基于電子元器件技術的光滑工件尺寸檢驗和測量器具的選用

謝宗華++趙慶松

摘 要 在機械行業中為保證產品的質量，通常情況下會采用驗收尺寸界限內縮的方式，來制定相關產品的檢測標準。我們國家修改并制定了相關的光滑工件尺寸檢驗、光滑極限量規兩個標準，用來控制產品的合格率，這對于我們的實際生產具有非常重要的指導作用。本文將會重點從驗收方法選擇和測量器具選用兩個方面進行簡要介紹。

【關鍵詞】電子元器件技術 光滑工件 驗收方法 測量器具

1 驗收原則與安全裕度

在工件的生產加工中，我們需要對生產出的產品進行尺寸上的驗收，并淘汰不合格的產品。在國家規定的標準中，工件的驗收原則通常是，只定義規定尺寸界限內的產品為合格產品。該原則在一定程度上增加了工件的加工難度，但是卻提高了工件的合格率。

通過該原則來看，僅僅是定義尺寸界限為驗收的標準線，那么由于測量誤差（不確定度）等原因的存在，也難免會出現誤收的情況。所以，我們通常采用規定安全裕度A的方式，來抵消測量不確定度產生的影響。在國家規定的標準中，對安全裕度的值有具體的規定，一般是工件自身公差值的0.1倍。增加了安全裕度后，也就是將尺寸界限進行了一定程度的內縮，如圖1所示。

確定安全裕度A值的方法有兩個：

1.1 內縮方式

當確定采用內縮方式時，我們將工件驗收的極限尺寸從初始的最大極限尺寸和最小極限尺寸，分別向其公差帶內縮一個安全裕度A進行確定，數值A規定為工件公差的1/10，具體數值可查閱相關手冊。

1.2 無內縮方式

此方法要求相對寬松，即工件驗收的極限尺寸等于最大極限尺寸和最小極限尺寸，安全裕度A值等于零。

2 驗收方法的選擇

選擇合適的驗收方法，要綜合多種因素來考慮，如被測量尺寸功能要求、測量的不確定度、公差等級及工藝能力指數等。

（1）有內縮驗收方法的要求相對嚴格，適用的情況有：尺寸的公差等級較高、尺寸偏向邊的偏態分布尺寸、尺寸符合包容要求且Cp（工藝能力指數）≥1時的最大尺寸極限一邊的驗收。所對應的孔和軸其驗收的極限分別為：

孔驗收極限尺寸，如圖2所示：

上驗收極限=最小極限尺寸-A

下驗收極限=最大極限尺寸+A

軸驗收極限尺寸，如圖3所示：

上驗收極限=最大極限尺寸-A

下驗收極限=最小極限尺寸+A

（2）無內縮驗收方法的要求相對寬松，適用的情況有：一般尺寸（含非配合尺寸）、尺寸符合包容要求其最小尺寸極限一邊的驗收、尺寸非偏向邊的偏態分布尺寸及Cp（工藝能力指數）≥1時。其驗收的極限為：

上驗收極限=最大極限尺寸

下驗收極限=最小極限尺寸

3 測量器具的選用

3.1 不確定度U

在工件的測量中，由于是在不穩定的環境等因素中進行的，會受到一些內在誤差（如儀器不完善、未校準等）和不定誤差（如濕度、溫度、壓力等）的存在，工件測量的真值是無法被準確測出的。即便是通過一些列技術手段修正后，也無法準確得出測量的真值，因為誤差本身是不可能消除的。

因此就必然存在了測量中的不確定度（測量的極限誤差），不確定度U主要包括u1（測量器具的不確定度）和u2（測量方法的不確定度），其三者的關系式為U2=u12+u22，而u1=2u2，代入得出u1≈0.9U。通過轉換后可以簡化成，測量器具的不確定度u1是工件產生誤收和誤廢的主要因素。u1值越大則產生誤收和誤廢的概率也就越大，反之則越小。因此，我們在選擇測量器具的時候，依據測量器具不確定度u1的允許值進行判斷是很重要的。

3.2 測量器具選用方法

測量器具的選擇原則都是依據相關的標準，而游標卡尺、比較儀、千分尺以及指示表的不確定度u1，則是選用原則的重要因素，具體的選用原則有以下情況：

（1）u1≤u1，該原則在選用測量器具時，依據的是測量器具不確定度 的允許值，來確保測量結果的可靠性。

（2）0.4u1≤u1，該原則的前提是，當使用的標準器具和工件形狀相同時，所用千分尺的不確定度u1減到百分之四十。

（3）0.6u1≤u1，該原則的前提是，當使用的標準器具和工件形狀不同時，所用千分尺的不確定度u1減到百分之六十。

4 結束語

在實際生產中，對于驗收方法和測量器具的選用，我們在保證質量和性能原則的前提下，還需要綜合考慮到一些技術和經濟方面的指標。主要包括以下幾個方面：

4.1 成本要求

我們在保證測量工件能滿足使用要求的前提下，應盡可能的選用一些操作相對方便，價格相對低廉，使用壽命相對較長的測量器具，以便達到到節約成本的要求。

4.2 精度要求

我們在選用測量器具的時候，必須能夠滿足工件測量時的最低精度要求，工件的精度要求一般取決定于其公差值。在規定的標準中，測量器具的不確定度一般為工件公差值的0.1～0.33，精度要求低時選用0.1，精度要求高時選用0.33。

4.3 適用要求

我們在選用測量器具的時候，應該要適應工件的結構、材質、尺寸、位置等。對于一些剛性和硬度等相對較低的工件，應選用非接觸式測量；對于一些尺寸較大的工件，應選用上置式測量器具。

參考文獻

[1]謝云峰.胡義華.互換性與技術測量[M].長春：東北師范大學出版社，2014（07）.

[2]劉玉慧.機械零件尺寸的檢測與驗收[J].現代制造技術與裝備，2007（05）.

[3]趙麗娟.機械幾何量精度設計與檢測[M].北京：清華大學出版社，2014（07）.

作者單位

濰坊工程職業學院 山東省青州市 262500