1、 51 概述光滑極限量規(guī)是一種沒有刻度的專用檢驗(yàn)工具，用光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)零件時，只能判斷零件是否在規(guī)定的驗(yàn)收極限范圍內(nèi)，而不能測出零件實(shí)際尺寸和形位誤差的數(shù)值。其特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，使用方便、可靠，驗(yàn)收效率高。 量規(guī)的形狀與被檢驗(yàn)工件的形狀相反，其中檢驗(yàn)孔的量規(guī)稱為塞規(guī)，它由通規(guī)和止規(guī)組成，通規(guī)是按孔的最小極限尺寸設(shè)計(jì)的，作用是防止孔的作用尺寸小于其最小極限尺寸；止規(guī)是按孔的最大極限尺寸設(shè)計(jì)的，作用是防止孔的實(shí)際尺寸大于其最大極限尺寸，如圖5-la）所示。檢驗(yàn)軸的量規(guī)稱為卡規(guī)，它的通規(guī)是按軸的最大極限尺寸設(shè)計(jì)的，其作用是防止軸的作用尺寸大于其最大極限尺寸；止規(guī)是按軸的最小極限尺寸設(shè)計(jì)的，其作用是

2、防止軸的實(shí)際尺寸小于其最小極限尺寸，如圖5-lb）所示。用量規(guī)檢驗(yàn)零件時，只有通規(guī)通過，止規(guī)不通過，被測件才合格。圖5-1光滑極限量規(guī)量規(guī)按照用途分為：1工作量規(guī)在零件制造過程中，生產(chǎn)工人檢驗(yàn)工件時所使用的量規(guī)稱為工作量規(guī)。通規(guī)用代號T表示，止規(guī)用代號Z表示。通常使用新的或者磨損較少的量規(guī)作為工作量規(guī)。2驗(yàn)收量規(guī)檢驗(yàn)人員或者用戶代表驗(yàn)收工件時所用的量規(guī)稱為驗(yàn)收量規(guī)。驗(yàn)收量規(guī)不需要另行制造，一般選擇磨損較多或者接近其磨損極限的工作量規(guī)作為驗(yàn)收量規(guī)。3校對量規(guī)用于檢驗(yàn)軸用工作量規(guī)的量規(guī)稱為校對量規(guī)，由于孔用工作量規(guī)使用通用計(jì)量器具檢驗(yàn)，所以不需要校對量規(guī)。校對量規(guī)有以下幾種：校通一通(TT)是檢驗(yàn)

3、軸用工作量規(guī)通規(guī)的校對量規(guī)。校對時，應(yīng)該通過，否則通規(guī)不合格。校止一通(ZT)是檢驗(yàn)軸用工作量規(guī)止規(guī)的校對量規(guī)。校對時，應(yīng)該通過，否則止規(guī)不合格。校通一損(TS)是檢驗(yàn)軸用工作量規(guī)通規(guī)是否達(dá)到磨損極限的校對量規(guī)。校對時，應(yīng)該不通過軸用工作量規(guī)(通規(guī))，否則該通規(guī)已到或者超過磨損極限，不應(yīng)該再使用。52 量規(guī)尺寸及公差帶量規(guī)是專用量具，它的制造精度要求比被檢驗(yàn)工件更高，但不能將量規(guī)工作尺寸正好加工到某一規(guī)定值，故對量規(guī)工作尺寸也要規(guī)定制造公差。521 工作量規(guī)基本尺寸工作量規(guī)中的通規(guī)是用來檢驗(yàn)工件的作用尺寸是否超過最大實(shí)體尺寸(軸的最大極限尺寸或者孔的最小極限尺寸)，工作量規(guī)中的止規(guī)是檢驗(yàn)工件的

