光滑极限量规的计算机辅助设计

　　光滑极限量规由于结构简单、检验效率高、能保证被检工件在装配中的互换性要求,因而在大批量生产中被广泛使用。在设计量规时,工装设计人员需要反复查标准表格、计算,重复地进行此项工作,工作量较大,有时存在较大的计算误差,为此,根据国家标准《光滑极限量规》(GB1957—81),我们开发设计了利用微机对光滑极限量规进行辅助设计计算的程序,实际应用结果表明:该软件功能较强、使用方便,结果快速、准确、可靠,计算精度高,可用于各种极限量规的工程设计。

　　1　量规公差带分布及其作用

　　量规是一种精密的检验工具,制造量规和制造工件一样,不可避免地会产生误差,因此,必须规定量规的制造公差,而量规制造公差的大小决定了量规制造的难易程度。

　　图1所示为GB1957—81规定的光滑极限量规的公差带分布[1]。由图可以看出:工作量规的通端用以控制工件的最大实体尺寸,由于它经常通过被测工件,磨损较快,故其公差带的位置沿被检工件的最大实体尺寸内缩一个Z值,而磨损极限正是被检工件的最大实体尺寸。工作量规的止端则用以控制被检工件的最小实体尺寸,由于它不常通过工件,较少磨损,故无磨损极限,其公差带布置在被检工件的最小实体尺寸处。通端能够通过工件,止端不能通过工件,被检工件为合格。

　　对于孔用工作量规(塞规),由于刚性好,不易变形,因此没有校对量规。对于轴用工作量规(卡规),由于其刚性差,易变形,故配有校对量规,以便经常检验卡规的检验精度是否已经丧失。其中,“TT”是用来控制通端量规的量大实体尺寸,“TS”是用来控制通端量规的磨损极限,被“TT”通过和被“TS”通不过的卡规通端可以继续使用。“ZT”是用来控制卡规止端的最大实体尺寸,只有能被“ZT”通过的止规才是合格止规。

　　由以上分析可知,进行量规设计的已知条件应该是:被检零件的基本尺寸、公差等级、极限偏差,根据这些条件,从标准表格中查出工作量规的公差值T、位置要素Z,通过计算求得工作量规的工作尺寸、最大和最小极限尺寸或极限偏差,以及校对量规的公差值TP等。

　　2　设计计算过程

　　进行量规设计,首先由被检工件类型(轴或孔)、基本尺寸D、公差等级、极限偏差,检索出工作量规公差值T、位置要素Z,然后进行下列计算:

　　对于轴用量规(卡规)

式中D1,d1——卡规通端和塞规通端的最大极限尺寸, mm;

　　D2,d2——卡规通端和塞规通端的最小极限尺寸, mm;

　　D3,d3——卡规通端和塞规通端的磨损极限, mm;