光滑極限量規(guī)規(guī)范

1光滑極限量規(guī)檢定規(guī)程本規(guī)程適用于孔與軸基本尺寸至500mm、公差等級IT6級至IT16級的校對、工GB/T1800.1-2009產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)極限與配合第1部分：公凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)程；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)程。具有以孔或軸的最大極限尺寸或最小極限尺寸為光滑極限量規(guī)(以下簡稱“量規(guī)”)主要分為塞規(guī)、環(huán)規(guī)和卡規(guī)三大類。塞規(guī)是用于孔徑檢驗的光滑極限量規(guī)，其測量面為外圓尺寸具有被檢孔徑最小極限尺寸的為孔用通規(guī)，具有被檢孔徑最大極限尺寸的為孔用環(huán)規(guī)是用于軸徑檢驗的光滑極限量規(guī)，其測量面為內(nèi)圓環(huán)面。其中，圓環(huán)直徑具有被檢軸徑最大極限尺寸的為軸用通規(guī)，具有被檢軸徑最小極限尺寸的為軸用卡規(guī)是用于軸徑檢驗的光滑極限量規(guī)，其測量面為軸用光滑極限量規(guī)的結(jié)構(gòu)形式如圖1所示?？子霉饣瑯O限量規(guī)的結(jié)構(gòu)形式如圖22圖1軸用光滑極限量規(guī)的結(jié)構(gòu)形式圖2孔用光滑極限量規(guī)的結(jié)構(gòu)形式量規(guī)測量面的表面粗糙度R?應(yīng)符合表1的規(guī)定。量規(guī)的形位誤差(包括圓度、母線直線度、平面度、平行度)應(yīng)在其尺寸公差帶3內(nèi)。其公差為量規(guī)尺寸公差的50%。當(dāng)量規(guī)尺寸公差小于或等于0.002mm時，其形位誤差為0.001mm。5.3量規(guī)的尺寸工作量規(guī)的尺寸應(yīng)不大于表2的規(guī)定，表中T?為工作量規(guī)尺寸公差，Z?為通端工作量規(guī)尺寸公差帶的中心線至工件最大實體尺寸之間的距離。校對塞規(guī)尺寸公差為被校對軸用工作量規(guī)尺寸公差的1/2;校對塞規(guī)的尺寸公差中包含形狀誤差。量規(guī)的代號、使用規(guī)則、尺寸公差帶及其位置見附錄C。IT6級孔用工作塞規(guī)IT7級～I(xiàn)T9級孔用工作塞規(guī)IT10級～I(xiàn)T12級孔用工作塞規(guī)IT13級～I(xiàn)T16級孔用工作塞規(guī)IT6級～I(xiàn)T9級軸用工作環(huán)規(guī)IT10級～I(xiàn)T12級軸用工作環(huán)規(guī)IT13級～I(xiàn)T16級軸用工作環(huán)規(guī)IT6級～I(xiàn)T9級軸用工作環(huán)規(guī)的IT10級～I(xiàn)T12級軸用工作環(huán)規(guī)的IT13級～I(xiàn)T16級軸用工作環(huán)規(guī)的4工件基本尺寸工件孔或軸的公差等級6343684548956596867978899工件基本尺寸工件孔或軸的公差等級公差公差公差4969576878l56通用技術(shù)要求量規(guī)的測量面不應(yīng)有銹蝕、毛刺、黑斑、劃痕等明顯影響使用的外觀缺陷。其他表面不應(yīng)有銹蝕和裂紋。塞規(guī)的測頭與手柄的聯(lián)結(jié)應(yīng)牢固可靠，在使用過程中不應(yīng)松動。在量規(guī)的非測量面上應(yīng)標(biāo)出制造商廠標(biāo)、被檢工件的基本尺寸、公差代號和量規(guī)的用途代號(單頭雙極限量規(guī)可不標(biāo)志)。