4、實(shí)際尺寸是否超過最小實(shí)體尺寸(軸的最小極限尺寸或孔的最大極限尺寸)，各種量規(guī)即以被檢驗(yàn)的極限尺寸為基本尺寸。522 工作量規(guī)公差帶通規(guī)在使用過程中，常常與工件相接觸，不可避免地發(fā)生磨損而使尺寸發(fā)生變化，為使通規(guī)有一個合理的使用壽命，除規(guī)定量規(guī)的制造公差外，還必須對通規(guī)規(guī)定磨損公差和磨損極限。止規(guī)由于不經(jīng)常通過零件，磨損量少，所以只規(guī)定了制造公差。1制造公差 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定量規(guī)的公差帶不得超越工件的公差帶。通規(guī)的制造公差帶對稱于Z值(稱為公差帶位置要素)，其允許磨損量以工件的最大實(shí)體尺寸為極限；止規(guī)的制造公差帶是從工件的最小實(shí)體尺寸算起，分布在尺寸公差帶之內(nèi)。其公差帶分布如圖5-2所示。工作量規(guī)的

5、制造公差T和通規(guī)公差帶位置要素Z是綜合考慮了量規(guī)的制造水平和一定的使用壽命，按被檢驗(yàn)零件的公差等級和基本尺寸給定的。具體數(shù)值見表5-1。2磨損極限 通規(guī)的磨損極限尺寸就是零件的最大實(shí)體尺寸。由圖5-2所示的幾何關(guān)系，可以得出工作量規(guī)上、下偏差的計(jì)算公式，見表5-2。 圖5-2量規(guī)公差帶3驗(yàn)收量規(guī)公差帶表5-1 IT6IT11級工作量規(guī)制造公差與位置要素值 (單位：um)工件基本尺寸/mmIT6IT7IT8IT9IT10IT11TI6TZIT7TZIT8TZIT9TZIT10TZIT11TZ3611101.21.3141.622523402.4460363681.21.4121.421822.6

6、302.444835754861091.41.6151.82.4222.43.2362.85583.6690591018111.621822.8272.84433.46704811061118301322.4212.43.4333.45524784591307133050162.42.82534394662581006111608165080192.83.4303.64.6464.67746912071319091980120223.23.8354.25.4545.48877101408152201022表5-2工作量規(guī)極限偏差的計(jì)算在量規(guī)國家標(biāo)準(zhǔn)中，沒有單獨(dú)規(guī)定驗(yàn)收量規(guī)公差帶，但規(guī)定了檢驗(yàn)部

7、門應(yīng)該使用磨損較多的通規(guī)，用戶代表應(yīng)使用接近工件最大實(shí)體尺寸的通規(guī)以及接近工件最小實(shí)體尺寸的止規(guī)。4校對量規(guī)公差帶如前所述，只有軸用量規(guī)才有校對量規(guī)?！靶Ｍㄒ煌ā绷恳?guī)(TT)其作用是防止軸用通規(guī)尺寸過小，其公差帶從通規(guī)的下偏差算起，向軸用通規(guī)公差帶內(nèi)分布?！靶Ｖ挂煌ā绷恳?guī)(ZT)其作用是防止軸用止規(guī)尺寸過小，其公差帶是從止規(guī)的下偏差起，向軸用止規(guī)公差帶內(nèi)分布?！靶Ｍㄒ粨p”量規(guī)(ST)其作用是防止通規(guī)在使用中超過磨損極限，其公差帶是從通規(guī)的磨損極限起，向軸用通規(guī)公差帶內(nèi)分布。校對量規(guī)的尺寸公差TP為工作量規(guī)尺寸T公差的一半，校對量規(guī)的形狀公差應(yīng)控制在其尺寸公差帶內(nèi)。53 工作量規(guī)設(shè)計(jì)531 量規(guī)

8、設(shè)計(jì)的原則及其結(jié)構(gòu)光滑極限量規(guī)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合極限尺寸判斷原則(泰勒原則)，即孔或軸的作用尺寸不允許超過最大實(shí)體尺寸，在任何位置上的實(shí)際尺寸不允許超過最小實(shí)體尺寸。其尺寸關(guān)系：對于孔： DM (Dmin) Dfe Da DL (Dmax) 對于軸： dL (dmin) da dfe dM (dmax) 根據(jù)這一原則，通規(guī)應(yīng)設(shè)計(jì)成全形的，即除其尺寸為最大實(shí)體尺寸外，其軸向長度還應(yīng)與被檢工件的長度相同。若通規(guī)不是全形規(guī)，會造成檢驗(yàn)錯誤。圖5-3為用通規(guī)檢驗(yàn)軸的示例，軸的作用尺寸已經(jīng)超過最大實(shí)體尺寸，為不合格件，通規(guī)應(yīng)不通過，檢驗(yàn)結(jié)果才是正確的，但是不全形的通規(guī)卻能通過，造成誤判。止規(guī)用于檢驗(yàn)工件的實(shí)際

