檢具及設(shè)計(jì)知識(shí)

1、1檢具及設(shè)計(jì)檢具及設(shè)計(jì)2檢具概述檢具概述 檢具是一種用來測(cè)量和評(píng)價(jià)零件尺寸質(zhì)量的專用檢驗(yàn)設(shè)備。在零件生產(chǎn)檢具是一種用來測(cè)量和評(píng)價(jià)零件尺寸質(zhì)量的專用檢驗(yàn)設(shè)備。在零件生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng), , 通過檢具實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的在線檢測(cè)通過檢具實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的在線檢測(cè), ,為此需要將零件準(zhǔn)確地安裝于檢具上為此需要將零件準(zhǔn)確地安裝于檢具上, , 然后通過目測(cè)然后通過目測(cè), ,或測(cè)量表或測(cè)量表, ,或卡尺對(duì)零件型面或卡尺對(duì)零件型面, ,周邊進(jìn)行檢查周邊進(jìn)行檢查, ,也可以借助檢驗(yàn)也可以借助檢驗(yàn)銷或目測(cè)對(duì)零件上不同性質(zhì)的孔及零件與零件之間的聯(lián)接位置進(jìn)行目檢銷或目測(cè)對(duì)零件上不同性質(zhì)的孔及零件與零件之間的聯(lián)接位置進(jìn)行目檢, ,從而從

2、而保證在試生產(chǎn)及起步生產(chǎn)時(shí)實(shí)現(xiàn)零件質(zhì)量狀態(tài)的快速判斷。保證在試生產(chǎn)及起步生產(chǎn)時(shí)實(shí)現(xiàn)零件質(zhì)量狀態(tài)的快速判斷。在此情況下在此情況下, ,通過目檢或測(cè)量可以判斷通過目檢或測(cè)量可以判斷: : 零件輪廓周邊大小和形狀區(qū)域以及零件輪廓周邊大小和形狀區(qū)域以及相對(duì)位置與通過相對(duì)位置與通過CAD/CAMCAD/CAM直接加工的檢具理論值之間的偏差。對(duì)于零件上的某直接加工的檢具理論值之間的偏差。對(duì)于零件上的某些極其重要的功能性尺寸些極其重要的功能性尺寸, ,還能利用檢具進(jìn)行數(shù)值檢測(cè)。通常不能借助檢具還能利用檢具進(jìn)行數(shù)值檢測(cè)。通常不能借助檢具直接獲得零件基于車身坐標(biāo)系統(tǒng)精確的坐標(biāo)值直接獲得零件基于車身坐標(biāo)系統(tǒng)精確的

3、坐標(biāo)值, , 而是將零件置于檢具上通過而是將零件置于檢具上通過三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量方才獲得?，F(xiàn)代檢具的結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)同時(shí)考慮其可以作為三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量方才獲得?，F(xiàn)代檢具的結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)同時(shí)考慮其可以作為測(cè)量支架使用。但是當(dāng)檢具的在線檢查功能與測(cè)量支架功能不能同時(shí)滿足時(shí)測(cè)量支架使用。但是當(dāng)檢具的在線檢查功能與測(cè)量支架功能不能同時(shí)滿足時(shí), ,應(yīng)首先滿足檢具的在線檢查功能應(yīng)首先滿足檢具的在線檢查功能 。 總的來說總的來說:檢具就是直接用于檢驗(yàn)產(chǎn)品尺寸、形狀、位置特性的專用夾具檢具就是直接用于檢驗(yàn)產(chǎn)品尺寸、形狀、位置特性的專用夾具和檢測(cè)附件的集合。和檢測(cè)附件的集合。3檢具分類檢具分類一般地,汽車檢具按難易程度

4、分為測(cè)量支架,簡(jiǎn)易檢具和完整檢具;按使用廠家可分為自制件檢具和外協(xié)件檢具,按零件類別有沖壓件織物地毯玻璃塑料件檢具等。按定位檢測(cè)方式可分為: 定位檢具、匹配檢具4檢具相關(guān)概念檢具相關(guān)概念1、結(jié)構(gòu)孔（工藝孔）、結(jié)構(gòu)孔（工藝孔）用于作為產(chǎn)品零件制造數(shù)據(jù)尺寸轉(zhuǎn)接時(shí)的孔。2. 樣板樣板帶被測(cè)件型面。用于測(cè)量被測(cè)件型面的板。厚度一般小于2MM。3. 卡板卡板帶被測(cè)件型面。用于固定零部件,其厚度大于2MM 的板,有時(shí)用于測(cè)量型面。4. 通用量具通用量具一般指卡尺,圈尺,銅皮,高度尺,塊規(guī),環(huán)規(guī),塞尺,千分尺,千分表,刮削平板,角尺,角尺板等常用非特制量具。5. 量規(guī)量規(guī)用于測(cè)量被測(cè)件型面和結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)量

