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光滑工件尺寸检测方法
第4章光滑工件尺寸检测
课堂:
听课+讨论+互动
课外:
在加工车间环境下实践零件的一般检验方法。
推荐学习方法
必须掌握的理论知识:
光滑工件尺寸的验收原则、安全裕度和验收极限,通用计量器具的选择。
光滑极限量规的设计原理和工作量规的设计。
学
需要掌握的工作技能:
能够正确选择计量器具检测光滑工件尺寸,并判断其合格性。
4.1用通用计量器具测量工件
任务8测量减速器输出轴
外径(单件或小批量生产)
在各种几何量的测量中,尺寸检测是最基本的。
由于被测零件的形状、大小、精度要求和使用场合的不同,采用的计量器具也不同。
对于单件或小批量生产的零件,常采用通用计量器具来检测;对于大批量生产的零件,为提高检测效率,多采用量规来检验。
检验如图2-15所示的减速器输出轴
外径(单件或小批量生产),需要明确以下问题:
1.光滑工件检验时的验收原则,标准规定的安全裕度和验收极限。
2.根据被测工件尺寸精度要求,选择满足测量精度要求且测量方便易行、成本经济的通用计量器具。
4.1.1确定验收极限
在机械加工车间环境的条件下,使用通用计量器具测量零件尺寸时,通常采用两点法测量,测得的值为轴、孔的局部实际尺寸。
由于计量器具存在测量误差、轴或孔的形状误差、测量条件偏离标准规定范围等原因,使测量结果偏离被测真值。
因此,当测得值在工件最大、最小极限尺寸附近时,就有可能将本来处在公差带之内的合格品判为废品(误废),或将本来在公差带之外的废品判为合格品(误收)。
为了保证足够的测量精度,实现零件的互换性,必须按国家标准GB/T3177—1997《光滑工件尺寸的检验》规定的验收原则及要求验收工件,并正确的、合理地选择计量器具。
国家标准通过安全裕度来防止因测量不确定度的影响而造成工件“误收”和“误废”,即设置验收极限,以执行标准规定的“验收原则”。
1.验收原则——所用验收方法应只接收位于规定的极限尺寸之内的工件。
即允许有误废而不允许有误收。
2.安全裕度(A)——测量不确定度的允许值。
它由被测工件的尺寸公差值确定,一般取工件尺寸公差值的10%左右,其数值如表4-2所示。
3.验收极限——检验工件尺寸时判断合格与否的尺寸界限。
验收极限的确定有两种方法,如表4-1所示。
表4-1光滑工件尺寸的验收极限
方法
验收极限
说明
适用的场合
方法
1
上验收极限=最大极限尺寸-安全裕度A
下验收极限=最小极限尺寸+安全裕度A
由于验收极限向工件的公差之内移动,为了保证验收时合格,在生产时工件不能按原有的极限尺寸加工,应按由验收极限所确定的范围生产,这个范围称为“生产公差”,如图4-1所示。
(1)符合包容要求、公差等级高的尺寸验收。
(2)呈偏态分布的实际尺寸的验收,对“实际尺寸偏向边”的验收极限采用内缩一个安全裕度作为验收极限;
(3)符合包容要求且工艺能力指数
≥1的尺寸验收。
方法
2
上验收极限=最大极限尺寸
下验收极限=最小极限尺寸
安全裕度A值等于零。
(1)工艺能力指数≥1的尺寸验收;
(2)符合包容要求的尺寸验收。
其最小实体尺寸一边的验收极限采用不内缩方式。
(3)非配合尺寸和一般的尺寸验收。
(4)呈偏态分布的实际尺寸验收。
对“实际尺寸非偏向边”的验收极限采用不内缩方式。
注:
工艺能力指数
值是工件公差值T与加工设备工艺能力
之比值。
为常数,工件尺寸遵循正态分布时
;
为加工设备的标准偏差,
。
图4-1安全裕度和验收极限
表4-2安全裕度(A)与计量器具的测量不确定允许值(
)(
)
公称等级
IT6
IT7
IT8
IT9
基本尺寸/mm
T
A
T
A
T
A
T
A
大于
至
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
—
3
6
10
18
30
50
80
120
180
250
315
400
3
6
10
18
30
50
80
120
180
250
315
400
500
6
8
9
11
13
16
19
22
25
29
32
36
40
0.6
0.8
0.9
1.1
1.3
1.6
1.9
2.2
2.5
2.9
3.2
3.6
4.0
0.54
0.72
0.81
1.0
1.2
1.4
1.7
2.0
2.3
2.6
2.9
3.2
3.6
0.9
1.2
1.4
1.7
2.0
2.4
2.9
3.3
3.8
4.4
4.8
5.4
6.0
1.4
1.8
2.0
2.5
2.9
3.6
4.3
5.0
5.6
6.5
7.2
8.1
9.0
10
12
15
18
21
25
30
35
40
46
52
57
63
1.0
1.2
1.5
1.8
2.1
2.5
3.0
3.5
4.0
4.6
5.2
5.7
6.3
0.9
1.1
1.4
1.7
1.9
2.3
2.7
3.2
3.6
4.1
4.7
5.1
5.7
1.5.
