《互換性與測(cè)量技術(shù)》課件第6章

第6章量規(guī)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)6.1光滑極限量規(guī)設(shè)計(jì)6.2功能量規(guī)設(shè)計(jì)

6.1光滑極限量規(guī)設(shè)計(jì)

6.1.1極限尺寸判斷原則

單一要素的孔和軸遵守包容要求時(shí)，要求其被測(cè)要素的體外作用尺寸不超越最大實(shí)體邊界，而實(shí)際要素局部實(shí)際尺寸不得超越最小實(shí)體尺寸。從檢驗(yàn)角度出發(fā)，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“極限與配合”中規(guī)定了極限尺寸判斷原則(即泰勒原則)，它是光滑極限量規(guī)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，現(xiàn)敘述如下：

(1)孔或軸的體外作用尺寸不允許超過(guò)最大實(shí)體尺寸，即對(duì)于孔，其體外作用尺寸應(yīng)不小于下極限尺寸；對(duì)于軸，則應(yīng)不大于上極限尺寸。

(2)任何位置上的實(shí)際尺寸不允許超過(guò)最小實(shí)體尺寸，即對(duì)于孔，其實(shí)際尺寸應(yīng)不大于上極限尺寸；對(duì)于軸，其實(shí)際尺寸應(yīng)不小于下極限尺寸。

由上述的極限尺寸判斷原則可知，孔和軸尺寸的合格性，應(yīng)是體外作用尺寸和實(shí)際尺寸兩者的合格性。體外作用尺寸由最大實(shí)體尺寸控制。最大實(shí)體邊界即為體外作用尺寸的界限，而實(shí)際尺寸由最小實(shí)體尺寸控制。6.1.2光滑極限量規(guī)的檢驗(yàn)原理

