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检具设计技术部0检具设计基本知识1.检具的定义检具是一种用来测量和评价零件尺寸质量的专用检验设备。“专用”可以理解为对某个零件专门为其量身设计一套检具，以检验该产品是否合乎设计的要求，是否在容许的误差范围之内。目前，我们公司主要应用的专用检具包括普通光滑塞规、通端带深度光滑塞规、普通螺纹塞规、通端带深度的螺纹塞规，还有各种综合检具，比如跳动检具、螺纹孔位置度检具、内孔深度检具等。2.检具分类（1）计数型(功能型检具)通过装备通止判断合格或不合格，如光滑塞规、12L曲轴M12×1.5螺纹孔位置度检具。0检具设计基本知识（2）计量型(测量型检具)通过百分表或者千分表显示值判断合格或不合格,如座圈锥面跳动检具、喷油器衬套内孔深度检具。3.检具设计的原则（1）保证测量精度:a:测量部分结构的被测尺寸线和仪表反映变化的直线在一条直线上(同向）b:测量部分结构的构件数应尽量减少，即尺寸链最短，减少中间环节；c:正确选取底座的结构，材料，热处理；d:检具图纸标准合理的技术要求，重要尺寸和形状公差应规定磨损极限；（2）保证强度和刚性；（3）应具有良好的工艺性，便于加工，装配，测量，维修；（4）合理选择材料和热处理，具有耐磨性和稳定性；（5）经济性:保证检测要求前提条件少，尽可能降低成本；（6）操作方便，检验效率高；0检具设计基本知识0检具设计基本知识4.形位公差的选择（GB/T1184-1996）（1）公差值选用原则1）根据零件的功能要求，并考虑加工的经济性和零件的结构、刚醒等情况，按表中数系确定要素的公差值，并考虑下列情况：①在同一要素上给出的形状公差值应小于位置公差值。②圆柱形零件的形状公差值（轴线的直线度除外)一般情况下小于尺寸公差值。③平行度公差值应小于其相应的距离公差值。2）对于下列情况，考虑到加工的难易程度共和除主参数外其他参数的影响，在满足零件功能的情况下，适当降低1-2级使用。GB/T1184-1996①孔相对于轴。②细长比较大的轴或孔。③距离较大的轴或孔。④宽度较大的零件表面（一般大于1/2长度）的零件表面。⑤线对线和线对面相对于面对面的平行度。⑥线对线和线对面相对于面对面的平行度。0检具设计基本知识（2）公差值和应用示例（以直线度和平面度为例）0检具设计基本知识公差等级应用示例公差等级应用示例1、2用于精密量具、测量仪器和精度要求极高的精密机械零件，如高精度量规、样板平尺、工具显微镜等精密测量仪器的导轨面、喷油嘴针阀体端面等高精度零件6用于普通机床导轨面，如卧式车床、自动车床等的床身导轨、立柱导轨，滚齿机、卧式镗床的工作台及机床主轴箱导轨，柴油机体结合面等3用于0级及1级宽平尺的工作面、1级样板平尺的工作面、测量仪器圆弧导轨、测量仪器测杆等7用于2级平板，读数值为0.02mm的游标卡尺尺身、机床主轴箱体等4用于量具、测量仪器和高精度机床的导轨，如0级平板、测量仪器的V形导轨、轴承磨床床身导轨等8用于机床传动箱体、交换齿轮箱体，柴油机汽缸体，连杆分离面，缸盖结合面，汽车发动机缸盖等5用于1级平板、2级宽口尺，平面磨床的纵导轨、垂直导轨及工作台，柴油机进排气门刀杆等9、10用于3级平板，气缸盖结合面，阀体表面等11、12用于易变形的薄片、薄壳零件表面，支架等要求不高的结合面0检具设计基本知识直线度和平面度的应用示例5.检具设计的其它要求（1）外观:检具的表面应无明显影响检具使用的外部缺陷,如:划伤、严重锈蚀、易造成伤害之尖角等.（2）检具互相配合部分之划动应平稳、灵活、无卡滞现象；（3）检具零件表面粗糙度之要求.a.检具与被测工件接触的定位面、定位销、定位块等其表面粗糙度应不低Ra0.8。b.测量面、滑块等表面粗糙度应不低于Ra0.8。c.滑轨、导轨表面粗糙度应不低于Ra0.4。前期，我们公司检具基本上都是委外设计，工艺技术人员很少自己设计检具。根据公司要求进行检具设计培训，要求掌握基本的检具能力。