1.8
2.3
2.7
3.2
3.8
4.5
5.3
6.0
6.9
7.8
8.4
9.5
2.3
2.7
3.4
4.1
4.7
5.6
6.8
7.9
9.0
10
12
13
14
14
18
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27
33
39
46
54
63
72
81
89
97
1.4
1.8
2.2
2.7
3.3
3.9
4.6
5.4
6.3
7.2
8.1
8.9
9.7
1.3
1.6
2.0
2.4
3.0
3.5
4.1
4.9
5.7
6.5
7.3
8.0
8.7
2.1
2.7
3.3
4.1
5.0
5.9
6.9
8.1
9.5
11
12
13
15
3.2
4.1
5.0
6.1
7.4
8.8
10
12
14
16
18
20
22
25
30
36
43
52
62
74
87
100
115
130
140
155
2.5
3.0
3.6
4.3
5.2
6.2
7.4
8.7
10
12
13
14
16
2.3
2.7
3.3
3.9
4.7
5.6
6.7
7.8
9.0
10
12
13
14
3.8
4.5
5.4
6.5
7.8
9.3
11
13
15
17
19
21
23
5.6
6.8
8.1
9.7
12
14
17
20
23
26
29
32
35
(续)表4-2安全裕度(A)与计量器具的测量不确定允许值(
)(
)
公称等级
IT10
IT11
IT12
IT13
基本尺寸/mm
T
A
T
A
T
A
T
A
大于
至
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅱ
—
3
6
10
18
30
50
80
120
180
250
315
400
3
6
10
18
30
50
80
120
180
250
315
400
500
40
48
58
70
84
100
120
140
160
185
210
230
250
4.0
4.8
5.8
7.0
8.4
10
12
14
16
18
21
23
25
3.6
4.3
5.2
6.3
7.6
9.0
11
13
15
17
19
21
23
6.0
7.2
8.7
11
13
15
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13
16
19
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400
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11
13
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19
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65
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180
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27
33
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63
72
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50
59
69
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4.1.2选择计量器具
计量器具的不确定度是产生“误收”、”误废“的主要因素,国家标准(GB/T3177—1997)规定按照计量器具的不确定度允许值u1选择计量器具,以保证测量结果的可靠性。
在选择计量器具时,所选择的计量器具的不确定度应小于或等于计量器具不确定度的允许值u1。
u1值大小分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ档,一般情况下,优先选用Ⅰ档,其次为Ⅱ档、Ⅲ档。
计量器具不确定度的允许值u1见表4-2。
常用的游标卡尺、千分尺、比较仪和指示表的不确定度见表4-3、4-4及4-5。
表4-3游标卡尺和千分尺的不确定度(mm)
尺寸范围
计量器具类型
分度值0.01
外径千分尺
分度值0.01
内径千分尺
分度值0.02
游标卡尺
分度值0.05
游标卡尺
大于
至
不确定度
0
50
100
50
100
150
0.004
0.005
0.006
0.008
0.020
0.05
150
200
0.007
0.013
200
250
250
300
0.008
0.009
0.100
300
350
400
350
400
450
0.010
0.011
0.012
0.020
450
500
0.013
0.025
500
600
700
600
700
1000
0.030
0.150
表4-4
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