依照極限尺寸判斷原則設(shè)計(jì)的量規(guī)，稱為光滑極限量規(guī)。檢驗(yàn)孔用的光滑極限量規(guī)稱為塞規(guī)，檢驗(yàn)軸用的光滑極限量規(guī)叫環(huán)規(guī)或卡規(guī)。光滑極限量規(guī)由通規(guī)(通端)和止規(guī)(止端)所組成，通規(guī)和止規(guī)是成對(duì)使用的。圖6-1所示為用塞規(guī)檢驗(yàn)孔的示例。其中圖6-1(a)為被檢孔，圖6-1(b)為用塞規(guī)的通端和止端分別檢驗(yàn)孔的示意圖。圖6-2所示為用環(huán)規(guī)檢驗(yàn)軸的示例。其中圖6-2(a)為被檢軸，圖6-2(b)為用環(huán)規(guī)的通、止端分別檢驗(yàn)軸的示意圖。量規(guī)的通端按最大實(shí)體尺寸制造(孔為Dmin、軸為dmax)，用來(lái)模擬最大實(shí)體邊界；止端按最小實(shí)體尺寸制造(孔為Dmax、軸為dmin)。檢測(cè)時(shí)，通規(guī)若通過(guò)被檢的軸、孔，則表示工件的體外作用尺寸沒(méi)有超出最大實(shí)體邊界(即Dfe≥Dmin；dfe≤dmax)；若止規(guī)不通過(guò)，則說(shuō)明該工件實(shí)際尺寸也沒(méi)有超越最小實(shí)體尺寸(即Da≤Dmax；da≥dmin)，故零件合格。圖6-1用塞規(guī)檢驗(yàn)孔示意圖圖6-2用環(huán)規(guī)檢驗(yàn)軸示意圖通規(guī)體現(xiàn)的是最大實(shí)體邊界，故理論上通規(guī)應(yīng)為全形規(guī)，即除其尺寸為最大實(shí)體尺寸外，其軸向長(zhǎng)度還應(yīng)與被檢工件的長(zhǎng)度相同。若通規(guī)不是全形規(guī)，會(huì)造成檢驗(yàn)錯(cuò)誤。圖6-3所示為用通規(guī)檢驗(yàn)軸的示例，軸的體外作用尺寸已超出了最大實(shí)體尺寸，應(yīng)該為不合格件，故通規(guī)不通過(guò)才是正確的，但不全形的卡規(guī)通端卻能通過(guò)，造成了誤判。圖6-3通規(guī)形狀對(duì)檢驗(yàn)的影響止規(guī)用于檢驗(yàn)工件任何位置上的實(shí)際尺寸，其理論的形狀應(yīng)為不全形(兩點(diǎn)式)，否則，也會(huì)造成檢驗(yàn)錯(cuò)誤。圖6-4所示為形狀不同的止規(guī)對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果的影響，圖中軸在I—I位置上的實(shí)際尺寸已超出了最小實(shí)體尺寸(軸的下極限尺寸)，故正確的檢驗(yàn)情況是止規(guī)應(yīng)在該位置上通過(guò)，從而判斷出該軸為不合格，但用全形的止規(guī)檢驗(yàn)時(shí)，因其他部位的阻擋，卻通不過(guò)該軸，造成誤判。所以，符合極限尺寸判斷原則的通端形式應(yīng)為全形規(guī)，而止端則應(yīng)為點(diǎn)狀，即非全形規(guī)。圖6-4止規(guī)形狀對(duì)檢驗(yàn)的影響在實(shí)際中，為了便于使用和制造，通規(guī)和止規(guī)常偏離其理想形狀，如檢驗(yàn)曲軸類零件的軸頸尺寸時(shí)，由于全形的通規(guī)無(wú)法套到被檢部位，因而只能改用不全形的卡規(guī)。對(duì)大尺寸的檢驗(yàn)，因全形的通規(guī)會(huì)笨重得無(wú)法使用，也只能用不全形的通規(guī)。在小尺寸的檢驗(yàn)中，若將止規(guī)做成不全形的兩點(diǎn)式，則這樣的止規(guī)不僅使用中強(qiáng)度低，耐磨性差，而且制造也不方便，因此小尺寸的止規(guī)也常按全形制造，只是軸向長(zhǎng)度短些。這種對(duì)量規(guī)理論形狀的偏離是有前提的，即通規(guī)不是全形規(guī)時(shí)，應(yīng)由加工工藝等手段保證工件的體外作用尺寸不超出最大實(shí)體尺寸，同時(shí)在使用不全形的通規(guī)進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，也應(yīng)注意正確的操作方法，使得檢驗(yàn)正確。同理，在使用偏離兩點(diǎn)式的止規(guī)時(shí)，也應(yīng)有相應(yīng)的保證措施。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1957—2006《光滑極限量規(guī)》中列出了不同尺寸范圍下通規(guī)、止規(guī)的形式，如圖6-5所示。圖6-6為常見(jiàn)量規(guī)的結(jié)構(gòu)形式，其中圖6-6(a)～圖6-6(f)為常見(jiàn)塞規(guī)的形式，圖6-6(g)～圖6-6(k)為常見(jiàn)卡規(guī)的形式。圖6-5量規(guī)形式及應(yīng)用尺寸范圍圖6-6常見(jiàn)光滑極限量規(guī)的結(jié)構(gòu)形式6.1.3光滑極限量規(guī)的分類

光滑極限量規(guī)可分為工作量規(guī)、驗(yàn)收量規(guī)和校對(duì)量規(guī)。

(1)工作量規(guī)指工件在加工過(guò)程中用于檢驗(yàn)工件的量規(guī)，一般就是加工時(shí)操作者手中所使用的量規(guī)。應(yīng)該以新量規(guī)或磨損量小的量規(guī)為工作量規(guī)，這樣既可以促使操作者提高加工精度，也能保證工件的合格率。

(2)驗(yàn)收量規(guī)指驗(yàn)收者所使用的量規(guī)。為了使更多的合格件得以驗(yàn)收，并減少驗(yàn)收糾紛，應(yīng)該使用磨損量大且已接近磨損極限的通規(guī)和接近最小實(shí)體尺寸的止規(guī)作為驗(yàn)收量規(guī)。

(3)校對(duì)量規(guī)是用于校對(duì)環(huán)規(guī)的。因環(huán)規(guī)的工作尺寸屬于孔尺寸，不易用一般量具測(cè)量，故規(guī)定了校對(duì)量規(guī)。校對(duì)量規(guī)有三種,分別檢驗(yàn)制造中的環(huán)規(guī)的止端、通端尺寸以及使用中的通端的磨損量是否合格。對(duì)于同屬于孔尺寸的卡規(guī),常用量塊對(duì)其進(jìn)行校對(duì)。6.1.4工作量規(guī)的設(shè)計(jì)