5、具。6. 標(biāo)準(zhǔn)樣件標(biāo)準(zhǔn)樣件以被測(cè)件作為結(jié)構(gòu)要素。其形式相當(dāng)于零部件（假件）。進(jìn)行結(jié)構(gòu)尺寸傳遞、互換、協(xié)調(diào)。7. GD&T圖紙圖紙（GEOMETRIC DIMENSION AND TOLERANCE） 幾何尺寸和公差要求圖8. 定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)僅用于產(chǎn)品在檢具上的位置基準(zhǔn)。9. 重復(fù)性和再現(xiàn)性重復(fù)性和再現(xiàn)性R&R（Repeatability and Reproducibility） 被測(cè)件被重復(fù)定位裝夾所出現(xiàn)的測(cè)量數(shù)據(jù)誤差概率5檢具相關(guān)概念檢具相關(guān)概念10、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)圖紙時(shí)所確定的基準(zhǔn)并以此為基準(zhǔn)進(jìn)行尺寸標(biāo)注,形狀控制。11. 制造工藝基準(zhǔn)制造工藝

6、基準(zhǔn)制造機(jī)準(zhǔn)時(shí)工藝人員在制造產(chǎn)品時(shí)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分析后以制造方法為依據(jù)所確定的基準(zhǔn)。12. 測(cè)量基準(zhǔn)測(cè)量基準(zhǔn)測(cè)量基準(zhǔn)是測(cè)量（檢具）人員按產(chǎn)品和所使用量具的特性所確定的基準(zhǔn)。13. 零位塊（對(duì)零塊）零位塊（對(duì)零塊）零位塊是設(shè)計(jì)人員或檢驗(yàn)人員設(shè)計(jì)的零位基準(zhǔn)塊。主要用校檢量具。6檢具相關(guān)概念檢具相關(guān)概念14。自由度和約束。自由度和約束在三維空間里任何一個(gè)物體都具有六個(gè)自由度。即沿三根軸向的平動(dòng)和繞三根軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。要確定一個(gè)物體在此坐標(biāo)系唯一位置就必須約束所有的自由度。同理任何一個(gè)汽車零部件在汽車坐標(biāo)系中的唯一位置須通過約其6個(gè)自由度來實(shí)現(xiàn)的。3-2-1法則法則:規(guī)定了約束自由度的分布:產(chǎn)品最大投影面積方向

7、用三個(gè)固定點(diǎn)約束三個(gè)自由度（一個(gè)平動(dòng)和二個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)）產(chǎn)品次大投影面積方向用二個(gè)固定點(diǎn)約束二個(gè)自由度（一個(gè)平動(dòng)和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)）產(chǎn)品最小投影面積方向用一個(gè)固定點(diǎn)約束一個(gè)自由度（一個(gè)平動(dòng)）7檢具結(jié)構(gòu)檢具結(jié)構(gòu)檢具主要由三部分組成:骨架和底座部分型體部分各類功能件 8檢具底板檢具底板底板要求:檢具的大底板其上表面作為安裝和測(cè)量的基礎(chǔ)平面應(yīng)無明顯的走刀痕跡。日常使用中可承受檢具的重量,不變形。上平面應(yīng)刻100 mm 間隔的坐標(biāo)線。線深0.5mm 寬0.5mm。大底板作為基準(zhǔn)時(shí),上平面應(yīng)設(shè)有測(cè)量基準(zhǔn)。即設(shè)有三個(gè)測(cè)量基準(zhǔn)球或者三個(gè)測(cè)量基準(zhǔn)孔或三個(gè)測(cè)量基準(zhǔn)柱或者三個(gè)方向的測(cè)量基準(zhǔn)平面,并標(biāo)明坐標(biāo)方向及坐標(biāo)原點(diǎn)與汽車坐標(biāo)

