1、第5章 量塊與量規(guī),5.1 量塊的基本知識 5.2 光滑極限量規(guī) 5.3 工作量規(guī)的設計,5.1量塊的基本知識,量塊是沒有刻度的平面平行端面量具，橫截面為矩形。量塊可以作為長度基準的傳遞媒介，可以用來檢定和調整、校對計量器具，還可以用于測量工件精度、精密劃線和調整設備等。,5.1.1 量塊的結構,1量塊的材料 量塊是用特殊合金鋼材料制成的，這種材料具有線膨脹小、不易變形、硬度高、耐磨性好、有極好的拋光性和研合性等特點。 2量塊的形狀和尺寸 量塊的形狀通常為正六面體，有兩個互相平行的測量面和4個非測量面，如圖5-1所示。兩個測量面的表面非常光滑平整且測量面間具有精確的尺寸，其余4個非測量面可作為

2、標記面。,圖5-1 量塊的形狀及尺寸,5.1.2 量塊的精度,根據量塊長度的極限偏差和長度變動量允許值等精度指標，量塊的制造精度分為00、0、1、2、（3）級5個級別，其中00級的精度最高，精度依次降低，（3）級的精度最低。此外，還有一個校準級K級。 根據量塊中心長度的極限偏差和測量面的平面度公差等精度指標，量塊的檢定精度分為1、2、3、4、5、6等6個等別，其中1等的精度最高，精度依次降低，6等的精度最低。（見表5-2）,表5-1各級量塊的精度指標(摘自GBT 60932001),5.1.3 量塊的應用,為了能用較少的塊數組合成所需要的尺寸，量塊應按一定的尺寸系列成套生產供應。國家標準規(guī)定了

3、17種系列的成套量塊。 量塊組合的原則：為了減少量塊的組合誤差，應盡量減少量塊的組合塊數，一般不超過4塊；組合時，應根據所需尺寸的最后一位數值選第一塊量塊，每選一塊量塊，應至少減去尺寸的一位數。 例如，從91塊一套的量塊組中選取量塊組成尺寸65.438mm。選擇各量塊尺寸的步驟如下。 65.438 所需尺寸 1.008 第一量塊的尺寸 64.430 1.430 第二量塊的尺寸 63.000 3.000 第三量塊的尺寸 60 第四量塊的尺寸 既65.438mm=(1.008+1.430+3.00+60)mm。,注意事項,研合量塊時，首先用優(yōu)質汽油將選用的各量塊清洗干凈，用潔布擦干，然后以大尺寸量

4、塊為基礎，順次將小尺寸量塊研合上去。 研合時將量塊沿著其測量面長邊方向，先將兩塊量塊測量面的端緣部分接觸并研合，然后稍加壓力，將一塊量塊沿著另一塊量塊推進，使兩塊量塊的測量面全部接觸，并研合在一起。使用量塊時要小心，避免碰撞、跌落，切勿劃傷測量面。,5.2 光滑極限量規(guī) 5.1.1 光滑極限量規(guī)的概念 光滑極限量規(guī)是在一種沒有刻度的專用檢驗工具。它不能確定零件的實際尺寸，只能確定零件尺寸是否處于規(guī)定的極限尺寸范圍內。 檢驗孔的光滑極限量規(guī)稱為塞規(guī)。一個塞規(guī)按被測孔的最大實體尺寸制造，稱為通規(guī)；另一個塞規(guī)按被測孔的最小實體尺寸制造，稱為止規(guī)，如圖5-2（a）所示。 “通規(guī)”用來模擬最大實體邊界，

5、檢驗孔或軸的實 體是否超越該理想邊界。 “止規(guī)”用來檢驗孔或軸的實際尺寸是否超越最小實體尺寸。因此，通規(guī)按被檢工件的最大實體尺寸制造，止規(guī)按被檢工件的最小實體尺寸制造。,圖5-12孔用量規(guī)和軸用量規(guī),光滑極限塞規(guī),校對光滑專用環(huán)規(guī),軸用卡板或止口卡板,5.2.1 量規(guī)的用途及分類 1.工作量規(guī) 工作量規(guī)是工人在零件制造過程中，用來檢驗工件時使用的量規(guī)。它的通規(guī)和止規(guī)分別用代號“T”和“Z”表示。 2.驗收量規(guī) 驗收量規(guī)是檢驗部門或用戶代表驗收產品時使用的量規(guī)。驗收量規(guī)也有通規(guī)和止規(guī)。 3.校對量規(guī) 校對量規(guī)是檢驗、校對軸用量規(guī)（環(huán)規(guī)或卡規(guī)）的量規(guī)。,校對量規(guī)有三種:,（1）校通通，代號TT。該

