《几何精度设计与检测》课程教学课件（讲稿）第六章 光滑工件尺寸检验和光滑极限量规设计

第六章光滑工件尺寸检验和 光滑极限量规设计

第六章 光滑工件尺寸检验和 光滑极限量规设计

教学内容： n§1光滑工件尺寸检验 n§2光滑极限量规设计

教学内容： n §1 光滑工件尺寸检验 n §2 光滑极限量规设计

n 概述： n 孔、轴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 n 对于采用包容要求的孔、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 n 最大实体要求应用于被测要素和基准要素时，它们的实际尺寸和几何 误差的综合结果应该使用功能量规检验 n 我国发布了国家标准 n GB/T3177-2009《产品几何技术规范(GPS) 光滑工件尺寸的检验》 nGB/T1957-2006《光滑极限量规 技术要求》 n GB/T8069-1998《功能量规》 n 作为贯彻执行《极限与配合》、《几何公差》以及《普通平键与键槽 》、《矩形花键》等国家标准的技术保证

n 概述： n 孔、轴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 n 对于采用包容要求的孔、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 n 最大实体要求应用于被测要素和基准要素时，它们的实际尺寸和几何 误差的综合结果应该使用功能量规检验 n 我国发布了国家标准 n GB/T3177-2009《产品几何技术规范（GPS） 光滑工件尺寸的检验》 n GB/T1957-2006《光滑极限量规 技术要求》 n GB/T8069-1998《功能量规》 n 作为贯彻执行《极限与配合》、《几何公差》以及《普通平键与键槽 》、《矩形花键》等国家标准的技术保证

第一节光滑工件尺寸检验 n 一、工件验收原则、安全裕度与尺寸验收极限 n 1.工件验收原则 n实际尺寸=真实尺寸±测量误差 n 误收与误废的概念 n 国家标准规定：所用验收方法原则上是应只接收位于规定的尺寸极 限之内的工件，亦即只允许有误废而不允许有误收 n2、安全裕度 n安全裕度A(Safety margin):用来抵消测量不确定度。 n 验收极限可以按照下列两种方式之一确定

第一节 光滑工件尺寸检验 n 一、工件验收原则、安全裕度与尺寸验收极限 n 1.工件验收原则 n 实际尺寸=真实尺寸±测量误差 n 误收与误废的概念 n 国家标准规定：所用验收方法原则上是应只接收位于规定的尺寸极 限之内的工件，亦即只允许有误废而不允许有误收 n 2、安全裕度 n 安全裕度A（Safety margin）:用来抵消测量不确定度。 n 验收极限可以按照下列两种方式之一确定

(1)内缩方式：从规定的最大和最小极限尺寸分别向工件尺寸公差 带内移动一个安全裕度来确定。 n 上验收极限：Ks=Lax一A n下验收极限：K;=Lmin+A (2)不内缩方式：以规定的最大极限尺寸和最小极限尺寸分别作为 上、下验收极限，即取安全裕度为零(A=0)。 n 上验收极限：Ks=Lmax n下验收极限：K,=Lmin

n （1）内缩方式：从规定的最大和最小极限尺寸分别向工件尺寸公差 带内移动一个安全裕度来确定。 n 上验收极限： KS = Lmax – A n 下验收极限： Ki = Lmin + A n （2）不内缩方式：以规定的最大极限尺寸和最小极限尺寸分别作为 上、下验收极限，即取安全裕度为零（A=0）。 n 上验收极限： KS= Lmax n 下验收极限： Ki = Lmin

n 3、尺寸验收极限 (1)对于遵循包容要求的尺寸和标准公差等级高的尺寸，其验收极限 按双边内缩方式确定。 (2)当工艺能力指数C。31时，验收极限可以按不内缩方式确定；但 对于同时又采用包容要求的孔、轴，其最大实体尺寸一边的验收极限应 该按单向内缩方式确定。 （3)对于偏态分布的尺寸，其验收极限可以只对尺寸偏向的一边按单 向内缩方式确定。 n （4)对于非配合尺寸和未注公差尺寸，其验收极限按不内缩方式确定

n 3、尺寸验收极限 n （1）对于遵循包容要求的尺寸和标准公差等级高的尺寸，其验收极限 按双边内缩方式确定。 n （2）当工艺能力指数 时,验收极限可以按不内缩方式确定；但 对于同时又采用包容要求的孔、轴,其最大实体尺寸一边的验收极限应 该按单向内缩方式确定。 n （3）对于偏态分布的尺寸，其验收极限可以只对尺寸偏向的一边按单 向内缩方式确定。 n （4）对于非配合尺寸和未注公差尺寸，其验收极限按不内缩方式确定