8、原點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)值。9檢具底板檢具底板大型檢具的底板側(cè)面應(yīng)裝有起吊裝置, 底板下應(yīng)設(shè)有鏟腳位。即在底板下需留有高度120 mm 寬度800 mm 的空域讓鏟車鏟腳及鏟齒能夠進(jìn)入。小型檢具應(yīng)在底板上設(shè)有搬運(yùn)手柄。10檢具底板檢具底板 底板應(yīng)具有一定的強(qiáng)度,保證與其他部分的聯(lián)結(jié)。在底板上加工出X、Y、Z、三個(gè)方向的基準(zhǔn)面,基準(zhǔn)面的坐標(biāo)紙和車身坐標(biāo)系保持一致。也可通過在底板上加工基準(zhǔn)孔來定位。底板的周邊尺寸必須大于檢具型體周長(zhǎng),其上部平面的多余面積用于放置銷子,測(cè)量器具等11檢具支架檢具支架12檢具定位布局檢具定位布局產(chǎn)品布局:產(chǎn)品按裝車位置放置可按90度的增量倍數(shù)旋轉(zhuǎn)放置為了便于使用和管理,鏡象對(duì)稱

9、零件、左右件只要外形尺寸允許,盡可能布置在一個(gè)底板上13檢具定位布局檢具定位布局產(chǎn)品定位:按產(chǎn)品圖紙給定的信息設(shè)計(jì)定位裝置。銷定位的設(shè)計(jì)采用獨(dú)立原則。推薦采用彈簧座錐形銷結(jié)構(gòu)?？锥ㄎ坏脑O(shè)計(jì)采用定量配作法。所有的定位孔均需加一孔套。面定位的設(shè)計(jì)要根據(jù)產(chǎn)品定位面的形狀和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。根據(jù)實(shí)際情況可適當(dāng)增加輔助支撐以滿足三坐標(biāo)的測(cè)量需要。14檢具設(shè)計(jì)基準(zhǔn)檢具設(shè)計(jì)基準(zhǔn)汽車坐標(biāo)系汽車坐標(biāo)系一般以前保險(xiǎn)杠為原始點(diǎn),從后向前看汽車中心平面分開右為正,有時(shí)坐標(biāo)X寫成（L）,Y寫成（W）,Z寫成（H）15檢具設(shè)計(jì)基準(zhǔn)檢具設(shè)計(jì)基準(zhǔn)檢具坐標(biāo)系檢具坐標(biāo)系 檢具座標(biāo)系一般采用車身座標(biāo)系,為方便安裝與測(cè)量,可將產(chǎn)品旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)

10、角的增量為- 90 在檢具的四周分別設(shè)定平面,在上面畫上基準(zhǔn)線(主基準(zhǔn)線),成品檢查時(shí)作為測(cè)定的基準(zhǔn),在高度方面以檢具的底面作為基準(zhǔn)面(最佳)。 基準(zhǔn)面（不得上涂）原則上采用基準(zhǔn)塊?；鶞?zhǔn)面（不得上涂）原則上采用基準(zhǔn)塊。 以基座底部四周設(shè)定基準(zhǔn)塊,并以基準(zhǔn)塊底面作為高度基準(zhǔn),而以另外坐標(biāo)方向的面作為平面方向測(cè)定基準(zhǔn)16檢具設(shè)計(jì)基準(zhǔn)檢具設(shè)計(jì)基準(zhǔn)檢具基準(zhǔn)檢具基準(zhǔn) 檢具基準(zhǔn),即底座（板）上的基準(zhǔn)面或基準(zhǔn)孔,它是三坐標(biāo)測(cè)量零件時(shí)（它也是檢驗(yàn)檢具時(shí)）找正（車身）坐標(biāo)系的依據(jù)。有必要進(jìn)一步指出,面的基準(zhǔn)有用底板上表面的,有用底板下表面的,有在上表面“堆出”小臺(tái)階的（凸起）,還有在上表面“挖下”小臺(tái)階的（下沉