6、量規(guī)是制造軸用通規(guī)時使用的量規(guī) 其作用是檢驗通規(guī)尺寸是否小于最小極限尺寸。檢驗時應通過。 （2）校止通，代號ZT。該量規(guī)是制造軸用止規(guī)時使用的量規(guī) 其作用是檢驗止規(guī)尺寸是否小于最小極限尺寸，檢驗時也應通過。 （3） 校通損，代號TS。該量規(guī)是校對軸用通規(guī)的量規(guī) 其作用是校對軸用通規(guī)是否已磨損到磨損極限。,5.2.2 量規(guī)的尺寸公差帶,1工作量規(guī)基本尺寸的確定 工作量規(guī)中的通規(guī)用來檢驗零件的作用尺寸是否超過最大實體尺寸（軸的最大極限尺寸或孔的最小極限尺寸），工作量規(guī)中的止規(guī)是檢驗零件的實際尺寸是否超過最小實體尺寸（軸的最小極限尺寸或孔的最大極限尺寸），各種量規(guī)均以被檢驗零件的極限尺寸作為基本尺寸

7、。 2工作量規(guī)公差帶 工作量規(guī)的公差帶由兩部分組成：制造公差和磨損公差。,5.3工作量規(guī)的設計 5.3.1 量規(guī)的設計原則與結構形式 對于要求遵守包容原則的孔和軸，應按極限尺寸判斷原則（泰勒原則）驗收。 泰勒原則 是指孔或軸的實際尺寸和形狀誤差綜合形成的體外作用尺寸（Dfe或dfe ）不允許超出最大實體尺寸（DM或dM ），在孔或軸任何位置上的實際尺寸（Da 或da ）不允許超出最小實體尺寸（DL 或dL ）。,圖5-2 孔、軸體外作用尺寸Dfe 、dfe 與實際尺寸Da 、da,2.符合泰勒原則的量規(guī)要求 通規(guī)工作面為最大實體邊界，因而與被測孔或軸成面接觸，且量規(guī)長度等于配合長度。因此，通規(guī)

8、常稱為全形量規(guī)。 止規(guī)用于控制工件的實際尺寸，它的測量面理論上應是兩點狀的，這兩點狀測量面之間的定形尺寸（基本尺寸）等于孔或軸的最小實體尺寸。止規(guī)稱為不全形量規(guī)。 用符合泰勒原則的量規(guī)檢驗孔或軸時，若通規(guī)能夠自由通過，且止規(guī)不能通過，則表示被測孔或軸合格;若通規(guī)不能通過，或者止規(guī)能夠通過，則表示被測孔或軸不合格。,圖5-3 光滑極限量規(guī),光滑極限量規(guī)設計時，通規(guī)用來控制零件的作用尺寸，止規(guī)用來控制零件的實際尺寸。 通規(guī)的測量面應是與孔或軸形狀相對應的完整表面，其定形尺寸等于零件的最大實體尺寸且測量長度等于配合長度，因此通規(guī)常稱為全形量規(guī)。止規(guī)的測量面是兩點狀的，這兩點測量面之間的定形尺寸等于零

9、件的最小實體尺寸。 如果量規(guī)形狀不正確，就會造成誤收。,光滑極限量規(guī)實物,塞規(guī)系列,卡規(guī),3.國家標準一些規(guī)定 通規(guī)對泰勒原則的允許偏離如下: （1）長度偏離:允許通規(guī)長度小于工件配合長度。 （2）形狀偏離:大尺寸的孔和軸允許用非全形的通端塞規(guī)（或球端桿規(guī)）和卡規(guī)檢驗，以代替笨重的全形通規(guī)。 止規(guī)對泰勒原則的允許偏離如下: （1）對點狀測量面，由于點接觸易于磨損，止規(guī)往往改用小平面、圓柱面或球面代替。 （2）檢驗尺寸較小的孔時，為了增加剛度和便于制造，常改用全形塞規(guī)。 （3）對于剛性不好的薄壁零件，若用點狀止規(guī)檢驗，會使工件發(fā)生變形，也改用全形塞規(guī)或環(huán)規(guī)。,（2）工作量規(guī)公差帶的位置配置 我國

10、量規(guī)國家標準GB/T 19572006規(guī)定，量規(guī)公差帶采用“內縮方案”。即將量規(guī)的公差帶全部限制在被測孔、軸公差帶之內，它能有效地控制誤收，從而保證產品質量與互換性。 （3）工作量規(guī)的形狀、位置公差 量規(guī)的形位公差與量規(guī)的尺寸公差之間的關系，應遵守包容原則，即量規(guī)的形位公差應在量規(guī)的尺寸公差范圍內。并規(guī)定量規(guī)形位公差為量規(guī)尺寸公差的50%?？紤]到制造和測量的困難，當量規(guī)尺寸公差小于0.002mm時，其形位公差取為0.001mm。,2.校對量規(guī)公差帶 （1）校通-通（TT） 其公差帶是從通規(guī)的下偏差起始，向軸用量規(guī)通規(guī)的公差帶內分布。 （2）校止-通（ZT） 其公差帶是從止規(guī)的下偏差起始，向軸用

