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你会正确设计通止规吗?

活动时间:2019/3/12 0:00:00     来源:http://www.fifmgauge.com/news166793.html

通止规也是一种检具,标准上叫光滑极限量规。通止规的设计应该算最简单的检具设计

通止规是用来检测尺寸要素(FOS)的尺寸是否超出极限。什么是尺寸要素呢,那就是孔,轴,板,槽,球。比如说轴,已知轴的图纸标注如图1所示:



       图1 零件图

如何设计通止规检测?12±0.03的尺寸?

对于一个单一要素的尺寸,很多有经验的小伙伴马上就想到用通止规。但是先别急,在设计检具之前一定要图纸要求理解清楚。当我们在理解?12±0.03这个尺寸时,马上想到的是需要了解该尺寸要素的尺寸采用的是什么原则,是独立原则还是包容原则?

如何才能知道该尺寸采用的是什么原则呢?

    首先,如果没有特殊的修饰符号,那看图纸采用的标准(通常在右下角的明细栏里会有显示)。其中:

1. ISO 默认独立

2. ASME默认包容

如果ISO的图纸里边有图2所示的符号,那么就说明采用了包容原则。见图2:



图2 ISO采用包容原则的修饰符号 

而如果ASME采用了I圈,则表示采用的是独立原则。见图3:



              图3 ASME采用独立原则的修饰符号

    有些小伙伴会问,如果有些图纸不够完整,看不出来究竟采用的是哪个标准,怎么办?建议是

    1. 看图纸中的特殊符号,有些符号是每个标准特有的,根据这个来判断标准。

    2. 如果没有把握,最好直接询问图纸设计人员或客户。

    如果我们已经知道了图纸采用的基本原则,那么就可以确定通止规的方案了。我们分情况讨论:

    1. 独立原则的通止规

    独立原则就一个要求,控制两点尺寸(局部尺寸)。



         图4 局部尺寸

   独立原则就是控制过最小二乘圆圆心的局部两点间的距离(即所谓的直径),见图4,如局部尺寸a,b,c。而图纸的要求则是局部尺寸不超出尺寸公差的上限和下限。既然是控制局部尺寸,那么就不难设计出通止规的方案:用卡规。图5是用卡规做通止规的方案。



      图5 卡规方案

那么,卡规的通端和止端的尺寸分别是多少呢?因为通规检测的是被测特征的尺寸不超出MMC,而止规则检测的是被测特征的尺寸不超出LMC. 所以有:

T=12.03(MMC), Z=11.97(LMC)



      图6 卡规通止端尺寸

使用通规和止规检测的过程中如果被测特征那个满足逻辑:通规通,止规止,特征尺寸合格。否则为不合格。

小总结一下,如果采用了独立原则,图1?12±0.03的要求需要做两个检具

1. 通规(卡规)

2. 止规(卡规)

实际的生产应用的过程中,为了方便操作和节省成本,通常将通规和止规做在一个检具上,如图7,方便检测。





      图7 卡规检测零件

    通端和止端的公差如何给呢?

    根据国标GB/T 1957-2006光滑极限量规的公差定义,给出了检具公差的定义方法。



  图8 GB/T 1957-2006

  根据标准GB/T 1957-2006, 通过查表格不难得出卡规通端和止端的公差:



         图9 通止规公差

    2. 包容原则的通止规

    如果对于图1中尺寸?12±0.03采用的是包容原则(如美标图纸),那么它的通止规又如何设计呢?首先我们还是要来理解采用了包容原则后对?12±0.03对应的圆柱面的要求是什么。根据我们对包容原则的理解,包容原则有两个要求:

1. 局部尺寸满足要求即控制两点尺寸)。

2. 整体尺寸不能超出MMC的理想边界即控制体外作用尺寸) 

关于第1点,用卡规就能检测;关于第2点,为了保证被测圆柱不超出MMC的理想边界,需要采用环规,该环规的孔径就是MMC=?12.03,它代表的就是MMC的理想边界。它是一个全形量规,可以检测被测特征的全部表面。环规见下图:



该环规是一个通规,被测圆柱必须完全能够插入环规,见下图:




         图11 环规检测

同样根据GB/T 1957-2006光滑极限量规的公差定义,可以得出环规的公差:



需要注意的是,在包容原则里采用的环规,已经包含测量局部尺寸卡规的通规要求,所以卡规的通规部分可以省略。最终,在包容原则的要求下,对于图1中?12±0.03的要求,只需要两个检具:

1. 止规(卡规),见图13

2. 通规(环规),见图14




13 止规(卡规)   14 通规(环规)

    如果图纸采用的是美标,通止规工作部分的公差则不像国标一样有现成的表格可以查(即使ISO, 到现在为止我还没有找到ISO关于检具制定的标准),根据ASME Y14.43-2003规范,检具的公差采用零件公差的1/10原则(有时采用零件公差的1/20,另外的1/20用来作为检具的磨损余量)。而且公差的位置配置则和采用的三大策略有关,如绝对公差策略,乐观策略和包容策略,相对灵活,由检具设计者根据实际生产控制的需求自行决定,在本文里就不在叙述。

    3. 其他要求

    关于通止规设计的其他信息如下:

    1. 材料:宜采用合金工具钢,碳素工具钢,渗碳钢或其他耐磨材料。

    2. 通止规工作面的硬度:通止规工作面(测量面)的硬度不应小于700HV或60HRC

    3. 通止规表面要求:量规的工作面(测量面)不应有锈蚀,毛刺,黑斑,划痕等明显影响外观使用的质量缺陷,其他表面不应有锈蚀和裂纹。

      4. 通止规应经过稳定性处理

    4. 总结

本篇文章讨论了对单一尺寸要素尺寸的检具设计,总的说来,对于一个尺寸要素尺寸检具的设计,要注意该尺寸公差采用的是包容原则还是独立原则。如果是独立原则,对于轴的尺寸检测,则可采用卡规做通止规(对于孔的检测,可采用片型塞规做通止规);如果是包容原则,对于轴的尺寸检测,则需要采用卡规做止规,环规做通规。(对于孔的检测可采用片型塞规做止规和圆柱形塞规做通规)。最后提出了通止规的其他要求。


本文摘自微信公众号德辉学堂

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