基于電子元器件技術(shù)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(jī)械行業(yè)中為保證產(chǎn)品的質(zhì)量，通常情況下會采用驗收尺寸界限內(nèi)縮的方式，來制定相關(guān)產(chǎn)品的檢測標(biāo)準(zhǔn)。我們國家修改并制定了相關(guān)的光滑工件尺寸檢驗、光滑極限量規(guī)兩個標(biāo)準(zhǔn)，用來控制產(chǎn)品的合格率，這對于我們的實際生產(chǎn)具有非常重要的指導(dǎo)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(jìn)行簡要介紹。

【關(guān)鍵詞】電子元器件技術(shù) 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(chǎn)加工中，我們需要對生產(chǎn)出的產(chǎn)品進(jìn)行尺寸上的驗收，并淘汰不合格的產(chǎn)品。在國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)中，工件的驗收原則通常是，只定義規(guī)定尺寸界限內(nèi)的產(chǎn)品為合格產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)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(xiàn)誤收的情況。所以，我們通常采用規(guī)定安全裕度A的方式，來抵消測量不確定度產(chǎn)生的影響。在國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)中，對安全裕度的值有具體的規(guī)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(jìn)行了一定程度的內(nèi)縮，如圖1所示。

確定安全裕度A值的方法有兩個：

1.1 內(nèi)縮方式

當(dāng)確定采用內(nèi)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(nèi)縮一個安全裕度A進(jìn)行確定，數(shù)值A(chǔ)規(guī)定為工件公差的1/10，具體數(shù)值可查閱相關(guān)手冊。

1.2 無內(nèi)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(shù)等。

（1）有內(nèi)縮驗收方法的要求相對嚴(yán)格，適用的情況有：尺寸的公差等級較高、尺寸偏向邊的偏態(tài)分布尺寸、尺寸符合包容要求且Cp（工藝能力指數(shù)）≥1時的最大尺寸極限一邊的驗收。所對應(yīng)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(nèi)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(tài)分布尺寸及Cp（工藝能力指數(shù)）≥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(wěn)定的環(huán)境等因素中進(jìn)行的，會受到一些內(nèi)在誤差（如儀器不完善、未校準(zhǔn)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(zhǔn)確測出的。即便是通過一些列技術(shù)手段修正后，也無法準(zhǔn)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(guān)系式為U2=u12+u22，而u1=2u2，代入得出u1≈0.9U。通過轉(zhuǎn)換后可以簡化成，測量器具的不確定度u1是工件產(chǎn)生誤收和誤廢的主要因素。u1值越大則產(chǎn)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(jù)測量器具不確定度u1的允許值進(jìn)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(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，而游標(biāo)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(jù)的是測量器具不確定度 的允許值，來確保測量結(jié)果的可靠性。

（2）0.4u1≤u1，該原則的前提是，當(dāng)使用的標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)使用的標(biāo)準(zhǔn)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(jié)束語

在實際生產(chǎn)中，對于驗收方法和測量器具的選用，我們在保證質(zhì)量和性能原則的前提下，還需要綜合考慮到一些技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的指標(biāo)。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(yīng)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(dá)到到節(jié)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(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)該要適應(yīng)工件的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、尺寸、位置等。對于一些剛性和硬度等相對較低的工件，應(yīng)選用非接觸式測量；對于一些尺寸較大的工件，應(yīng)選用上置式測量器具。

參考文獻(xiàn)

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

[2]劉玉慧.機(jī)械零件尺寸的檢測與驗收[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2007（05）.

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

作者單位

濰坊工程職業(yè)學(xué)院 山東省青州市 262500