量規(guī)是用于檢驗(yàn)工件的，但量規(guī)本身也是被制造出來(lái)的，故有制造誤差，因此須對(duì)量規(guī)的通端和止端規(guī)定相同的制造公差T。其公差帶均位于被檢工件的尺寸公差帶內(nèi)，以避免將不合格工件判為合格(稱為誤收)。光滑極限量規(guī)的通規(guī)和止規(guī)制造公差帶相對(duì)于被檢工件公差帶的位置如圖6-7所示。圖中將止端公差帶緊靠在最小實(shí)體尺寸線上，而通端公差帶距最大實(shí)體尺寸線有一段距離。這是因?yàn)橥ǘ藱z測(cè)時(shí)頻繁通過(guò)工件，容易磨損，為了保證其有合理的使用壽命，必須給出一定的最小備磨量，其大小就是上述距離值，它由圖中通規(guī)公差帶中心與工件最大實(shí)體尺寸之間的距離Z的大小確定。Z為通端位置要素值。圖6-7光滑極限量規(guī)的公差帶配置由圖6-7所示的幾何關(guān)系，可以得出工作量規(guī)的上、下偏差的計(jì)算公式，列于表6-1。通規(guī)使用一段時(shí)間后，其尺寸由于磨損超過(guò)了被檢工件的最大實(shí)體尺寸(通規(guī)的磨損極限)，通規(guī)即報(bào)廢。而止端因檢測(cè)不應(yīng)通過(guò)工件，故不需要備磨量。T和Z的值均與被檢工件尺寸公差大小有關(guān)，其值分別列于表6-2中。通規(guī)、止規(guī)的極限尺寸可由被檢工件的實(shí)體尺寸與通規(guī)、止規(guī)的上、下偏差的代數(shù)和求得。在圖樣標(biāo)注中，為了有利于制造，量規(guī)通、止端工作尺寸的標(biāo)注推薦采用“入體原則”，即塞規(guī)按基本偏差h對(duì)應(yīng)的公差帶標(biāo)注上、下偏差；卡規(guī)(環(huán)規(guī))按基本偏差H對(duì)應(yīng)的公差帶標(biāo)注上、下偏差。例6-1

試設(shè)計(jì)檢驗(yàn)配合中孔、軸用的工作量規(guī)。

解

(1)確定量規(guī)的形式。參考圖6-5，檢驗(yàn)f25H7的孔用塞規(guī)，檢驗(yàn)f25n6的軸用卡規(guī)。

(2)由表2-1、表2-6、表2-7可查得f25H7的孔、f25n6的軸的尺寸標(biāo)注分別為孔為；軸為

(3)由表6-1所列幾何關(guān)系求得量規(guī)通端、止端的偏差及其尺寸，見(jiàn)表6-3。

(4)塞規(guī)、卡規(guī)的公差帶圖見(jiàn)圖6-8所示：圖6-8f25H7/n6孔、軸用量規(guī)公差帶圖

(5)塞規(guī)、卡規(guī)的工作圖分別見(jiàn)圖6-9及圖6-10所示。圖6-9塞規(guī)的工作圖圖6-10卡規(guī)的工作圖6.1.5量規(guī)的主要技術(shù)條件

(1)外觀要求。量規(guī)的工作表面不應(yīng)有銹跡、毛刺、黑斑、劃痕等明顯影響外觀和影響使用質(zhì)量的缺陷。其他表面不應(yīng)有銹蝕和裂紋。

(2)材料要求。量規(guī)要體現(xiàn)精確尺寸，故要求用于制造量規(guī)的材料的線膨脹系數(shù)要小，并要經(jīng)過(guò)一定的穩(wěn)定性處理后使其內(nèi)部組織穩(wěn)定；同時(shí)，量規(guī)的工作表面還應(yīng)耐磨，以用于提高尺寸的穩(wěn)定性并延長(zhǎng)使用壽命，所以制造量規(guī)的材料通常為合金工具鋼、碳素工具鋼、滲碳鋼及其他耐磨性好的材料；且量規(guī)工作表面的硬度不應(yīng)小于700HV(或60HRC)。