在这里就搜集到的资料与大家分享一下。0检具设计基本知识6.检具的设计一般步骤（1）前期消化，明确产品要求；包括定位基准位置及大小、检验特征、测量位置及公差大小等。（2）根据产品要求，确定检具结构类型；（3）确定测量方式，形成检具设计概念图或方案图；（4）出装配图、零件图。装配图必须反映出定位基准、检验特征的检验方式、配合尺寸、总尺寸、零件材料及热处理要求等。0检具设计基本知识一、光滑极限量规及通端带深度光滑极限量规1.1基本概念1.2光滑极限量规的分类1.3泰勒原则1.4工作量规的设计1.5光滑极限量规设计示例1.6通端带深度光滑塞规1.7光滑极限量规设计注意事项1.1基本概念光滑极限量规是具有以下孔或轴的最大极限尺寸和最小极限尺寸为公称尺寸的标准测量面，能反映控制被测孔和轴边界条件的无刻线长度测量器具。用光滑极限量规检验零件时，只能判断零件是否在规定的验收极限范围内，而不能测出零件实际尺寸和形位误差的数值。光滑极限量规量规结构设计简单，使用方便、可靠，检验零件的效率高。1.1基本概念通孔公差孔最小极限尺寸止孔最大极限尺寸轴公差轴最大极限尺寸通轴最小极限尺寸止轴用卡规或环规孔用塞规1.2光滑极限规的分类孔用光滑极限量规（塞规）通端——按孔的最大实体尺寸(孔的最小极限尺寸)制造止端——按孔的最小实体尺寸(孔的最大极限尺寸)制造通规按Dmin设计防止DmDmin止规按Dmax设计防止DaDmax轴用光滑极限量规（环规或卡规）通端——按轴的最大实体尺寸(轴的最大极限尺寸)制造止端——按轴的最小实体尺寸(轴的最小极限尺寸)制造通规按dmax设计防止dmdmax止规按dmin设计防止dadmin工作量规：生产人员在制造过程中对工件进行检验使用的量规验收量规：是工厂检验部门与客户验收产品时使用的量规校对量规；在制造量规时或检验使用中的量规是否已经超过磨损极限时所用的量规量规用途工作量规应使用新的或磨损较少的通规；验收量规应使用接近磨损极限尺寸通规，接近其最大实体尺寸的止规。只有轴用工作量规才设计和使用校对量规。1.2光滑极限规的分类1.孔或轴的作用尺寸不允许超过最大实体尺寸2.在任何位置上的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸通规用于控制工件的作用尺寸，其尺寸等于孔或轴的最大实体尺寸，且量规长度等于配合长度。止规用于控制工件的实际尺寸，其尺寸等于孔或轴的最小实体尺寸。1.3泰勒原则当量规型式不符合泰勒原则时，有可能将不合格品判为合格品。1.3泰勒原则(a)全形通规（b）两点状通规（c）工件（d）两点状止规（e）全形止规1—实际孔2—孔公差带1.4工作量规的设计通规测量面理论上应具有与孔或轴相对应的完整表面（即全形量规）其尺寸等于孔或轴的最大实体尺寸，且量规的长度等于配合长度。止规用于控制零件的实际尺寸，它的测量面理论上应为点状的（即不全形量规），其尺寸等于孔或轴的最小实体尺寸。由于量规在制造和使用方面某些原因的影响，要求量规型式完全符合泰勒原则会有困难，有时甚至不能实现，国标规定：允许在被测零件的形状误差不影响配合性质的条件下，可以使用偏离泰勒原则的量规。例如：为采用标准量规，通规的长度可能短于工件的配合长度，检验大尺寸的孔或轴时，为了减轻重量，常采用非全形的塞规或卡规；检验曲轴轴颈的通规无法用全形的环规，而用卡规代替；点状止规，检验中点接触易于磨损，往往改用小平面或球面来代替。量规的结构型式很多，在GB/T10920-2008中，对结构、尺寸、适用范围有详细的介绍。1.4工作量规的设计1.4工作量规设计1.工作量规的公差带是量规精度的合理要求，保证量规能以一定的准确度进行检验。量规公差带的大小和位置，取决于工件公差带的大小和位置、量规的用途以及量规公差制。工作量规公差通规公差由制造公差和磨损公差两部分组成；止规只规定制造公差。量规的公差带由尺寸要素T和位置要素Z组合而成。标准规定的量规制造公差和位置要素数值见下表（摘自GB/T1957-2006）。