内缩方式。

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计量器具的选择

确定工件尺寸验收极限后，还需正确选择计量器具以进行测量。

测量不确定度 u 由计量器具的测量不确定度 u1 测量条件

引起的测量不确定度 u2 组成。测量中 u1 对 u 的影响比

u2 大，所以测量时要合理选用计量器具。

选择计量器具的条件是：选择的计量器具的 u1′ 值应不

大于 u1 值。一般情况下选用 u1 时优先选用Ⅰ档。

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●验收极限方式和相应计量器具选择示例例 1 试确定 φ85f7 E 轴时的验收极限，并 选择相应的计量器具。解 （ 1 ） 确定验收极限（图 7-3） φ85f7 E 轴采用包容要求，因此验收极限采

用双向内缩方式。 工件 T=IT7=0.035mm， A=0.0036mm，则 Ks=Lmax–A=84.9605

Ki=Lmin+A=84.9325

（ 2 ）选择计量器具 Ⅰ档 u1=0.9A

)( 036.0071.0

)( 036.0071.0

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图 7-3

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§2 §2 光滑极限量规光滑极限量规量规：是一种无刻度的定值专用计量器具。 孔、轴实际尺寸和形状误差的综合结果可用光滑极限量规检验。光滑极限量规的功用 光滑极限量规有通规和止规，代号分别为“ T”和

“Z” 。 （ 1 ）通规：模拟孔、轴的最大实体边界，检验工件的

体外作用尺寸是否超出最大实体尺寸。 （ 2 ）止规：检验工件的实际尺寸是否超出最小实体尺

寸。 检验孔的量规－－塞规；检验轴的量规－－环规、卡规

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图 7-6 （ a ） （ b ）

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光滑极限量规的设计原理光滑极限量规的设计原理 光滑极限量规设计应符合极限尺寸判断原则 , 即泰勒原则。

泰勒原则（图 7 － 7 ）是指孔或轴的实际尺寸和形状误差综合形成的体外作用尺寸（ Dfe 或 dfe ）不允许超出最大实体尺寸 ( DM 或 dM ） , 在任何位置上的实际尺寸（ Da 或 da ）不允许超出最小实体尺寸（ DL 或 dL ）。

即 对于孔 Dfe≥Dmin 且 Da≤Dmax

对于轴 dfe≤dmax 且 da≥dmin

通规通过、止规不通过，表示工件合格。

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（ a ） （ b ）

图 7-7

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图 7-8

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光滑极限量规的定形尺寸及其公差带光滑极限量规的定形尺寸及其公差带 1 ．孔用工作量规的定形尺寸 通规：被测孔的下极限尺寸，止规：被测孔的上极限尺寸。 2 ．轴用工作量规的定形尺寸 通规：被测轴的上极限尺寸，止规：被测轴的下极限尺寸。 3. 工作量规的尺寸公差和公差带

工作量规的制造公差 T1 和通规尺寸公差带中心到工件最大

实体尺寸之间的距离 Z1 （通规需留出适当的磨损储量），按

工件的标准公差等级确定。 4. 工作量规工作部分的几何公差 包容要求，几何公差为定形尺寸公差的 50%。

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孔用工作量规的公差带示意图见图 7-10。

图 7-10

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轴用工作量规的公差带示意图见图 7-11。

图 7-11

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光滑极限量规工作部分极限尺光滑极限量规工作部分极限尺寸的计算及图样标注寸的计算及图样标注

光滑极限量规工作尺寸的计算步骤如下： （ 1 ）从国家标准《极限与配合》查出孔或轴的上、下

偏差，并计算其最大和最小实体尺寸，它们分别是通规和止规工作部分的定形尺寸。 （ 2 ）从 GB/T 1957-2006（附表 7 － 5 ）查出公差T1 和通规

的磨损储量 Z1 值。 （ 3 ）画出量规公差带图，确定量规的上、下偏差，并

计算量规工作部分的极限尺寸。

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例 2 计算检验 φ58H7 E 孔的工作量规工作部分的极限尺寸，并确定其几何公差。

解：①确定孔的极限尺寸。 φ58H7的 ES＝ +0.03mm， EI＝ 0

②确定通规和止规的定形尺寸。 通规和止规的定形尺寸分别为 φ58mm和 58.03mm。③确定定形尺寸公差 T1 和磨损储量 Z1 。 T1 ＝ 3.6μm， Z1 ＝ 4.6μm

④画出公差带示意图，确定量规的上、下偏差及工作部分的极限尺寸（图 7-12 ）。

⑤确定量规几何公差（量规简图见图 7-13 ）。

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图 7-12

20 图 7-13

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例 3 计算检验 φ40k6 E 轴的工作量规工作部分的极限尺寸，并确定其几何公差。

解：①确定轴的极限尺寸。 φ40k6的 es＝ +0.018mm， ei＝ +0.002

②确定通规和止规的定形尺寸。 通规和止规的定形尺寸分别为 φ40.018mm和40.002mm。

③确定定形尺寸公差 T1 和磨损储量 Z1 。 T1 ＝ 2.4μm， Z1 ＝ 2.8μm

④ 画出公差带示意图，确定量规的上、下偏差及工作部分的极限尺寸（图 7-14）。⑤确定量规几何公差（量规简图见图 7-15）。

22 图 7-14

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图 7-15