(3)量規(guī)工作部位的形位公差要求。量規(guī)工作表面的形位公差與尺寸公差之間應(yīng)遵守包容要求。量規(guī)工作部位的形位公差不大于尺寸公差的一半。

(4)量規(guī)工作表面的粗糙度要求。見(jiàn)表6-4所列的值。

(5)其他要求。塞規(guī)測(cè)頭與手柄的聯(lián)結(jié)應(yīng)牢靠，不應(yīng)有松動(dòng)。若塞規(guī)正在檢驗(yàn)時(shí)測(cè)頭與手柄脫開(kāi)的話，測(cè)頭就會(huì)卡留在工件內(nèi)，如果測(cè)頭無(wú)法取出，將導(dǎo)致工件的報(bào)廢。

通規(guī)(通端)標(biāo)注漢語(yǔ)拼音字母“T”；止規(guī)(止端)標(biāo)注漢語(yǔ)拼音字母“Z”。6.1.6光滑極限量規(guī)的結(jié)構(gòu)

在GB/T10920—2008《螺紋量規(guī)和光滑極限量規(guī)型式與尺寸》中，對(duì)于孔、軸的光滑極限量規(guī)的結(jié)構(gòu)及尺寸、適用范圍等均作了詳細(xì)的規(guī)定，設(shè)計(jì)時(shí)可參閱該標(biāo)準(zhǔn)及其他相關(guān)的資料。

6.2功能量規(guī)設(shè)計(jì)

6.2.1基本概念

1．功能量規(guī)的用途

遵守相關(guān)要求的關(guān)聯(lián)被測(cè)要素，要求該要素的實(shí)體不得超越給定的理想邊界(實(shí)效邊界或最大實(shí)體邊界)。功能量規(guī)模擬的是被測(cè)要素的理想邊界，當(dāng)關(guān)聯(lián)被測(cè)要素的體外作用尺寸未超過(guò)其給定的理想邊界時(shí)，功能量規(guī)應(yīng)通過(guò)工件的被檢部位，從而判定零件為合格，所以功能量規(guī)只有通規(guī)，且為全形規(guī)。常見(jiàn)的遵守相關(guān)要求的位置公差(如平行度、垂直度、傾斜度、對(duì)稱度、位置度等)均可用功能量規(guī)進(jìn)行檢驗(yàn)。如圖6-11(a)所示的零件，有一同軸度要求，欲判斷其合格性，可用圖6-11(b)及圖6-11(c)所示的功能量規(guī)檢驗(yàn)。圖6-11(b)表示用依次檢驗(yàn)的方式對(duì)工件進(jìn)行檢驗(yàn)；而圖6-11(c)則為用共同檢驗(yàn)的方式對(duì)工件進(jìn)行檢驗(yàn)。當(dāng)被測(cè)要素的體外作用尺寸沒(méi)有超過(guò)實(shí)效邊界時(shí)，該位置量規(guī)應(yīng)該通過(guò)被檢工件。圖6-11功能量規(guī)檢驗(yàn)示意圖

2．功能量規(guī)的組成

位置公差是相對(duì)于基準(zhǔn)而對(duì)關(guān)聯(lián)被測(cè)要素提出來(lái)的幾何要求。功能量規(guī)用于判斷位置公差要求的合格性，它至少應(yīng)有兩個(gè)部位，一個(gè)是用于體現(xiàn)和模擬基準(zhǔn)要素的，稱之為定位部位；另一個(gè)是用于檢驗(yàn)關(guān)聯(lián)被測(cè)要素相對(duì)于基準(zhǔn)的位置要求的，稱之為檢驗(yàn)部位。如圖6-11(b)及圖6-11(c)所示，功能量規(guī)的部位Ⅰ是用于檢驗(yàn)被測(cè)要素的，稱之為檢驗(yàn)部位；部位Ⅱ是用于模擬或檢驗(yàn)基準(zhǔn)要素的，稱之為定位部位。功能量規(guī)又分為固定式和活動(dòng)式。固定式是指檢驗(yàn)部位與定位部位做成一體，不能分開(kāi)。圖6-11(b)及圖6-11(c)所示的功能量規(guī)即為固定式；活動(dòng)式是指量規(guī)的檢驗(yàn)部位或定位部位相對(duì)于量規(guī)體是可以拆開(kāi)的，以便于對(duì)工件進(jìn)行檢驗(yàn)?；顒?dòng)式量規(guī)比固定式量規(guī)多了一個(gè)導(dǎo)向部位。圖6-12(a)為一個(gè)有傾斜度要求的零件，用圖6-12(b)所示的功能量規(guī)進(jìn)行檢驗(yàn)，該量規(guī)即為活動(dòng)式量規(guī)。檢驗(yàn)時(shí)，先將活動(dòng)檢驗(yàn)部位Ⅱ從導(dǎo)向槽中抽出，將零件裝在量規(guī)體上的定位部位Ⅰ上，然后把檢驗(yàn)部位Ⅱ插入導(dǎo)向槽送入被檢孔，若該零件的傾斜度符合要求，活動(dòng)檢驗(yàn)部位可通過(guò)導(dǎo)向槽在被檢孔全長(zhǎng)上穿過(guò)。這里檢驗(yàn)部位Ⅱ上端直徑為dG的圓柱部分即為導(dǎo)向部位。圖示功能量規(guī)的導(dǎo)向部位的直徑與檢驗(yàn)部位的直徑dI不相等，故為有臺(tái)階式；若導(dǎo)向部位的直徑與檢驗(yàn)部位的直徑相同，則是無(wú)臺(tái)階式。圖6-12活動(dòng)式功能量規(guī)