11、式）;線的基準(zhǔn)有的用底板的長(zhǎng)邊兩端,有的用兩個(gè)孔心;點(diǎn)的基準(zhǔn)（第三個(gè)坐標(biāo)方向）有的用底板的短邊,有的用主孔心。17檢具基準(zhǔn)指示檢具基準(zhǔn)指示檢具坐標(biāo)系檢具坐標(biāo)系基準(zhǔn)指示a.在檢具面上按車身坐標(biāo)值以100mm100mm網(wǎng)絡(luò)線將坐標(biāo)線畫出并標(biāo)示坐標(biāo)值（此坐標(biāo)線位輔助檢查用,不作為精度測(cè)量之基準(zhǔn)）,但線寬度0.15 mm -0.20 mm,深度0.25（主基準(zhǔn)線寬度5.0 mm,深度3.0,度30）應(yīng)清晰可見。10WLWL1115WL6BLBL5網(wǎng)絡(luò)坐標(biāo)線18檢具基準(zhǔn)指示檢具基準(zhǔn)指示檢具坐標(biāo)系檢具坐標(biāo)系基準(zhǔn)指示b.剪邊線孔形狀畫線時(shí),正規(guī)形狀線及3mm參考形狀線同時(shí)畫出（孔徑小于20mm時(shí)的漏水孔不需

12、要畫參考線）。對(duì)于6以下的孔采用劃線方式劃中心線（除M5、M6螺母過孔）線條必須清晰、平順。19檢具設(shè)計(jì)要點(diǎn)檢具設(shè)計(jì)要點(diǎn)檢具型面座標(biāo)網(wǎng)絡(luò)線為100mmX100mm,刻度寬度0.15 mm 0.20 mm,深度為0.25mm,并注明相應(yīng)座標(biāo)代號(hào)及座標(biāo)值。座標(biāo)網(wǎng)絡(luò)線位置相對(duì)于基準(zhǔn)的誤差為0.2mm/1000 mm。（3）、基準(zhǔn)孔:圖紙中有規(guī)定的,位置精度不得超過+0.03mm;木明確規(guī)定的,位置精度:0.1mm;定位銷銷徑:孔徑正尺寸-0.05 mm。（4）、檢測(cè)孔位置精度:0.15mm。（5）、型面精度:0.15mm。（6）、零面精度:0.10mm。（7）、輪廓精度:0.15mm。（8）、檢測(cè)樣

13、板刀口精度:0.15mm。20檢具一般精度檢具一般精度檢具和測(cè)量支架的一般制造精度（公差） 單位mm （1）、檢具必須具有相互垂直的表面以此作為測(cè)量時(shí)的基準(zhǔn):以平面度為7級(jí),垂直度為6級(jí),粗糙度為Ra0.8m。（2）、檢具型面座標(biāo)網(wǎng)絡(luò)線為100mmX100mm,刻度寬度0.15 mm 0.20 mm,深度為0.25mm,并注明相應(yīng)座標(biāo)代號(hào)及座標(biāo)值。座標(biāo)網(wǎng)絡(luò)線位置相對(duì)于基準(zhǔn)的誤差為0.2mm/1000 mm。（3）、基準(zhǔn)孔:圖紙中有規(guī)定的,位置精度不得超過+0.03mm;木明確規(guī)定的,位置精度:0.1mm;定位銷銷徑:孔徑正尺寸-0.05 mm。（4）、檢測(cè)孔位置精度:0.15mm。（5）、型面

14、精度:0.15mm。（6）、零面精度:0.10mm。（7）、輪廓精度:0.15mm。（8）、檢測(cè)樣板刀口精度:0.15mm。21檢具基本要求檢具基本要求 檢具基本要求:形狀面要求:形狀面分為檢查面（要求精度）,非檢查面（不要求精度）及零接觸面。檢查面（搭接面之公差:0.20mm）3mm間隙有配合組合關(guān)系或外觀重要面以間隙檢查。 被測(cè)品檢具22檢具夾持（定位）檢具夾持（定位） 為了增加板件的穩(wěn)定性,而得到正確的檢查結(jié)果,使用板件夾持裝置,板件固定裝置設(shè)置于可能發(fā)生回彈、扭曲等不良位置或?qū)Π寮捕ㄐ杂嘘P(guān)位置。9023檢具定位銷檢具定位銷單件檢具主定位銷為錐插銷,次定位銷為園柱插銷,并在檢具上標(biāo)明符

15、號(hào)總成檢具主定位銷為固定式圓柱銷,次定位銷為固定式棱形銷,并在檢具上標(biāo)明符號(hào)(主、次定位銷及大小)。主定位銷次定位銷24斷面檢驗(yàn)斷面檢驗(yàn) 塑料零件等以自由曲面為主,可直接從零件的3D數(shù)模中獲取零件表面曲面特征曲線。但應(yīng)注意的是該模型為內(nèi)還是外表面,充分考慮料厚因素,這對(duì)于檢具型體的表面設(shè)計(jì)尤為重要。 可通過設(shè)置檢具的檢測(cè)面來實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的周邊和平整度的檢測(cè)。一般檢具型體的表面與工件內(nèi)表面保持5mm間隙,小型零件可采用3mm間隙,數(shù)控加工機(jī)床能按照所設(shè)計(jì)的型面數(shù)模加工出5mm或3mm檢測(cè)面。實(shí)際檢測(cè)時(shí)通過檢具型面配合專用的量具如止通規(guī),即可測(cè)量出工件曲面的偏差。25斷面檢驗(yàn)斷面檢驗(yàn) 零件中部有裝配