9、尺寸，理論上其形狀應(yīng)該為不全形(兩點(diǎn)式)，否則也會造成檢驗(yàn)誤差。止規(guī)形狀不同對檢驗(yàn)結(jié)果的影響如圖5-4所示，軸在yy方向的實(shí)際尺寸已經(jīng)超出最小實(shí)體尺寸(軸的最小極限尺寸)，正確的檢驗(yàn)情況是：止規(guī)在該位置上通過，從而判斷出該軸不合格。但用全形止規(guī)檢驗(yàn)時，因其他部位的阻擋，卻通不過該軸，造成誤判。所以符合極限尺寸判斷原則的通規(guī)，其結(jié)構(gòu)形式為全形規(guī)，而止規(guī)的結(jié)構(gòu)則應(yīng)為點(diǎn)狀，即非全形規(guī)。圖5-3通規(guī)形狀對檢驗(yàn)的影響但在實(shí)際應(yīng)用中，為了便于使用和制造，極限量規(guī)常偏離了上述原則。例如，為了使用已標(biāo)準(zhǔn)化的量規(guī)，標(biāo)準(zhǔn)通規(guī)的長度常常不等于工件的配合長度；對大尺寸的孔和的塞規(guī)(桿規(guī)和卡規(guī))檢驗(yàn)，以代替笨重的全形塞

10、規(guī)。再比如，因環(huán)規(guī)通規(guī)不能檢驗(yàn)正在頂尖上加工的工件及曲軸，而允許用卡規(guī)代替。對于止規(guī)，由于測量時，點(diǎn)接觸易于磨損，故止規(guī)不得不以小平面、圓柱面或者球面代替。檢驗(yàn)小孔用的止規(guī)，為制造方便和增加剛度，常常采用全形塞規(guī)；檢驗(yàn)薄壁工件時，為了防止兩點(diǎn)狀止規(guī)造成工件變形，也采用全形止規(guī)。圖5-4止規(guī)形狀對檢驗(yàn)的影響為了盡量避免在使用中因偏離泰勒原則檢驗(yàn)時造成的誤差，操作時一定要注意。例如，使用非全形的通端塞規(guī)時，應(yīng)在被檢驗(yàn)孔的全長上，沿圓周的幾個位置上檢驗(yàn)；使用卡規(guī)時，應(yīng)在被檢驗(yàn)軸的配合長度內(nèi)的幾個部位，并圍繞被檢驗(yàn)軸圓周的幾個位置上檢驗(yàn)。選用量規(guī)結(jié)構(gòu)形式時，必須考慮工件的結(jié)構(gòu)、大小、產(chǎn)量和驗(yàn)收效率等。

11、圖5-5列出了不同尺寸范圍下的通規(guī)、止規(guī)的型式及應(yīng)用范圍。圖5-5a)為孔用量規(guī)，圖5-5b)為軸用量規(guī)。圖5-6分別給出了幾種常用的軸用、孔用量規(guī)的結(jié)構(gòu)型式，供設(shè)計(jì)時使用，圖5-6a)為軸用量規(guī)，圖5-6b)、圖5-6c)和圖5-6d)為非全形孔用量規(guī)。532 工作量規(guī)設(shè)計(jì)舉例光滑極限量規(guī)工作尺寸計(jì)算的一般步驟如下：（1）按照極限與配合（GB/T180031998）確定孔、軸的上、下偏差。（2）按照表5-1查出工作量規(guī)制造公差T值和位置要素Z值。按工作量規(guī)制造公差T，確定工作量規(guī)形狀公差。（3）計(jì)算各種量規(guī)的極限偏差或工作尺寸，畫出公差帶圖。例5-1 設(shè)計(jì)檢驗(yàn)30H8f7孔、軸用工作量規(guī)。解