3．共同檢驗(yàn)和依次檢驗(yàn)的概念

對(duì)基準(zhǔn)實(shí)際要素的檢驗(yàn)，有兩種方法，一種是用功能量規(guī)的檢驗(yàn)部位檢驗(yàn)被測(cè)關(guān)聯(lián)要素的同時(shí)，定位部位既用于模擬基準(zhǔn)，又用于檢驗(yàn)基準(zhǔn)實(shí)際要素，稱之為共同檢驗(yàn)；另一種是實(shí)際基準(zhǔn)要素的尺寸先由其他量規(guī)檢驗(yàn)，功能量規(guī)的定位部位僅用于模擬基準(zhǔn)，功能量規(guī)只檢驗(yàn)被測(cè)要素，這種檢驗(yàn)稱之為依次檢驗(yàn)。圖6-12(b)中，若量規(guī)的檢驗(yàn)部位Ⅱ在檢驗(yàn)被測(cè)要素的同時(shí)，定位部位Ⅰ在模擬其基準(zhǔn)時(shí)也檢驗(yàn)基準(zhǔn)的體外作用尺寸是否超出最大實(shí)體邊界，則為共同檢驗(yàn)；若定位部位僅用于模擬基準(zhǔn)，則為依次檢驗(yàn)。

需要指出的是，基準(zhǔn)實(shí)際要素按共同檢驗(yàn)或按依次檢驗(yàn)時(shí)，量規(guī)定位部位的公差帶設(shè)置是不同的。

4．綜合公差Tt

綜合公差Tt是用于確定功能量規(guī)公差帶大小及位置的主要依據(jù)。被測(cè)要素(或基準(zhǔn)要素)本身的幾何公差t與其尺寸公差T之和，稱為綜合公差Tt。當(dāng)被測(cè)要素遵守包容要求時(shí)，綜合公差Tt等于尺寸公差T；當(dāng)被測(cè)要素遵守最大實(shí)體要求時(shí)，綜合公差Tt等于尺寸公差T與形位公差t之和。6.2.2功能量規(guī)檢驗(yàn)部位的設(shè)計(jì)

1．形狀和工作尺寸的確定

檢驗(yàn)部位用于檢驗(yàn)關(guān)聯(lián)被測(cè)要素，因此它模擬的是關(guān)聯(lián)被測(cè)要素的理想邊界，故其形狀應(yīng)與被測(cè)要素的邊界形狀相對(duì)應(yīng)。其工作尺寸等于給定的理想邊界尺寸，即被測(cè)要素遵守包容要求時(shí)，量規(guī)檢驗(yàn)部位模擬最大實(shí)體邊界，其工作尺寸為最大實(shí)體尺寸；被測(cè)要素遵守最大實(shí)體要求時(shí)，檢驗(yàn)部位模擬最大實(shí)體實(shí)效邊界，其工作尺寸為最大實(shí)體實(shí)效尺寸。測(cè)量部位的長(zhǎng)度應(yīng)不小于被測(cè)要素的長(zhǎng)度。被測(cè)要素為成組要素時(shí)，也就有對(duì)應(yīng)的成組的檢驗(yàn)部位。這時(shí)除要確定檢驗(yàn)部位的形狀和工作尺寸外，還要確定各檢驗(yàn)部位之間的理論正確位置，該理論正確位置應(yīng)與圖樣上成組被測(cè)要素之間的理論正確位置相一致。