7計量器具控制7.1檢定條件7.1.1檢定環(huán)境條件檢定前，量規(guī)應(yīng)放在室內(nèi)平衡溫度，各種量規(guī)最短平衡溫度時間見表3。檢定量規(guī)尺寸時，室內(nèi)溫度要求見表4。IT等級的344523451234IT等級的非全形塞規(guī)、球端桿規(guī)、環(huán)規(guī)、卡規(guī)134334133233122122(比較測量)20士17.1.2檢定器具主要檢定器具見表5。67.2檢定項目檢定項目見表5。序號檢定項目主要檢定檢定類型首次檢定后續(xù)檢定1外觀十十十2粗糙度表面粗糙度比較樣塊MPE:十3量規(guī)的形位誤差全形塞規(guī)、環(huán)規(guī)的圓度圓度儀MPE:±5%十母線直線度輪廓儀MPE:±5%十 卡規(guī)測量面的平面平晶：2級十十的平行度測長儀MPE:±(1μm+5×10-6L)測長機(jī)MPE:±(0.6μm+5×10-L)十十4測長機(jī)MPE:±(0.6μm+5×10-°L)高精度測長機(jī)MPE:±(0.15μm+十十十注：表中“+”表示應(yīng)檢定，“—”表示可不檢定。7.3檢定方法7.3.1外觀目力觀察，手動試驗。7.3.2測量面的表面粗糙度用表面粗糙度比較樣塊以比較法進(jìn)行測量。在進(jìn)行比較時，所用的表面粗糙度樣塊和被檢測量面的加工方法應(yīng)該相同，表面粗糙度樣塊的材料、形狀、表面色澤等也應(yīng)盡可能與被檢測量面一致。判斷的準(zhǔn)則是根據(jù)被檢測量面加工痕跡的深淺來決定表面粗糙度是否符合要求，當(dāng)被檢測量面的加工痕跡深淺不超過表面粗糙度樣塊工作面加工痕跡深度時，則測量面的表面粗糙度一般不超過表面粗糙度樣塊的標(biāo)稱值。7全形塞規(guī)、環(huán)規(guī)的圓度用圓度儀測量。測量時選擇1～50擋位濾波，并用最小區(qū)域用帶有直線度附件的輪廓測量儀進(jìn)行測量，也可用刀口尺或研磨面平尺以光隙法進(jìn)對于基本尺寸大于或等于18mm的卡規(guī)，用刀口尺或平面平晶進(jìn)行測量。距測量面邊緣0.5mm以內(nèi)允許塌邊。允許用能夠滿足測量不確定度要求的其他方法進(jìn)行在臥式光學(xué)計或萬能測長儀上安裝內(nèi)測附件，對卡規(guī)測量面的5個點(見圖3)進(jìn)行測量，所得的5個尺寸中最大值與最小值之差為測量面的平行度。允許用能夠滿足測量規(guī)尺寸的測量方法選擇見表6,允許用能夠滿足測量不確定度要求的其他方法進(jìn)測量全形、非全形塞規(guī)通、止端的尺寸時應(yīng)選用刀口形測頭，全形塞規(guī)在I,Ⅱ方向上于A,B兩個截面的四個位置進(jìn)行測量；非全形塞規(guī)在I,Ⅱ,Ⅲ方向上于A,B兩個截面的六個位置進(jìn)行測量(見圖4)。A,B兩個截面原則上位于距量規(guī)工作長度端測量球端桿規(guī)的尺寸時，應(yīng)將被檢桿規(guī)安裝在儀器工作臺的V形塊上，兩支點設(shè)在距端部為全長的2/9處，用平測頭進(jìn)行測量。7.3.4.3環(huán)規(guī)測量環(huán)規(guī)的尺寸時，應(yīng)選用球測頭，在I,Ⅱ方向上于A,B兩個截面的四個位置進(jìn)行測量(見圖5),A,B兩個截面原則上位于距量規(guī)工作長度端各H/5處(H為量8測量卡規(guī)的尺寸時，可在臥式光學(xué)計或萬能測長儀上安裝內(nèi)測附件，選用相應(yīng)等級的量塊和量塊附件進(jìn)行比較測量。