16、要求的型面檢測(cè)方式采用斷面樣板。樣板采用厚度為 60.5mm 左右的45#鋼板或硬質(zhì)鋁板,結(jié)構(gòu)形式為旋轉(zhuǎn)式或插入式;樣板與被測(cè)零件之間的間隙為3mm。斷面樣板應(yīng)盡量布置在型面法向垂直方向,坐標(biāo)位置宜取整數(shù),不得與定位銷、夾緊裝置干涉;斷面樣板支座及底板厚度應(yīng)10mm,當(dāng)支座高度15mm 時(shí)則應(yīng)增加料厚,高度在150-300mm 時(shí)可通過增加加強(qiáng)筋增強(qiáng)支座剛性,當(dāng)300mm 時(shí),應(yīng)在支座下安裝支座底板。斷面樣板在檢具上要穩(wěn)定、無松動(dòng),且有安放位置。 斷面樣板檢測(cè)零件的外輪廓（用塞規(guī)檢測(cè)間隙）,如下圖:26斷面檢驗(yàn)斷面檢驗(yàn) 斷面檢驗(yàn)方法分析優(yōu)點(diǎn):基本精度（尺寸）可以測(cè)定。（適用于尺寸管理及不良發(fā)生

17、時(shí)的調(diào)查）缺點(diǎn):針對(duì)每個(gè)測(cè)定值都要用判定基準(zhǔn)（公差）進(jìn)行判定,花費(fèi)時(shí)間單品檢具多數(shù)情況下,使用此種斷面類型。27斷面檢驗(yàn)斷面檢驗(yàn) 斷面檢驗(yàn)方法分析優(yōu)點(diǎn):可以簡(jiǎn)單地進(jìn)行合格否的判斷（僅間隙方向）缺點(diǎn):基本尺寸無法測(cè)量（程度隨部品同檢具的干涉度而變化）這種斷面多用于內(nèi)、外裝檢具,不適用于單品檢具。28孔的檢測(cè)孔的檢測(cè) 為便于測(cè)量機(jī)測(cè)量探針順利地檢測(cè)孔經(jīng),缺口等,在型面相應(yīng)部位須加工足夠大的自由面,可實(shí)現(xiàn)探針進(jìn)給,后退等編程動(dòng)作。 具體方法:自由面直徑大小: 孔徑直經(jīng)+7 mm; 深度: 從零件下表面向下 8mm 的沉孔。. 檢測(cè)銷直徑比對(duì)應(yīng)孔徑小0.1mm,檢測(cè)銷與銷套配合長(zhǎng)度配合直徑的2.5 倍

18、且須20mm,檢測(cè)銷與基體需用細(xì)鋼絲繩連接。一般孔采用刻線的檢測(cè)方式。10 孔的刻線與孔徑相同,10 的孔刻雙線,外線與孔徑相同、內(nèi)線與外線單邊間隙3mm,如下圖所示:29孔的檢測(cè)孔的檢測(cè) 安裝孔:（用于螺母焊接,螺栓焊接或過孔）采用柱形塞規(guī)檢測(cè)。 一般孔:采用劃線檢測(cè),直徑在16mm以上的孔在3mm的間隙面上劃雙線內(nèi)圈涂成紅色（如下圖所示）,直徑在16mm-9mm的孔在3mm的間隙面上按名義尺寸劃線,內(nèi)徑涂成紅色 ,直徑在9mm-5的孔,在1mm面上按名義尺寸劃線內(nèi)徑涂成紅色,直徑在5以下的孔在1 mm面上劃十字線,1 mm面涂成紅色,劃線的寬度和深度均應(yīng)小于0.1mm。30檢具著色檢具著色定位面、支撐面 0mm 白色,RAL9010 或材料的本色 劃線孔檢測(cè)面 2mm（1mm） 紅色,RAL3000檢測(cè)面 5mm（3mm）