位置量規(guī)上檢驗(yàn)部位和定位部位之間的定位尺寸，應(yīng)和圖樣上給定理論正確尺寸完全相同。

2．公差帶的設(shè)置

功能量規(guī)檢驗(yàn)部位雖然模擬被測(cè)要素的理想邊界和相對(duì)于基準(zhǔn)的理論位置，但它又是被制造出來(lái)的，故存在制造誤差，因此應(yīng)對(duì)檢驗(yàn)部位規(guī)定制造公差TI。此外，檢驗(yàn)部位要經(jīng)常通過(guò)被測(cè)表面，會(huì)產(chǎn)生磨損，因此還要考慮給出磨損允許量(備磨量)WI。這兩者之和相對(duì)于關(guān)聯(lián)被測(cè)要素的綜合公差Tt及檢驗(yàn)部位的工作尺寸(所模擬的邊界的尺寸)應(yīng)有確定的位置?？紤]到防止將超差零件判為合格(誤收)，故檢驗(yàn)部位的制造公差TI和磨損允許量WI均內(nèi)縮于綜合公差Tt內(nèi)，其相對(duì)于檢驗(yàn)部位工作尺寸的位置，由基本偏差FI確定。功能量規(guī)的基本偏差，用于確定檢驗(yàn)部位或定位部位尺寸公差帶對(duì)于相應(yīng)部位工作尺寸位置的那個(gè)極限偏差，當(dāng)檢驗(yàn)或定位部位為外表面時(shí)是下偏差；為內(nèi)表面時(shí)是上偏差，如圖6-13所示。圖6-13功能量規(guī)檢驗(yàn)部位尺寸公差帶配置示意圖圖6-13中，BSh、BSs分別表示被測(cè)要素內(nèi)、外表面應(yīng)遵守的邊界尺寸，即當(dāng)采用包容要求時(shí)，它們代表最大實(shí)體尺寸；當(dāng)采用最大實(shí)體要求時(shí)，它們代表最大實(shí)體實(shí)效尺寸。

若被測(cè)要素為內(nèi)表面，功能量規(guī)的檢驗(yàn)部位為外表面，則檢驗(yàn)部位的工作尺寸按“入體原則”確定，即(6-1)對(duì)應(yīng)的磨損極限為(6-2)若被測(cè)要素為外表面，功能量規(guī)的檢驗(yàn)部位為內(nèi)表面，則檢驗(yàn)部位的工作尺寸也按照“入體原則”確定，即(6-3)對(duì)應(yīng)的磨損極限為(6-4)功能量規(guī)檢驗(yàn)部位的制造公差TI及磨損允許量WI可由表6-5查得，基本偏差FI由表6-6給出。6.2.3功能量規(guī)定位部位的設(shè)計(jì)

1．形狀和工作尺寸的確定

功能量規(guī)的定位部位用于體現(xiàn)和模擬基準(zhǔn)要素，在共同檢驗(yàn)時(shí)還要對(duì)基準(zhǔn)要素進(jìn)行檢驗(yàn)。因此定位部位應(yīng)與所體現(xiàn)的基準(zhǔn)要素的理想形狀相一致，其工作尺寸也應(yīng)與基準(zhǔn)要素的實(shí)際理想邊界尺寸相同。如基準(zhǔn)為平面時(shí)，定位部位也為平面，且平面的長(zhǎng)、寬應(yīng)不小于基準(zhǔn)要素的相應(yīng)尺寸；又如當(dāng)基準(zhǔn)要素為軸線，且基準(zhǔn)本身遵守包容要求時(shí)，量規(guī)定位部位的工作尺寸為最大實(shí)體尺寸，定位部位的形狀即最大實(shí)體邊界所在的圓柱面，且定位部位的軸向長(zhǎng)度不小于基準(zhǔn)本身的軸向長(zhǎng)度。

