普通计量器具测量孔、轴尺寸的方法

1）工件的误收与误废

如果以被测工件的极限尺寸作为验收的边界值，在测量误差的影响下，实际尺寸超出公差范围的工件有可能被误判为合格品；实际尺寸处于公差范围之内的工件也同样有可能被误判为不合格品。这种现象，前者称为“误收”，后者称为“误废”。

误收的工件不能满足预定的功能要求，使产品质量下降；而误废则会造成浪费。这两种现象都是有害的。相比之下，误收具有更大的危害性。

为了降低误收率，保证工件的验收质量，GB／T3177中规定了内缩的验收极限。内缩量称为安全裕度，用A表示。如图3-3所示，LMS表示最小实体尺寸，MMS表示最大实体尺寸。验收极限分别由被测工件的最大、最小极限尺寸向其公差带内内缩一个安全裕度A值，这就形成了新的上、下验收极限。

图3-3　验收极限的配置

安全裕度A，实际上就是测量不确定度μ的允许值。设定安全裕度数值时，必须既使误收率下降，满足验收要求，又不致使误废率上升过多，造成产品经济指标的上扬。根据生产中的统计结果，国家检验标准给出的安全裕度A值约为工件公差的5%～10%。A的具体数值，可根据被测尺寸的标准公差数值，查阅表3-1。在此表中，还可相应地查出计量器具的不确定度允许值μl，这个数值可作为选择计量器具的依据。

表3-1　安全裕度A和计量器具不确定度的允许值μ1　（单位：mm）

续　表

内缩的验收极限，考虑了测量误差和工件形状误差对工件验收的影响，合理地降低了误收率，从而保证了验收工件原定的设计要求。

2）计量器具的选择

使用普通计量器具测量验收工件时，在查表确定安全裕度A值并计算出验收极限之后，重要的一步就是根据与安全裕度相对应的计量器具不确定度允许值μ1来选择适当的计量器具。表3-2、表3-3分别列出了游标卡尺、千分尺、比较仪等普通计量器具的不确定度数值，根据上述要求，所选的计量器具的不确定度数值应小于或等于其允许值μ1，这就是选择计量器具的基本原则。

表3-2　游标卡尺、千分尺的不确定度数值　（单位：mm）

注：①当采用比较仪测量时，千分尺的不确定度可小于本表规定的数值。
②当选用的计量器具达不到GB／T3177规定的μ1值时，在一定范围内，可采用大于μ1的数值，此时应按下式计算相应的安全裕度A′值，再由最大实体尺寸和最小实体尺寸分别向公差带内移A′值，定出验收极限：A＝／0.9。

表3-3　比较仪的不确定度数值　（单位：mm）

注：测量时，使用的标准器由4块1级（或4等）量块组成。

在选择时，如有多个计量器具的不确定度数值均小于允许值，应挑选其中最大者，以降低测量成本。

【例3-2】工件为φ50f8（），试确定验收极限并选择计量器具。(www.xing528.com)

解：（1）确定安全裕度A

根据工件公差IT＝0.039mm，查表3-1得：

A＝0.003mm，μ1＝0.002 7mm

（2）选择计量器具

根据工件尺寸φ50及μ1值，查表3-3得，分度值为0.002mm的比较仪可满足要求，其不确定度为0.001 8mm，小于其允许值。

（3）确定验收极限

上验收极限＝最大极限尺寸-A

＝50-0.025-0.003＝49.972mm

下验收极限＝最小极限尺寸＋A

＝50-0.064＋0.003＝49.939mm

【例3-3】工件与上例相同，因缺乏比较仪，现采用分度值为0.01mm的外径千分尺测量，试确定其验收极限。

解：（1）若用分度值为0.01mm的外径千分尺作绝对测量，查表3-2得：

＝0.004mm＞0.002 7mm

按表3-2注②的说明，则必须扩大安全裕度来满足要求。

A′＝／0.9＝0.004／0.9＝0.004 4mm≈0.004mm

验收极限则按上述计算的安全裕度A′来确定

上验收极限＝最大极限尺寸-A′

＝50-0.025-0.004＝49.971mm

下验收极限＝最小极限尺寸＋A′

＝50-0.064＋0.004＝49.940mm

（2）若用分度值为0.01mm的外径千分尺以量块为标准器作比较测量，千分尺的不确定度减小至60%，即千分尺的不确定度＝0.004mm×60%＝0.002 4＜0.002 7，故能满足使用要求，验收极限与例3-2相同。