圆锥量规公差：圆锥校对塞规和工作量规的圆锥直径公差比较及圆锥锥角公差说明

GB/T 11852—2003《圆锥量规公差与技术条件》规定了圆锥量规的名称、代号、用途与使用规则、公差和要求。适用于锥度C从1∶3至1∶50，圆锥长度L从6～630mm的圆锥量规。虽然在GB/T 11334—2005中规定的适用范围为1∶3至1∶500，但国内有调查资料表明用于圆锥联结的锥度主要有1∶3至1∶50之间，锥度小于1∶50的圆锥一般不宜采用圆锥量规进行检验。

1.圆锥量规名称、代号及用途

圆锥量规的名称、代号及用途见表4-28。

GB/T 11852—2003规定了圆锥量规的使用规则：

（1）用工作量规检验工件的圆锥直径时，工件的大端直径D的平面或小端直径d的平面应处于Z标尺标记内。Z标尺标记是根据工件圆锥直径公差和锥度计算出允许的轴向位移量Z，其计算公式为

Z=T_D工件/C×10^-3

式中 T_D工件——工件的圆锥直径公差（μm）

C——工件的圆锥锥度；

Z——允许的轴向位移量（mm）。

Z值的界限如用标尺标记时，其计量位置为标尺标记前边缘（塞规）和后边缘（环规），见图4-17所示。

表4-28 圆锥量规的名称、代号及用途（摘自GB/T 11852—2003）

图4-17 Z值的界限标志

（2）用圆锥校对塞规检验圆锥工作环规的圆锥直径公差时，圆锥工作环规的圆锥大端直径端面应与圆锥校对塞规的圆锥大端直径D的平面标志重合，允许向外有不大于ΔZ的轴向差距，如图4-18所示。ΔZ的计算式如下：

ΔZ=1.5T_D/2C×10^-3

式中 T_D——圆锥工作环规的圆锥直径公差（μm）；

C——圆锥工作环规的圆锥锥度；

ΔZ——允许的轴向差距（mm）。

（3）1、2、3三个公差等级的圆锥量规，可以用涂色研合的方法分别用来检验各对应公差等级的工件圆锥锥角，所采用的涂色层厚度δ、接触率ψ应符合表4-29的规定。研合时的轴向测力应控制在100N以下。圆锥锥角公差AT3～AT6的工件表面粗糙度Ra值应小于0.04μm，AT7～AT8的工件表面粗糙度Ra值应小于1.60μm。

2.圆锥量规公差的规定

圆锥量规的各项公差均以标准测量条件为准，即：测量温度为20℃，测量力为零。圆锥量规的圆锥直径公差T_D应以最大圆锥直径D或最小圆锥直径d为基本尺寸，按GB/T 1800.3—1998中规定的标准公差选取，此公差适用于圆锥全长范围。圆锥量规圆锥直径公差带分布见图4-19。

圆锥工作量规的圆锥直径公差应小于被检验的圆锥工件直径公差的三分之一。圆锥校对塞规的圆锥直径公差应小于圆锥工作量规的圆锥直径公差的二分之一。

图4-18 轴向差距ΔZ

表4-29 检验工件圆锥角的涂色层厚度和接触率

注：采用表中数值时，应考虑工件公差带的分布位置，对于单向分布的公差带应规定相应的接触方位，并应将涂色厚度δ乘以2。

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图4-19 圆锥量规的圆锥直径公差带分布

圆锥量规的圆锥锥角公差AT有两种表示方法，即用角度值表示的圆锥锥角公差AT_α和用线值表示的圆锥锥角公差AT_D。两者的换算关系式为

AT_D=AT_α×L×10^-3

式中 AT_D——用线值表示的圆锥锥角公差（μm）；

AT_α——用角度值表示的圆锥锥角公差（μrad）；

L——圆锥长度（mm）。

用于检验工件圆锥尺寸的圆锥量规或用于检验锥角公差没有特殊要求的工件的圆锥量规，其圆锥锥角公差AT由圆锥量规的圆锥直径公差T_D来确定。表4-30给出圆锥长度L为100mm时，圆锥量规的圆锥直径公差T_D所对应的圆锥锥角公差AT_α；当圆锥长度L大于或小于100mm时，用表4-30中对应数值乘以100/L即可计算出相应的圆锥锥角公差AT_α。

对于符合GB/T 11334—2005中锥角公差等级为AT3～AT8的工件，其所用圆锥工作量规的圆锥锥角公差分为1、2和3三个等级见表4-31。圆锥工作量规锥角公差用AT_D表示时，应标明其可行的测量长度L_P，并换算出相应的AT_DP，其换算关系式如下：

AT_DP=AT_D×L_P/L=AT_α×L_P×10^-3

根据被检验圆锥工件公差与配合的要求，圆锥量规锥角极限偏差可以是单向（α+AT或α-AT）分布或双向对称（α±AT/2）和双向不对称分布，见图4-20。

图4-20 圆锥工作量规锥角极限偏差方向

表4-30 圆锥量规的锥角公差（摘自GB/T 11852—2003）

表4-31 圆锥工作量规的锥角公差等级（摘自GB/T 11852—2003）

对于锥角公差带为单向分布（α+AT或α-AT）的圆锥环规，其圆锥校对塞规的锥角公差带分布方向与圆锥环规的相同；对于锥角公差带为对称分布（α±AT/2）的圆锥环规，其圆锥校对塞规的基本偏差为零，而锥角公差带为正向分布。圆锥量规锥角公差带的分布类型见表4-32。

圆锥量规的圆锥形状公差T_F包含了任一轴向截面内素线直线度公差和任一径向截面内圆度公差。T_F应小于圆锥工作量规锥角公差AT_D的二分之一，并应不大于研合检验所采用的涂层厚度δ；当T_F小于0.3μm时，按0.3μm计。推荐按GB/T 1184—1996《形状和位置公差》中“图样中注出公差值的规定”选取。

圆锥量规的测量表面的表面粗糙度轮廓算术平均偏差Ra值应不大于表4-33的规定。

表4-32 圆锥量规的圆锥锥角公差带分布类型（摘自GB/T 11852—2003）

表4-33 圆锥量规测量表面的表面粗糙度Ra（摘自GB/T 11852—2003） （μm）

圆锥量规应采用优质碳素工具钢或具有与其性能同等及以上的材料制造。其测量表面的硬度不低于713HV5或60HRC，且不得有划伤、斑点及裂纹等缺陷。圆锥量规还应进行稳定性处理、去磁和防锈处理；还应设置为检验其圆度所需要的基准面。

3.圆锥量规的检验

圆锥量规公差的检验通常应采用数值测量方法。对于圆锥工作环规允许采用校对塞规进行研合检验。当圆锥工作环规与工作塞规的公差带相同时，也可以用工作塞规进行配对研合，但对涂色层厚度及接触率的指标，应比校对塞规进行检验有更高的要求。用校对塞规检验工作环规时，在研合检验中所采用的涂色层厚度δ及接触率ψ应按表4-34的规定。

表4-34 校对塞规检验圆锥工作环规的涂色层厚度和接触率（摘自GB/T 11852—2003）