功能量规设计分析与应用研究

　　在机械工业生产中,广泛应用了功能量规,这种量规不但可以同时检测零件几个表面的相互位置,而且能保证零件的综合检验。其优点是结构简单,使用方便,造价低廉,检验效率高,并能保证零件的可装配性。在零件的生产量较大,特别是在成批生产和大量生产中,使用这种量规的经济效益特别显著。因此,对功能量规进行设计分析和应用研究有很大的意义。

　　1 功能量规的设计分析

　　1.1 功能量规的使用

　　功能量规是一种单极限的通过量规,亦称为综合量规。它综合地限制了被检验表面的位置和尺寸的偏差,并允许被检验表面实际的极限位置偏差超过图纸上所给定的位置偏差,其超差值正好为被检验表面尺寸的实际偏差所补偿。因此只要这种量规能通过零件的被检验部位,即标志该零件合格。但是必须注意,在应用这种量具之前,对零件须先经过要素量具的检验,并且只有在零件的位置偏差是相关偏差的情况下,才可以无条件地应用这种量具[1, 2]。

　　1.2 位置偏差与功能量规的关系

　　当位置偏差为相关偏差时,其位置的极限偏差应当根据包容面的最小极限尺寸和被包容面的最大极限尺寸来确定。如图1具有两孔的平板,其孔径为Φ5.2+0.3mm,要与直径为Φ5mm的紧固零件配合,两孔轴线位置的极限偏差,按相关偏差给定为±0.2mm,该偏差就是这样算出来的,根据配合最小间隙Z=5.2-5=0.2mm,代入公式K=Z/2+Z/2=Z(式中K为孔中心距极限偏差,Z为配合的最小间隙)得K=0.2mm。

　　当孔为最大极限直径(5.5mm)时,间隙增大了0.3mm,在这种情况下,允许其轴线间距离的偏差在K=0.2+0.3=0.5mm的范围内,这样,对该零件的可装配性毫无影响[1]。位置的相关偏差是用于保证相配零件可装配性,要考虑补偿位置偏差用的间隙。因此,应体现为最大实体尺寸的偏差值。这样,如零件包容面的尺寸大于最小极限尺寸或被包容面的尺寸小于最大极限尺寸,则配合中的间隙就会增大,该间隙愈大,可允许的位置偏差便愈大,补偿位置偏差的值也增大,就不会损害到制造和检验零件的可装配性。当利用量规来检验零件时,在量规与零件间的间隙同位置偏差间的关系,和产品零件中的配合关系一样,加工出的零件,不是正好都是极限尺寸,而在尺寸的公差带内变化,因此,当实际尺寸对极限尺寸有差值时,被检验的零件与量规间间隙的增大,从而增大了被量规所限制的位置之极限偏差,由于当该零件与其他零件成对的配合时,间隙也将同样地增大,所以不会导致互换性被破坏。因此采用位置的相关偏差,可使零件的验收简易,制造费用低廉,即位置的相关偏差最可取。