9等級最高等級非全形塞規(guī)比較測量34比較測量34比較測量3 塞規(guī)IT6環(huán)規(guī)IT7 比較測量3 -——高精度測長機(jī)比較測量37.4檢定結(jié)果的處理經(jīng)檢定各項檢定結(jié)果均符合本規(guī)程要求的量規(guī)發(fā)給檢定證書；不符合本規(guī)程要求的量規(guī)發(fā)給檢定結(jié)果通知書，并注明不合格項目。7.5檢定周期量規(guī)的檢定周期根據(jù)實際使用情況確定，一般不超過1年光滑塞規(guī)直徑尺寸測量結(jié)果的不確定度評定報告A.1概述通過對常用規(guī)格的光滑塞規(guī)直徑尺寸測量結(jié)果的不確定度評定，確認(rèn)本規(guī)程提出的測量原理、測量方法、測量程序和測量條件的合理性。A.2任務(wù)和目標(biāo)不確定度A.2.1測量任務(wù)測量100H6通端光滑塞規(guī)的對稱平面中規(guī)定方向的兩點直徑。A.2.2目標(biāo)不確定度根據(jù)JJF1094—2002《測量儀器特性評定》中5.3.1.4的規(guī)定，評定光滑塞規(guī)直徑尺寸測量結(jié)果的不確定度Ugs與其最大允許誤差的絕對值MPEV之比應(yīng)小于或等于則相應(yīng)目標(biāo)不確定度Ur見表A.1。目標(biāo)不確定度Ur/μmA.3原理、方法、程序和條件A.3.1測量原理用機(jī)械接觸的方式，與一已知尺寸量塊進(jìn)行比較。用微差法，100mm的三等量塊與基本尺寸為100mm的被測光滑塞規(guī)進(jìn)行比較。A.3.3初始測量程序——用測長儀測量被測塞規(guī)；——使用100mm的三等量塊；——測長儀用作比較器。A.3.4初始測量條件——測長儀符合生產(chǎn)廠的技術(shù)指標(biāo)(見表A.2);——數(shù)字式讀數(shù)顯示，分辨力0.1μm;——測長儀溫度的測量分辨力為0.1℃;——被測塞規(guī)和量塊之間的溫度差小于0.3℃;——測長儀、被測塞規(guī)和量塊都是鋼制的；——操作人員是經(jīng)過培訓(xùn)的，并且十分熟悉測長儀的使用。A.4測量裝置圖示測量裝置圖示見圖A.1。A.5不確定度來源列表和討論不確定度來源列表和討論見表A.2。A.6首次評估B類評定B類評定ugs——參考標(biāo)準(zhǔn)器(三等量塊)檢定證書給出100mm三等量塊的擴(kuò)展不確定度為U=0.2μm2.62),則uEc——測長儀的示值誤差示值誤差曲線的最大允許值(任意零位)為±(0.6μm+5×10-6L)。長度和被測塞規(guī)直徑的差，即測量距離L<1為安全起見，假定為矩形分布(b=0.6),μm則μmμmupA——測砧準(zhǔn)直B類評定量塊端面B類評定由丁測砧在測量前已經(jīng)過準(zhǔn)直調(diào)整且量塊和被測塞規(guī)的標(biāo)稱值在合理范圍內(nèi)，故平行度誤差可以忽略。urR——重復(fù)性/分辨力A類評定對被測塞規(guī)直徑測量的重復(fù)性進(jìn)行了研究，得到標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.13μm,則urp——量塊與被測塞規(guī)之間的溫度差μmB類評定按照規(guī)程要求進(jìn)行等溫，量塊與被測塞規(guī)之間的溫度差不大于0.3℃。量塊與被測塞規(guī)的線膨脹系數(shù)假定為a=11.5×10-6℃-1,則Lro=11.5×10-6℃-1×100mm×假定服從U形分布(b=0.7),則μmμmurA——線膨脹系數(shù)差對20℃的最大偏差為2℃。