n 二、计量器具的选择 n u1:计量器具测量不确定；u2:测量方法不确定度 u=u+u u1=0.9u L1u1=2u2 u2=0.45u 为了满足生产上对不同的误收、误废允许率的要求，GB/T3177-2009将测量不确定 度允许值u与工件尺寸公差T的比值分为三档。 n|档：u=T/10;l档：u=T/6;l档：u=T/4 n 一般情况下优先选用「档，其次是川档川档 (1)u1￡u1原则； (2)0.41￡1原则；（形状一致) (3)0.6u1￡u1原则；（形状不一致） n三、光滑工件尺寸检验示例

n 二、计量器具的选择 n u1：计量器具测量不确定；u2：测量方法不确定度 为了满足生产上对不同的误收、误废允许率的要求，GB/T3177-2009将测量不确定 度允许值u与工件尺寸公差T的比值分为三档。 n Ⅰ档：u=T/10；Ⅱ档：u=T/6；Ⅲ档：u=T/4 n 一般情况下优先选用Ⅰ档，其次是Ⅱ档Ⅲ档 n 三、光滑工件尺寸检验示例 （1） 原则； （2） 原则；（形状一致） （3） 原则；（形状不一致）

综上所述，合理地选择计量器具，应考虑以下两点要求： 1)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，使所选计量器具的测量范围能满足工件的要求。 2)选择计量器具应考虑工件的尺寸公差，使所选计量器具的不确定度值 既要保证测量精度要求，又要符合经济性要求。 I档：A=10%IT 41=90%A

综上所述，合理地选择计量器具，应考虑以下两点要求： 1）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，使所选计量器具的测量范围能满足工件的要求。 2）选择计量器具应考虑工件的尺寸公差，使所选计量器具的不确定度值 既要保证测量精度要求，又要符合经济性要求

表61安全裕度A值与计量翻具的测量不确定度免件值山 (单位：4m) 1填 公差等级 7 IT9 公是薄便 T13 公称尺寸 公醇尺寸 /mm 1 大手 3 60.60540914101.009L.523141.41.321322525233.856 30 8447.61319130 30 50 100109.0 15 21 1e0 14 250 25 23 59 3 80.80721.21.81212111.827181.81.6274.13030274.568 0 120 12 27 22 46 4 69 6 1090.90.811.420151.51.42334222.2203.350363.63.35.48.1 120 14014 13 21 220 22 4 4 81 1811111.01.72518181.7274.1272.724416.1434.33.96597 120 16016 15 24 250 5 40 630 5 30131.31.2202921211.932473333105,07.4525.24.77.812 130 250 【8 17 28 42 9 t10 30 50161.61.4243625252338563939355988626.25.69314 250 315 21021 19 32 320 29 472520 s10 180 50 80 191.91.7294.33030274568464.6416,910 747.46711 17 5 400230221355230 36348t570575100 80 120 222220335.0333.5325.37.9545.44981 12 878.77.813 20 500250252338 60906060579597m 97750 120 18025252.338564040366.09063 6.3579.514 100109.015 180 250 29292.6446.5464.64.16.910 12 726.511 1151210 17 250 315 3212294.87.2525.2477.812 8.17312 13013 2 19 29 315 400 36363.25.481575.75.18413898.98013 201401413 21 400 500 404036609.06363579549797871522155 161423 3 公差等图 T10 T12 T13 /mm 返回12 40 .0366.09.0 14 13 21 I 4.8437.2 11 75 7 12 180 18 16 27 10 585852871309,08.1142015015 14 232202220 33 707.063111611011101725180181627270272441

返回12

表6~2千分尺和游标卡尺的测量不确定度 (单位：mm) 测量器具类型 尺寸范围 分度值0.01 分度值0.01 分度值0.02 分度值0.05 外径千分尺 内径千分尺 游标卡尺 游标卡尺 大于 至 测量不确定度山 0 50 0.004 50 100 0.005 0.008 0.050 100 150 0.006 0.020 150 200 0.007 200 250 0.008 0.013 250 300 0.009 300 350 0.010 350 400 0.011 0.020 0.100 400 450 0.012 450 500 0.013 0.025 500 600 600 700 0.030 700 800 0.150 注：采用比较测量法测量时，千分尺和游标卡尺的测量不确定度可减小至表中数值的60%