對光滑極限量規的技術要求分析

徐奎照 范素英 李世合 吳文

摘 要：光滑極限量規是針對通用形狀的工件設計的專用檢驗量具，其加工精度比被測孔或軸的精度高得多，但在加工過程中不可避免地會產生誤差。因此，國家標準要對量規結構中的定形工作部分，做出相應尺寸公差帶和各項公差的規定。

關鍵詞：量規;定形尺寸;公差和公差帶;位置和大小

前言

工作量規中的通規在工作過程中，經常要穿過合格被測工件上的孔或軸，因而磨損會逐漸變大。為使通規具有較長的工作壽命，需要留出合適的磨損安全余量，因此對通規要做出磨損量的限制范圍，即將通規的尺寸公差帶從被測孔或軸的最大實體尺寸開始向其尺寸公差帶內部移動一個區間;而工作量規中的止規一般不通過被測孔或軸，磨損量比較小，所以不必留磨損安全余量，即止規尺寸公差帶在被測孔或軸尺寸公差帶范圍之內，緊貼在被測工件上的孔或軸的最小實體尺寸位置，校對量規與止規一樣不必余留出磨損安全余量。

1.工作量規上的定形尺寸的分析

國家標準規定：工作量規上的定形尺寸公差帶的位置不能超出被測孔或軸的尺寸公差帶范圍。其特點是：工作量規的尺寸公差帶全部落在被測孔或軸的尺寸公差帶內，可以較好地保證加工好的零件的質量與零件之間的互換。但這樣有可能會把一些合格的零件檢驗成不合格，這樣規定的本質是縮小了零件的合格范圍，提高了零件的加工精度。

用光滑極限量規進行測量時，它的極限誤差通常取：被測零件上的孔或軸的尺寸標準公差的十分之一到三分之一。對于標準中規定的公差等級相同而基本尺寸不同的孔或軸，它們的極限誤差基本上可以把這個比值取的相同。但是，如果測量零件上的孔或軸的標準公差等級有所降低的話，那么，這個比值就應該取的越來越小。量規結構上就是按照這一原則，來定位定形部分的尺寸公差帶的大小和它的位置的。通規和止規結構上的定形尺寸它的公差和磨損安全余量量的總和，占國家標準對被測零件上的孔或軸規定的尺寸公差（標準公差IT）的百分比可以從國家標準中查到。

對于基本尺寸到500mm、公差等級在IT6到IT16范圍內的孔和軸，通規和止規工作部分上的定形尺寸，國家標準對其公差做了相應規定;同時，通規上的定形尺寸的尺寸公差帶中心到被測量零件的最大實體尺寸之間的距離Z都做了明確的規定。它的數值、都可在相應的國家標準中查到。

量規工作部分上面的幾何形狀誤差，要求限制在定形部分它的尺寸公差帶以內，即要求符合包容原則。一般取其幾何公差為定形尺寸公差的二分之一。但由于在實際應用中，加工和測量的技術要求高、而且有一定的難度，所以，當量規定形部分的尺寸公差值不超過0.002mm時，其幾何形狀和位置公差取為0.001mm。

量規上標注出的兩個測量面，它的表面粗糙度Ra的取值，通常是根據要進行測量的孔徑和要進行測量的軸徑的公差值的大小和量規工作面定形尺寸的大小來確定，一般取最大值為0.05 ～0.8μm。

2.校對量規上的定形尺寸分析

由于孔用量規可以用通用量具游標卡尺和千分尺進行測量并判斷出它的合格問題，所以它不需要設計校對量規來對它進行檢驗;而量塊可用于軸用卡規合格性的判斷中，所以，校對量規只為軸用環規的合格性檢驗設計制造，根據用途設計了三種，而根據它的形狀命名為塞規。

（1）校通-通（用TT表示），它的主要用途是在制造軸用通規時，預防出現通規尺寸、小于其最小極限尺寸的現象發生，因此其尺寸公差帶位置，是從通規的下偏差起分布在軸用通規尺寸公差帶范圍內。使用時，如果校對量規能通過此軸用通規，則表示該通規加工合格;否則應判斷該軸用通規不合格，要強制報廢。

（2）校止-通（用ZT表示），它的主要用途是在加工制作軸用止規時，預防出現止規尺寸小于它的最小極限尺寸的現象發生，所以，它的公差帶位置是從止規的下偏差起，分布在軸用止規尺寸公差帶內。使用時，如果校對量規能通過軸用止規，則表示該止規加工合格;否則應判斷該軸用止規不合格，要強制報廢。

（3）校通-損（用TS表示），它的主要用途是檢驗工作中的軸用通規，從而判斷它磨損是否達到了極限狀態、用以防止軸用通規在工作中，磨損超出了它的限制范圍。因此它的公差帶的位置，是從被測軸的上偏差起，分布在通規公差帶內。使用時，TS校對量規要求不能通過通規;如果TS通過通規，則說明被校對的工作量規中的通規磨損已超出范圍，要強制報廢。

校對量規的定形尺寸，它的尺寸公差取值一般為工作量規的、定形尺寸的、尺寸公差的二分之一;其幾何誤差要限制在其定形尺寸的尺寸公差帶的允許范圍內;其工作表面的表面粗糙度參數Ra值比工作量規小。

3.量規工作部分極限尺寸的確定方法和順序

1）查出孔或軸的上、下偏差，確定通規和止規以及校對量規工作部分的定形尺寸;

2）從國家標準中確定出量規定形尺寸的公差T和公差帶內縮值Z的大小;

3）繪制出零件和量規的尺寸公差帶示意圖;

4）確定量規的極限偏差。

5）確定量規的尺寸范圍和磨損余量、磨損尺寸范圍。

6）繪制并標注量規簡圖。

參考文獻

[1]謝世萍.《公差原則中作用尺寸與實效尺寸教法初探》.《中外企業家》[J]，2015年第3期.

[2]崔麗娟 李玲鳳 李彥文 劉鳳艷 .《基于公差修正的光滑極限量規的設計》.《制造技術與機床》 2012年第1期.