線膨脹系數(shù)之差假定小于10%,則LrA=11.5×10-6℃-1×100假定服從U形分布(b=0.7),則μmμmB類評定μm符號不確定度分量名稱(三等量塊)經(jīng)認(rèn)可的檢定證書給出100mm三等量塊的擴(kuò)展不確定度為測長儀的示值誤差由于量塊和被測塞規(guī)的接觸方法差異不大(只要它們的標(biāo)稱值在合理范圍內(nèi)，平行度誤差可以忽略)分辨力uRR等于兩者中之間的溫度差次測量間的時間間隔不長，因此測量機(jī)的溫度沒有改變線膨脹系數(shù)差A(yù).6.2首次評估——不確定度分量之間的相關(guān)性估計各不確定度分量之間無值得考慮的相關(guān)性。A.6.3首次評估合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度當(dāng)各不確定度分量之間不存在相關(guān)性時，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為ue=√uis+uic+uiA+ukr+ui代入A.6中的數(shù)值后，可得ue=√0.082+0.362+02+0.132+0.122+0.172μm=0A.6.4首次評估的不確定度概算匯總首次評估的不確定度概算匯總見表A.3。分量名稱評定類型分布類型次數(shù)系數(shù)分布因子b不確定度a*影響aB0uEc測長儀的示值誤差B0B0000uR重復(fù)性/分辯力A50之間的溫度差B0urA線膨脹系數(shù)差B0擴(kuò)展不確定度U(k=2)A.6.5首次評估的不確定度概算討論上述計算結(jié)果表明：對基本尺寸為100mm的被測光滑塞規(guī)直徑尺寸進(jìn)行測量時，目標(biāo)不確定度已經(jīng)得到滿足，即U<Ur。不需再做進(jìn)一步評定和改進(jìn)。A.7不確定度評定報告上述對基本尺寸為100mm的光滑塞規(guī)直徑尺寸測量結(jié)果不確定度評定表明，采用本規(guī)程規(guī)定的測量條件、方法和程序測量光滑極限量規(guī)工作尺寸，相應(yīng)目標(biāo)不確定度已經(jīng)得到滿足，即U≤Ur。在評定基本尺寸為100mm的光滑塞規(guī)直徑尺寸測量結(jié)果不確定度時，其結(jié)果是：U=0.9μm<Ur(1.0μm),k=2,檢定方法可行。校對塞規(guī)直徑尺寸測量結(jié)果的不確定度評定報告B.1概述通過對常用規(guī)格的校對塞規(guī)直徑尺寸測量結(jié)果的不確定度評定，確認(rèn)本規(guī)程提出的測量原理、測量方法、測量程序和測量條件的合理性。B.2任務(wù)和目標(biāo)不確定度B.2.1測量任務(wù)測量5H6校對塞規(guī)的對稱平面中規(guī)定方向的兩點直徑。B.2.2目標(biāo)不確定度根據(jù)JJF1094—2002《測量儀器特性評定》中5.3.1.4的規(guī)定，評定校對塞規(guī)直徑尺寸測量結(jié)果的不確定度Ugs與其最大允許誤差的絕對值MPEV之比，應(yīng)小于或等于則相應(yīng)目標(biāo)不確定度Ur見表B.1。表B.1目標(biāo)不確定度U,一覽表目標(biāo)不確定度Ur/μm5B.3原理、方法、程序和條件B.3.1測量原理用機(jī)械接觸的方式，與一已知尺寸量塊進(jìn)行比較。B.3.2測量方法用微差法，5mm的三等量塊與基本尺寸為5mm的被測校對塞規(guī)進(jìn)行比較。B.3.3初始測量程序 用高精度測長機(jī)測量被測校對塞規(guī)； 高精度測長機(jī)用作比較器。B.3.4初始測量條件 高精度測長機(jī)符合生產(chǎn)廠的技術(shù)指標(biāo)(見表B.2);——數(shù)字式讀數(shù)顯示，分辨力0.01μm;——實驗室溫度：20℃±1℃; 高精度測長機(jī)溫度的測量分辨力為0.1℃; 被測校對塞規(guī)和量塊之間的溫度差小于0.3℃; 高精度測長機(jī)、被測校對塞規(guī)和量塊都是鋼制的 操作人員是經(jīng)過培訓(xùn)的，并且十分熟悉高精度測長機(jī)的使用。