11、量規(guī)止規(guī)的公差帶內分布。 （3）校通-損（TS） 其公差帶是從通規(guī)的磨損極限（被測軸的最大實體尺寸）起始，向軸用量規(guī)通規(guī)公差帶內分布。,量規(guī)的結構型式 具體應用時還可查閱GB/T 63221986光滑極限量規(guī)型式及尺寸。,圖5-6 量規(guī)型式和應用尺寸范圍,圖5-7 孔、軸用量規(guī),孔有量規(guī) 1.全形塞規(guī)具有外圓柱形的測量面。 2.不全形塞規(guī)具有部分外圓柱形的測量面。 3.片形塞規(guī)具有較少部分外圓柱形的測量面。 4.球端桿規(guī)具有球形的測量面。 軸用量規(guī) 1.環(huán)規(guī)具有內圓柱面的測量面。 2.卡規(guī)具有兩個平行的測量面（也可改用一 個平面與一個球面或圓柱面;也可改用兩個與被檢工件的軸線平行的圓柱面）。,

12、5.3.2 量規(guī)的技術要求 1.量規(guī)可用合金工具鋼、碳素工具鋼、滲碳鋼及硬質合金等尺寸穩(wěn)定且耐磨的材料制造，也可用普通低碳鋼表面鍍鉻氮化處理，其厚度應大于磨損量。 2.量規(guī)工作面的硬度對量規(guī)的使用壽命有直接影響。 3.量規(guī)工作面不應有銹跡、毛刺、黑斑、劃痕等明顯影響使用質量的缺陷，非工作表面不應有銹蝕和裂紋。 4.量規(guī)的測頭與手柄的連接應牢固可靠，在使用過程中不應松動。 5.量規(guī)測量面的表面粗糙度取決于被檢驗工件的基本尺寸、公差等級和粗糙度以及量規(guī)的制造工藝水平，一般不低于國標推薦的表面粗糙度數值。 6.量規(guī)必須打上清晰的標記.,圖5-5 量規(guī)公差帶圖,5.3.3 工作量規(guī)的設計,（1）按極限

13、與配合（GB.T1800.31998）確定孔、軸的上、下偏差。 （2）按表5-2查出工作量規(guī)制造公差T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)的形狀公差和校對量規(guī)的制造公差。 （3）計算各種量規(guī)的極限偏差或工作尺寸，畫出公差帶圖,光滑極限量規(guī)工作尺寸計算的一般步驟如下,【例5-1】 設計檢驗30H8/f7 孔用工作量規(guī)、軸用工作量規(guī)。 解：（1）由表GB/T1800.31998查出孔與軸的上、下偏差為 孔：ES=+0.033mm EI=0 軸：es=0.020mm ei=0.041mm （2）由表5-2查出工作量規(guī)的制造公差T和位置要素值Z，并確定量規(guī)的形狀公差和校對量規(guī)的制造公差

14、塞規(guī)制造公差T=0.0034mm 塞規(guī)位置要素值Z=0.005mm 塞規(guī)形狀公差T=0.0017mm 卡規(guī)制造公差T=0.0024mm 卡規(guī)位置要素值Z=0.0034mm 卡規(guī)形狀公差T/2=0.0012mm （3）畫出孔、軸及量規(guī)公差帶圖 （4）計算各種量規(guī)的極限偏差 30H8孔用塞規(guī),通規(guī)（T）： 上偏差=EIZT/2=00.005mm+0.0017mm=0.0067mm 下偏差=EIZT/2=00.005mm0.0017=0.0033mm 磨損極限=EI=0 止規(guī)（Z）： 上偏差=ES=0.033mm 下偏差=ES-T=0.033mm0.0034mm=0.0296mm 30f7軸用卡規(guī) 通規(guī)（T）： 上偏差esZT/2=0.020mm0.0034mm0.0012mm=0.0222mm 下偏差esZT/2=0.020mm0.0034mm0.0012mm=0.0246mm 磨損極限es0.020mm 止規(guī)（Z）： 上偏差=eiT=0.041mm0.0024mm=0.0386mm 下偏差ei0.041mm, 軸用卡規(guī)的校對量規(guī) “校通通”量規(guī)(TT)： 上偏差=esZT/2Tp=