當(dāng)基準(zhǔn)為成組要素時(shí)，量規(guī)定位部位也為成組部分。這時(shí)除要確定各個(gè)定位部位的形狀和工作尺寸外，還要確定各定位部位之間的位置尺寸，這些位置尺寸應(yīng)與圖樣上成組基準(zhǔn)要素間位置的理論正確尺寸相一致。

2．公差帶的確定

當(dāng)對(duì)基準(zhǔn)要素作共同檢驗(yàn)時(shí)，基準(zhǔn)要素也視為被測(cè)要素，功能量規(guī)的定位部位的尺寸公差帶位置與檢驗(yàn)部位相同，如圖6-13所示。

當(dāng)對(duì)基準(zhǔn)要素作依次檢驗(yàn)時(shí)，功能量規(guī)的定位部位僅用于模擬基準(zhǔn)，而不檢驗(yàn)基準(zhǔn)要素。故設(shè)置定位部位公差帶位置時(shí)，只要基準(zhǔn)合格，功能量規(guī)的定位部位就能通過(guò)，因此定位部位公差帶未內(nèi)縮于基準(zhǔn)要素的公差帶內(nèi)時(shí)，其公差帶與基準(zhǔn)要素的綜合公差帶間的位置關(guān)系如圖6-14所示。此時(shí)相當(dāng)于定位部位相對(duì)于基準(zhǔn)要素公差帶的基本偏差FL=0。

若基準(zhǔn)為內(nèi)表面，功能量規(guī)對(duì)應(yīng)的定位部位為外表面，則其工作尺寸表示為

圖6-14依次檢驗(yàn)時(shí)功能量規(guī)定位部位尺寸公差帶配置圖(6-5)對(duì)應(yīng)的磨損極限為(6-6)若基準(zhǔn)為外表面、功能量規(guī)對(duì)應(yīng)的定位部位為內(nèi)表面，則其工作尺寸表示為(6-7)對(duì)應(yīng)的磨損極限為(6-8)功能量規(guī)定位部位的制造公差TL、磨損允許量WL可由表6-5查得。6.2.4功能量規(guī)導(dǎo)向部位的設(shè)計(jì)

活動(dòng)式功能量規(guī)有一個(gè)起引導(dǎo)作用的導(dǎo)向部位，以便使活動(dòng)的量規(guī)的工作部分(定位部位或測(cè)量部位)能正確地導(dǎo)入其工作位置，且導(dǎo)向部位應(yīng)有一定的間隙，以使導(dǎo)向順利。根據(jù)量規(guī)結(jié)構(gòu)的要求，導(dǎo)向部位的工作尺寸可以與活動(dòng)的量規(guī)工作部分工作尺寸相同(即無(wú)臺(tái)階式導(dǎo)向部位)，也可以不同(即臺(tái)階式導(dǎo)向部位)。根據(jù)有臺(tái)階和無(wú)臺(tái)階的區(qū)分，量規(guī)導(dǎo)向部位的公差帶位置是不同的。圖6-15為無(wú)臺(tái)階式導(dǎo)向部位的公差帶圖，Smin為導(dǎo)向部位的最小間隙；TG為導(dǎo)向部位的尺寸制造公差；WG為導(dǎo)向部位所允許的最大磨損量，它們的具體值可在表6-5中查出。DGB(dGB)、DG(dG)和DGW(dGW)分別代表導(dǎo)向部位內(nèi)(外)表面的工作尺寸、極限尺寸和磨損極限。圖6-15所示的無(wú)臺(tái)階式導(dǎo)向部位的公差帶圖中，圖6-15(a)所示為導(dǎo)向部位為外表面，導(dǎo)向部位的尺寸標(biāo)注表示為(6-9)對(duì)應(yīng)的磨損極限為(6-10)圖6-15(b)所示為內(nèi)表面為導(dǎo)向部位的無(wú)臺(tái)階式導(dǎo)向部位的公差帶配置圖，其導(dǎo)向部位的尺寸標(biāo)注表示為(6-11)對(duì)應(yīng)的磨損極限為(6-12)圖6-15無(wú)臺(tái)階式導(dǎo)向部位尺寸公差帶配置圖圖6-16所示為有臺(tái)階式的導(dǎo)向部位的公差帶配置圖，其中導(dǎo)向部位的工作尺寸由設(shè)計(jì)者自行確定。對(duì)于導(dǎo)向部位的外表面(軸銷)，其尺寸表示為(6-13)對(duì)應(yīng)的磨損極限為(6-14)對(duì)于導(dǎo)向部位的內(nèi)表面(孔)，其尺寸表示為(6-15)對(duì)應(yīng)的磨損極限為(6-16)圖6-16臺(tái)階式導(dǎo)向部位尺寸公差帶6.2.5功能量規(guī)的主要技術(shù)要求