B.4測量裝置圖示測量裝置圖示見圖B.1。B.5不確定度來源列表和討論不確定度來源列表和討論見表B.2。B.6首次評估B.6.1首次評估——不確定度分量的說明及計算ugs——參考標(biāo)準(zhǔn)器(三等量塊)檢定證書給出5mm三等量塊的擴(kuò)展不確定度為U=0.105μm2.62),則uEc—-高精度測長機(jī)的示值誤差B類評定(包含因子k=B類評定示值誤差曲線的最大允許值(任意零位)為±(0.15μm+0.67×10-9L)。量塊端面長度和被測校對塞規(guī)直徑的差，即測量距離L<1mm,則為安全起見，假定為矩形分布(b=0.6),則由于測砧在測量前已經(jīng)過準(zhǔn)直調(diào)整且量塊和被測塞規(guī)的標(biāo)稱值在合理范圍內(nèi)，故平行度誤差可以忽略。urR——重復(fù)性/分辨力A類評定對被測校對塞規(guī)直徑測量的重復(fù)性進(jìn)行了研究，得到標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.06μm,則urp——量塊與被測校對塞規(guī)之間的溫度差B類評定按照規(guī)程要求進(jìn)行等溫，量塊與被測校對塞規(guī)之間的溫度差不大于0.3℃。量塊與被測校對塞規(guī)的線膨脹系數(shù)假定為α=11.5×10~6℃-1,則假定服從U形分布(b=0.7),則urp=0.0086pm×0.7=0.μmμmurA——線膨脹系數(shù)差對20℃的最大偏差為3℃。線膨脹系數(shù)之差假定小于10%,則假定服從U形分布(b=0.7):μm符號不確定度分量名稱(三等量塊)經(jīng)認(rèn)可的檢定證書給出5mm三等量塊的擴(kuò)展不確定度為高精度測長機(jī)的示值誤差高精度測長機(jī)經(jīng)過校準(zhǔn)，并證明MPE值符合技術(shù)要求。對于任意零位，標(biāo)尺誤差小于0.15μm+0由于量塊和被測塞規(guī)的接觸方法差異不大(只要它們的標(biāo)稱值在合理范圍內(nèi)，平行度誤差可以忽略)分辨力uRR等于兩者中復(fù)性進(jìn)行了研究，得到標(biāo)準(zhǔn)偏差之間的溫度差定兩次測量間的時間間隔不長，因此高精度測長機(jī)的溫度沒有改變線膨脹系數(shù)差B.6.2首次評估不確定度分量之間的相關(guān)性估計各不確定度分量之間無值得考慮的相關(guān)性。B.6.3首次評估合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度當(dāng)各不確定度分量之間不存在相關(guān)性時，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為ue=√uis+uic+uiA+uin+u代入B.6中的數(shù)值后，可得ue=√0.042+0.092+02+0.062+0.0062+0.014μm=0B.6.4首次評估的不確定度概算匯總分量名稱評定類型分布類型次數(shù)系數(shù)分布因子b不確定度a*影響aB0uEc測長儀的示值誤差B0B0000uRR重復(fù)性/分辨力A50之間的溫度差B0urA線膨脹系數(shù)差B0合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u擴(kuò)展不確定度U(k=2)B.6.5首次評估的不確定度概算討論上述計算結(jié)果表明：對基本尺寸為5mm的被測校對塞規(guī)直徑尺寸進(jìn)行測量時，目標(biāo)不確定度已經(jīng)得到滿足，即U<Ur。