12、：（1）確定量規(guī)的類型。參考圖5-5，檢驗(yàn)30H8的孔用全形塞規(guī)，檢驗(yàn)30f7的軸用卡規(guī)。（2）查表1-3、表1-5、表1-6得30H8f7孔、軸尺寸標(biāo)注分別為30H8（）、30ff7()。（3）計(jì)算各種量規(guī)的極限偏差：1）30H8孔用塞規(guī)通規(guī) 上偏差=EI+Z+= (0+0005+00017) mm= +00067mm 下偏差= EI+Z-=（0+0005-00017）mm= +00033mm圖5-5 量規(guī)型式及尺寸應(yīng)用范圍a)孔用量規(guī)型式和應(yīng)用尺寸范圍b)軸用量規(guī)型式和應(yīng)用尺寸范圍圖5-6 常用量規(guī)結(jié)構(gòu)型式磨損極限=EI=0止規(guī) 上偏差=ES= +0033mm 下偏差=ES-T= (+00

13、33-0.0034) mm= +00296mm2）30f7軸用卡規(guī) 通規(guī) 上偏差=es-Z+ =（-0020-00034+00012）mm= -00222mm 下偏差= es-Z-=（-0020-00034-00012）mm = -00246mm磨損極限=es= -0020mm 止規(guī) 上偏差=ei+T= (-0041+00024) mm= -00386mm 下偏差=ei= -0041mm將計(jì)算結(jié)果列于表5-3。表5-3 量規(guī)工作尺寸計(jì)算 (單位：mm)（4）繪制工作量規(guī)的公差帶圖(圖5-7)。量規(guī)的標(biāo)注方法如圖5-8所示。圖5-7 孔、軸工作量規(guī)的公差帶圖533 量規(guī)的其他技術(shù)要求1量規(guī)的材料

14、量規(guī)的材料可用淬硬鋼(碳素工具鋼、合金工具鋼)和硬質(zhì)合金，也可在測量面上鍍以耐磨材料。圖5-8 量規(guī)的標(biāo)注方法2量規(guī)工作面硬度 量規(guī)測量表面的硬度對量規(guī)使用壽命有一定影響，其測量面的硬度應(yīng)為HRC5865。3量規(guī)的形位公差量規(guī)的形位公差應(yīng)控制在尺寸公差帶內(nèi)，形狀公差為尺寸公差的50，考慮到制造和測量的困難，當(dāng)量規(guī)尺寸公差小于0001mm時，其形狀公差仍取000lmm。4量規(guī)工作面的粗糙度量規(guī)測量面的粗糙度主要從量規(guī)使用壽命、工件表面粗糙度以及量規(guī)制造的工藝水平考慮。一般量規(guī)工作面的粗糙度應(yīng)比被檢工件的粗糙度要求更嚴(yán)格些，量規(guī)測量面粗糙度要求可以參照表5-4選取。表5-4 量規(guī)測量面的表面粗糙度

15、參數(shù)Ra值 (單位： um)工作量規(guī) 工 件 基 本 尺 寸 /mm 120120315315500 Ra/mIT6級孔用量規(guī)0.0250.050.1IT6至IT9級軸用量規(guī)IT6至IT9級孔用量規(guī)0.050.20.2IT10至IT12級孔、軸用量規(guī)0.10.20.4IT13至IT16級孔、軸用量規(guī)0.20.40.4本章小結(jié)光滑極限量規(guī)是依照極限尺寸判斷原則設(shè)計(jì)的量規(guī)，簡稱量規(guī)。檢驗(yàn)孔用的量規(guī)稱為塞規(guī)，檢驗(yàn)軸用的量規(guī)稱為環(huán)規(guī)或卡規(guī)。量規(guī)由通規(guī)(通端)和止規(guī)(止端)組成。通規(guī)和止規(guī)是成對使用的。檢驗(yàn)時，通規(guī)通過被檢軸、孔則表示工件的作用尺寸沒有超出最大實(shí)體邊界；而止規(guī)不通過，則說明該工件實(shí)際尺寸