1．功能量規(guī)工作部位的幾何公差要求

(1)功能量規(guī)的工作部位為圓柱面或兩平行平面時(shí)，其形狀公差與定形尺寸公差的關(guān)系應(yīng)采用包容要求。

(2)功能量規(guī)檢驗(yàn)、定位、導(dǎo)向部位的方向、位置公差tI、tL、tG，按對(duì)應(yīng)被測(cè)要素或基準(zhǔn)要素的綜合公差Tt由表6-5查取，通常采用獨(dú)立原則。

(3)功能量規(guī)定位平面的平面度公差可取為量規(guī)檢驗(yàn)部位方向、位置公差tI的1/3～1/2。

(4)功能量規(guī)的線性尺寸的未注公差一般取為m級(jí)，未注幾何公差一般取為H級(jí)。

2．功能量規(guī)的其他技術(shù)要求

(1)功能量規(guī)的各工作表面不應(yīng)有銹跡、毛刺、黑斑、劃痕、裂紋等明顯影響外觀和使用質(zhì)量的缺陷，非工作表面不應(yīng)有銹蝕和裂紋。

(2)功能量規(guī)各零件的裝配應(yīng)正確，聯(lián)接應(yīng)牢固可靠，在使用過(guò)程中不松動(dòng)。

(3)功能量規(guī)的材料應(yīng)具有長(zhǎng)期的尺寸穩(wěn)定性。

(4)鋼制功能量規(guī)工作表面的硬度應(yīng)不低于700HV(60HRC)。

(5)功能量規(guī)應(yīng)經(jīng)穩(wěn)定性處理。

(6)功能量規(guī)工作表面的表面粗糙度Ra值應(yīng)不大于0.2μm,非工作表面的Ra值應(yīng)不大于3.2μm(用不去除材料獲得的表面除外)。

(7)功能量規(guī)上應(yīng)有代號(hào)及其他有關(guān)標(biāo)志。

(8)功能量規(guī)應(yīng)經(jīng)防銹處理后妥善包裝。

(9)在功能量規(guī)的包裝盒上應(yīng)標(biāo)志：(a)制造廠名及商標(biāo)；(b)代號(hào)；(c)制造年月。

(10)功能量規(guī)應(yīng)附有檢驗(yàn)合格證。6.2.6設(shè)計(jì)舉例

例6-2

圖6-11(a)所示的零件，其上標(biāo)注有被測(cè)要素相對(duì)于基準(zhǔn)要素的同軸度要求，試按照依次檢驗(yàn)和共同檢驗(yàn)兩種方式，分別設(shè)計(jì)相應(yīng)的功能量規(guī)。

解按照零件圖上所標(biāo)的同軸度要求，依次檢驗(yàn)與共同檢驗(yàn)的功能量規(guī)均采用固定式。

1)依次檢驗(yàn)時(shí)功能量規(guī)相關(guān)尺寸及幾何公差的確定

(1)檢驗(yàn)部位的工作尺寸及磨損極限的確定。

由圖6-11(a)可知：被測(cè)要素的綜合公差

Tt=T+t=0.033+0.05=0.083mm被測(cè)要素的邊界尺寸

BSh=f25－0.05=f24.95mm

由表6-5可查得檢驗(yàn)部位的制造公差TI=0.004mm，磨損允許值WI=0.004mm。

由表6-6的注4可查得依次檢驗(yàn)時(shí)檢驗(yàn)部位的基本偏差FI=0.012mm。

①檢驗(yàn)部位工作尺寸的確定。由公式(6-1)有②檢驗(yàn)部位磨損極限的確定。由公式(6-2)有

(2)定位部位工作尺寸及磨損極限的確定。

由圖6-11(a)可知：基準(zhǔn)要素遵守包容要求，其綜合公差即其尺寸公差，故Tt