不需再做進(jìn)一步評定和改進(jìn)。B.7不確定度評定報告上述對基本尺寸為5mm的校對塞規(guī)直徑尺寸測量結(jié)果不確定度評定表明，采用本規(guī)程規(guī)定的測量條件、方法和程序測量光滑極限量規(guī)工作尺寸，相應(yīng)目標(biāo)不確定度已經(jīng)得到滿足，即U≤Ur。在評定基本尺寸為5mm的校對塞規(guī)直徑尺寸測量結(jié)果不確定度時，其結(jié)果是：U=0.24≈0.3μm<Ur(0.4μm),k=2,檢定方法可行。附錄C量規(guī)的代號、使用規(guī)則、尺寸公差帶及其位置量規(guī)代號和使用規(guī)則見表C.1。名稱使用規(guī)則T“校通一通”塞規(guī)“校通一通”塞規(guī)的整個長度都應(yīng)進(jìn)入新制的通端工作環(huán)規(guī)孔內(nèi)，“校通一損”塞規(guī)“校通一損”塞規(guī)不應(yīng)進(jìn)入完全磨損的校對工作環(huán)規(guī)孔內(nèi)，如有Z“校止一通”塞規(guī)“校止一通”塞規(guī)的整個長度都應(yīng)進(jìn)入制造的通端工作環(huán)規(guī)孔內(nèi)，T通端工作塞規(guī)的整個長度都應(yīng)進(jìn)入孔內(nèi)，而Z量規(guī)尺寸公差帶及其位置見圖C.1。圖中T?為工作量規(guī)尺寸公差，Z?為通端工作量規(guī)尺寸公差帶的中心線至工件最大實體尺寸之間的距離，T。為用于工作環(huán)規(guī)的校對塞規(guī)的尺寸公差。NZT孔和軸的基本公差數(shù)值基本偏差代號，對孔用大寫字母A,…,ZC表示(見表D.2),對軸用小寫字母a,…,zc表示(見表D.1)?；酒顢?shù)值(上極限偏差es)大于至所有標(biāo)準(zhǔn)公差等級abCdefgh30偏差=±IT,/2,式中，IT,是IT值數(shù)360600000000000000000000000表D.1(續(xù))基本偏差數(shù)值(下極限偏差ei)大于至所有標(biāo)準(zhǔn)公差等級jkmnPrStuvXyZ300360十8十15十1960十9700十15十22十28十35十41十188十41十880十17十26十43十60十112十81十97十136十3250十172十4050十51十335十585十790十63十470十900十68十310十4650十17十122十350十130十960十1400十20十56十4750十190十15000十40十68十490十740十920十540注：基本尺寸小于或等于1mm時，基本偏差a和b均不采用。公差帶js7～js11,若IT。值數(shù)是奇數(shù)，則取偏差=±(IT,-1)/2下極限偏差EI上極限偏差ES大于至所有標(biāo)準(zhǔn)公差等級ABCDEFGHJKMNP至ZC3十60式中IT。是IT值數(shù)十2十4十600在在大于的相應(yīng)數(shù)值上增加個△值360十6一8+△06十150十250十5000十6十15000十8十120十31000000十280000十4100000十520000000十25十550十6200000表D.2(續(xù))單位：μm△值上極限偏差ES大于至標(biāo)準(zhǔn)公差等級大于IT7標(biāo)準(zhǔn)公差等級PRSTUVXYZ3000363466367379485967799注1基本尺寸小于或等于1mm時，基本偏差A(yù)和B及大于IT8的N均不采用。公差帶JS7～JS11,若IT值數(shù)是奇數(shù)，則取偏差=±(IT,-1)/2。2對小于或等于IT8的K、M、N和小于或等于IT7的P至ZC,所需