测量量具设计资料

测量技术的基础知识及光滑工件尺寸的检测

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本节课内容：

1 .通用计量器具测量工件； 2. 光滑极限量规； 3．小结。

要求深刻理解与熟练掌握的重点内容：

1． 计量器具的选择与验收极限的确定；

2．光滑极限量规的基本概念；量规公差；工作量规的设计。

本次课难点：

光滑极限量规的基本概念。

本次课教学方法：

以黑板讲授为主，多媒体课件为辅助教学手段。

课外作业：习题3－13、3－14。

注：布置量规设计作业。

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具体内容的详细教案如下： （加黑字表示板书内容或应有板书的地方）

第六节 光滑工件尺寸的检测

一、通用计量器具测量工件 根据技术指标和经济指标。

1. 计量器具的选择原则：在满足使用要求的前提下，选低精度的测量器具。 两点要求：

(1)按被测工件的部位、外形、尺寸选择计量器具。 (2)按被测工件的公差T选择计量器具。

1)有标准按标准

2)无标准按 计量器具的极限误差Δlim=±(1/3～ 1/10 )T工件

高精度按1/3 、低精度按1/10 、 一般按1/5。

计量器具的Δlim见教材表3－4

2．光滑工件尺寸的检验（GB/T3177－1996）（公差与配合的配套标准） （1）安全裕度和验收极限 用一级千分尺测轴Φ20 0.013 mm

＋0～＋4 0

误收－13～－17

误废0～－4 9～－13

如何解决？ 内缩(内缩一个安全裕度A) GB规定了两种方法： 不内缩

1

实际不合格

测量 合格

测量 实际合格

Δlim=±4μ不合格

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1） 内缩方式：

对有配合要求的或高精度时，为了防止误收，采用内缩一个安全裕度A的方式，如教材图3-14。但增加了误废，从保证产品质量着眼是必要的。

a)安全裕度A 测量结果的不肯定程度，是整个测量的一个误差限。A： 根据T工件查表确定。

μ1＝0.9A 测量器具不确定度。

μ2＝0.45A 温度、形状误差、测量力引起的误差。

b)验收极限： 上验收极限＝最大限尺寸－A＝

下验收极限＝最小极限尺寸＋A＝

c)尺寸合格条件：

下验收极限≤Da≤上验收极限 下验收极限≤da≤上验收极限

2）不内缩方式：A＝0，验收极限就是工件的极限尺寸。 a) 无配合要求的低精度尺寸和采用一般公差(IT12～IT18)

b) 正态分布Cp≥1工艺能力指数大于1（工艺能力强T＞6σ随机误差）（大批量生产，用调整法获得尺寸，

测得值总体服从正态分布）

测得值总体服从正态分布，测量的极限误差Δlim＝±3σ 注：用教材图3-16说明 （见课件）。但采用包容要求时 ，最大实体MMS一边要采用内缩方式。 c） 偏态分布：注：用教材图3-17说明 （见课件）。

（2）计量器具的选择

u计≤u1，考虑到计量器具的经济性u计还应尽可能地接近u1。

表3-6、3-7、3-8（见教材）列出了有关计量器具不确定度的允许值。

例3-2试确定 140H11 （即采用的是包容要求）的验收极限，并选择计量器具。

注：本例题在黑板上讲解。

注：以上内容1学时。

二、用光滑极限量规检验工件

1. 光滑极限量规的作用、种类及公差带 （1）量规的作用

注：用教材图4－1（见黑板或课件）说明量规的作用和尺寸

通规T＝Dmin 通规通过 Dfe≥Dmin T通规通过dfe≤dmax

止规Z＝Dmax 止规不通过Da≤Dmax Z止规不通过da≥dmin

量规检验工件的合格条件： T通规通过、Z止规不通过。

作用：无刻度的专用检验量具，较通用计量器具方便快捷。一般用于大批量生产有配合要求的零件。 理论上T＝最大实体尺寸，Z＝最小实体尺寸

（2）种类： 工作量规工人制造工件时使用的量规， T规应该是新的或磨损较少

2

校对量规

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的量规。

验收量规 检验员用。T规规应该是旧的但不报废的（磨损较多的量规）。 校通— 通 TT 校止—通 ZT （3）量规公差带

量规是一种检验工具，也是一种零件，不可避免地存在制造误差，所以也必须给出公差。 注：画出量规公差带，画的过程中进行讲解，一定要让学生弄清哪个是通规，哪个是止规。 2. 量规的设计 (1) 量规的形状

1）符合量规设计原则（泰勒原则）的量规形状

前面讲过装配时真正起的尺寸是作用尺寸。对有配合要求的零件不但实际尺寸要合格， 为保证配合性质，它的作用尺寸也必须合格。国标用极限尺寸判断原则（泰勒原则）控制。

a)泰勒原则：

Dmin ≤ Dfe ≤ Da ≤ Dmax 作用尺寸Dfe变小，不要小于Dmin。 dmin ≤ da ≤ dfe ≤ dmax

作用尺寸dfe变大，不要大于dmax。

b）符合量泰勒原则的量规形状

T＝MMS规控制作用尺寸 T规形状 全形

Z＝LMS规控制实际尺寸 Z规形状 不全形（两点式） c)偏离泰勒原则量规的影响：

注：用下图说明偏离泰勒原则量规对检测结果的影响

2）实际生产中量规的形状 注：一定要说明：“为了尽量避免在使用偏离泰勒原则的量规检验时造成的误判，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，应在被检轴的配合长度内的几个部位并围绕被检轴的圆周的几个位置上检验。”

（2）量规型式的选择

注：用课件显示教材图3-21，讲解如何选择。 （3）量规工作尺寸的计算

注：通过下面例题讲解量规工作尺寸的计算步骤。 例 3-2 计算 25H8/f7孔与轴用量规的工作尺寸。

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注：在黑板讲解，不要板书计算公式，要强调划出量规公差带图，即可很方便的写出工作尺寸。

（4）量规的技术要求

注：对量规测量面材料、硬度、工作量规的形状和位置误差的规定、量规测量面粗糙度作简单介绍。

注：最后进行如下图所示的工作量规工作尺寸标注（见课件）。

课外作业：1、习题3－13、3－14。

2、课外设计作业 光滑极限量规设计 ，具体任务见课件

本 章 小 结（见课件）

应小结如下内容：

1. 测量技术的基础知识

主要内容包括量值传递系统，量块基本知识，测量器具的分类及其主要技术指标，测量误差的特点及分类，测量误差的处理方法，测量结果的数据处理。

2. 光滑工件尺寸的检测

(1) 用通用计量器具测量工件(列表总结)（表见课件）。

2)用光滑极限量规检验工件 工作量规小结列表（见课件）进行

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