我国量规标准规定：工作量规公差带的位置配置，采用不超越工件极限的原则。1.4工作量规设计1）工作量规制造公差T2）通规公差带的位置Z3）止规公差带的位置T/24）工作量规的形位公差其尺寸与形位公差间的关系应遵守包容要求。形状公差取值为t=T/2，但当T≤0.002mm时，取t=0.001mm。1.4工作量规设计工件基本尺寸工件孔或轴的公差等级IT6IT7IT8IT9IT10IT11D（mm)IT6TZIT7TZIT8TZIT9TZIT10TZIT11TZ~361.01.0101.21.6141.52.0252.03402.446036大于3～681.21.4121.42.0182.02.6302.44483.057548大于6～1091.41.6151.82.4222.43.2362.85583.669059大于10～18111.62.0182.02.8272.84.0433.46704.08110611大于18～30132.02.4212.43.4333.45.0524.07845.09130713大于30～50162.42.8253.04.0304.06.0625.081006.011160816大于50～80192.83.4303.64.6464.67.0746.091207.013190919大于80～120223.23.8354.25.4545.48.0877.0101408.0152201022大于120～180253.84.4404.86.0636.09.01008.0121609.0182501225大于180～250294.45.0465.47.0727.010.01159.01418510.0202901429大于250～315324.85.6526.08.0818.011.013010.01621012.0223201632大于315～400305.46.2577.09.0899.012.014011.01823014.0253601836大于400～500406.07.0638.010.09710.014.015512.02025016.02840020401.4工作量规设计表1-1工件基本尺寸工件孔或轴的公差等级IT12IT13IT14IT15IT16D（mm)IT12TZIT13TZIT14TZIT15TZIT16TZ~31004914061425092040014306002040大于3～6120511180716300112548016357502550大于6～10150613220820360133058020409003060大于10～1818071527010244301535700245011003575大于18～3021081833012285201840840286013004090大于30～5025010223901434620225010003475160050110大于50～8030012264601640740266012004090190060130大于80～120350143054020468703070140046100220070150大于120～1804001635630225210003580160052120250080180大于180～2501601840720266011504090185060130290090200大于250～315520204581028661300451002100661503200100220大于315～400570225089032741400501102300741703600110250大于400～5006302455970368015505512025008019040001202801.4工作量规设计表1-12.量规形式的选择1.4工作量规设计3.工作量规的技术要求材料：合金工具钢、碳素工具钢、渗碳钢和硬质合金等耐磨材料。也可在测量面上镀以厚度大于磨损量的镀铬层、氮化层等耐磨材料。量规测量面硬度：58~65HRC，稳定性处理；量规测量面的