量规类量具的设计和计算

一．量规的分类

1．按使用方法，可分为标准量规和极限量规
 1）标准量规：其工作尺寸是按零件基本尺寸制造的量规。
  标准量规在使用时，根据量规通过零件的松紧程度，或者与零件的接触程度，或者出现的间隙来判断零件尺寸的合格与否。总是要靠人的感觉来判断，使用时要看工人经验水平的高   低，  现代企业已经不采用。
2）极限量规：工作尺寸是按零件的极限尺寸制造的量规。可凭通端和止端来检验零件的尺寸是否在公差范围之内。这种量规使用方法方便，测量结果准确可靠。不以检查人员的技术水平来决定零件的合格与否，在成批和大量生产中广泛采用。

2.按其使用性质可分为：
1）工作量规：制造工人使用来自己检查零件的量规。
2）检验量规：检验人员用来检验零件的量规。
3）验收量规：订货部门用来验收零件的量规。
4）校对量规：检验工作量规和验收量规用的量规。

3.按用途可分为：
光滑塞规和卡规（卡板），高度规和深度规，锥度量规，同轴度量规，孔位置度量规，综合（矩形）花键量规，普通螺纹量规，锥形螺纹量规，样板量规和键槽塞规等。

二．设计与选用量规类量具，应考虑的几个问题：

1．量规的公差和公差带的分布，位置。
量规制造也规定一定的制造公差，此外为了控制其在使用过程中的磨损量，还规定有磨损公差。这些公差的大小和公差带的分布位置，对被检零件在制造过程中的难易程度和成品的实际尺寸、形状都有很大的关系。量规公差可查表；另外，量规的形状和位置误差都应在其尺寸公差带内。其公差为量规公差的50%，当量规公差小于0.002mm时，其形状位置误差为0.001mm。

2.设计应尽量遵守泰勒原则：简单的说就是把通端塞规做成完全圆柱形，而把止端塞规做成线接触的状态，就是检查该孔的椭圆长轴是否已超出公差。
3.量规工作表面的耐磨性和抗腐蚀性；它能直接影响使用寿命，设计时应予考虑。提高测量面粗超度（0.2—0.4μm），选用抗腐蚀、少变形材料，如铬锰钢，或者表面进行氮化处理来提高硬度，但一定要考虑经济性和工艺性。如综合花键环规和螺纹环规等复杂量规，就特别容易变形，所以一定要选用铬锰钢。

三．光滑塞规与卡板的设计
1.量规公差带的分布及其公差：

例1：设计8H9塞规
其中8为公称尺寸。
H为基本偏差，偏差为0。
9为公差等级,公差数值为36μm
根据公称尺寸及公差等级查表可知（附表1）
Z值=5μm
T值=2.8μm
塞规通端基本尺寸为8+Z=8.005mm
公差为T/2=1.4μm
所以,塞规通端制造尺寸为
8.005±0.0014
塞规止端基本尺寸为8.036mm
公差为T=2.8μm
所以,塞规止端制造尺寸为8.036
例2：设计12H10卡板
其中12为公称尺寸，H为基本偏差，偏差为0；10为公差等级，公差数值为70μm。根据公称尺寸及公差等级查附表可知：
Z=8μm，T=4μm
T：则量（卡板）规的通端尺寸=（12－0.008）±T/2=11.992±0.002mm
Z：量（卡板）规止端尺寸=(12-0.07)=11.93

四 花键量规
1.圆柱直齿渐开线花键量规，略。
2.矩形花键量规
1）单项检验，主要检验内容是：大径，小径，键（槽）宽等单项尺寸的极限偏差。
2）综合检验，对花键进行综合检验用综合花键量规。综合花键量规分：综合花键环规和综合花键塞规。
对综合花键环规应配备校对花键塞规。
对综合花键塞规不配备校对花键环规。
3）花键量规的设计，综合花键量规是检验工件花键参数综合公差极限值。因此必须确定工件花键的综合公差，现有产品中大部分是给出了综合公差，对于没有给出公差者，可按最小配合间隙来确定其综合公差λ值。
当最小配合间隙＜0.01mm时，λ值取最小配合间隙量；
当最小配合间隙为0.01～0.02mm时，λ值取0.01mm；
当最小配合间隙＞0.02mm时，λ值取1/2间隙值。

综合花键塞规的设计
序号符号（名称）公称尺寸的计算制造公差磨损公差
1b键宽b=工件孔最小键槽宽-λ-0.0050.007
2定心直径D或d
(大径或小径)D=工件孔最小大径-λ值
d=工件孔最小小径-λ值-0.0050.007
3非定心直径d或D
（小径或大径）d=工件孔最小小径-Sd/2+0.04
D=工件孔最小大径-SD/2+0.04-0.04

综合花键环规的设计
序号符号（名称）公称尺寸的计算方法制造公差磨损公差
1b（键槽宽）当Sb≤0.035时，
b=工件轴最大键宽+λ
+0.0050.007
当Sb＞0.035时,
b=工件轴最大键宽+λ-0.005+0.01
2定心直径D或d
（大径或小径）当SD或Sd≤0.035时，
D=工件轴的最大大径+λ
d=工件轴的最大小径+λ+0.0050.007
当Sd或SD＞0.035时，
D=工件轴的最大大径+λ-0.005
d=工件轴的最大小径+λ-0.005+0.01
3非定心直径D或d
（大径或小径）D=工件轴的最大大径+SD/2-0.04
d=工件轴的最大小径+Sd/2-0.04
当工件轴给出直线边起始直径dr时d=dr+0.04
例：综合花键环规与塞规的设计与计算
已知一花键孔与花键轴配合，
花键孔D=32b=6d=26
花键轴D=32b=6d=25.5
1）综合花键环规b及D和d尺寸的确定
b（键槽宽）的确定
Sb=6.00（最小花键孔槽宽）－5.99（最大花键轴键宽）=0.01
则取λ为0.01，当Sb≤0.035（Sb为最小键宽配合间隙）
则b=工件轴最大花键宽+λ
故b=5.99(工件轴最大花键宽)+0.01=6.00
其b(制造尺寸)=60+0.005
位置度公差取原图公差1/3=0.015/3=0.005

D(定心直径)确定:
因SD=32(花键孔最小大径)-31.991(花键轴最大大径)=0.009
则取λ=0.009
当SD≤0.035(SD为最小大径配合间隙)
则D=工件轴的最大大径+λ
故D=31.991(工件轴最大大径)+0.009=32
其D(制造尺寸)=32
d非定心直径确定：当Sd=φ26-φ25.5=0.5
则d=工件轴的最大小径+Sd/2-0.04
=25.5+0.5/2-0.04=25.71
其d（制造公差）=25.710+0.04
2）综合花键塞规：b及D和d的尺寸确定
b（键宽尺寸）确定，
当Sb=6.00（最小花键孔槽宽）-5.99（最大花键轴键宽）=0.01
则取λ=0.01
所以b=6（最小工件孔槽宽）-0.01=5.99
其b（制造尺寸）=5.99
位置度公差取原图公差1/3=0.015/3=0.005

 D（定心直径）确定，当SD=32(花键孔最小大径)-31.991（花键轴的最大大径）=0.009
则取λ=0.009
所以D=工件孔的最小大径–λ=32-0.009=31.991
其D（制造尺寸）=31.991
d（非定心直径）的确定
当Sd=26-25.5=0.5
则d=（工件孔的最小小径）-Sd/2+0.04
=26-0.5/2+0.04=25.75+0.04=25.79
其D（制造尺寸）=25.79

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