3.3.1　普通计量器具测量孔、轴尺寸

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μ_l，这个数值可作为选择计量器具的依据。

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。

表3-1　安全裕度A和计量器具不确定度μ1的允许值　　　　mm

2．计量器具的选择

使用普通计量器具进行测量验收工件时，在查表确定安全裕度A值和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μ′₁，根据上述要求，所选的计量器具的不确定度数值μ′₁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　　　　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′=μ′₁/0.9。

表3-3　比较仪的不确定度数值　　　　mm

（续表）

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()，试确定验收极限和选择计量器具。

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=0.0027mm

（2）选择计量器具

根据工件尺寸φ50及μ₁值，查表3-3，分度值为0.002mm的比较仪可满足要求，其不确定度为0.0018mm，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

　　　　　=φ50−0.025−0.003=φ49.972mm

下验收极限=最小极限尺寸+A

　　　　　=φ50−0.064+0.003=φ49.939mm

【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0.0lmm的外径千分尺作绝对测量，查表3-2得：

μ′₁=0.004mm＞0.0027mm

按表3-2注2的说明，则必须扩大安全裕度来满足要求：

A′=μ′₁/0.9=0.004/0.9=0.0044mm≈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′　　　　　　　　　　

=φ50−0.025−0.004=φ49.971mm

下验收极限=最小极限尺寸+A′　　　　　　　　　　

=φ50−0.064+0.004=φ49.940mm

（2）若用分度值0.0lmm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μ′₁=0 004mm×60%=0.0024＜0.0027，能满足使用要求，验收极限与例3-2相同。