1、1檢具及設計檢具及設計2檢具概述檢具概述 檢具是一種用來測量和評價零件尺寸質量的專用檢驗設備。在零件生產檢具是一種用來測量和評價零件尺寸質量的專用檢驗設備。在零件生產現場現場, , 通過檢具實現對零件的在線檢測通過檢具實現對零件的在線檢測, ,為此需要將零件準確地安裝于檢具上為此需要將零件準確地安裝于檢具上, , 然后通過目測然后通過目測, ,或測量表或測量表, ,或卡尺對零件型面或卡尺對零件型面, ,周邊進行檢查周邊進行檢查, ,也可以借助檢驗也可以借助檢驗銷或目測對零件上不同性質的孔及零件與零件之間的聯接位置進行目檢銷或目測對零件上不同性質的孔及零件與零件之間的聯接位置進行目檢, ,從而從

2、而保證在試生產及起步生產時實現零件質量狀態的快速判斷。保證在試生產及起步生產時實現零件質量狀態的快速判斷。在此情況下在此情況下, ,通過目檢或測量可以判斷通過目檢或測量可以判斷: : 零件輪廓周邊大小和形狀區域以及零件輪廓周邊大小和形狀區域以及相對位置與通過相對位置與通過CAD/CAMCAD/CAM直接加工的檢具理論值之間的偏差。對于零件上的某直接加工的檢具理論值之間的偏差。對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, ,還能利用檢具進行數值檢測。通常不能借助檢具還能利用檢具進行數值檢測。通常不能借助檢具直接獲得零件基于車身坐標系統精確的坐標值直接獲得零件基于車身坐標系統精確的

3、坐標值, , 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測量機測量方才獲得。現代檢具的結構在設計時同時考慮其可以作為三坐標測量機測量方才獲得。現代檢具的結構在設計時同時考慮其可以作為測量支架使用。但是當檢具的在線檢查功能與測量支架功能不能同時滿足時測量支架使用。但是當檢具的在線檢查功能與測量支架功能不能同時滿足時, ,應首先滿足檢具的在線檢查功能應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產品尺寸、形狀、位置特性的專用夾具檢具就是直接用于檢驗產品尺寸、形狀、位置特性的專用夾具和檢測附件的集合。和檢測附件的集合。3檢具分類檢具分類一般地,汽車檢具按難易程度

4、分為測量支架,簡易檢具和完整檢具;按使用廠家可分為自制件檢具和外協件檢具,按零件類別有沖壓件織物地毯玻璃塑料件檢具等。按定位檢測方式可分為: 定位檢具、匹配檢具4檢具相關概念檢具相關概念1、結構孔（工藝孔）、結構孔（工藝孔）用于作為產品零件制造數據尺寸轉接時的孔。2. 樣板樣板帶被測件型面。用于測量被測件型面的板。厚度一般小于2MM。3. 卡板卡板帶被測件型面。用于固定零部件,其厚度大于2MM 的板,有時用于測量型面。4. 通用量具通用量具一般指卡尺,圈尺,銅皮,高度尺,塊規,環規,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. 量規量規用于測量被測件型面和結構的標準結構量

5、具。6. 標準樣件標準樣件以被測件作為結構要素。其形式相當于零部件（假件）。進行結構尺寸傳遞、互換、協調。7. GD&T圖紙圖紙（GEOMETRIC DIMENSION AND TOLERANCE） 幾何尺寸和公差要求圖8. 定位基準定位基準僅用于產品在檢具上的位置基準。9. 重復性和再現性重復性和再現性R&R（Repeatability and Reproducibility） 被測件被重復定位裝夾所出現的測量數據誤差概率5檢具相關概念檢具相關概念10、設計基準、設計基準設計基準是設計人員在設計圖紙時所確定的基準并以此為基準進行尺寸標注,形狀控制。11. 制造工藝基準制造工藝

6、基準制造機準時工藝人員在制造產品時對產品進行分析后以制造方法為依據所確定的基準。12. 測量基準測量基準測量基準是測量（檢具）人員按產品和所使用量具的特性所確定的基準。13. 零位塊（對零塊）零位塊（對零塊）零位塊是設計人員或檢驗人員設計的零位基準塊。主要用校檢量具。6檢具相關概念檢具相關概念14。自由度和約束。自由度和約束在三維空間里任何一個物體都具有六個自由度。即沿三根軸向的平動和繞三根軸的轉動。要確定一個物體在此坐標系唯一位置就必須約束所有的自由度。同理任何一個汽車零部件在汽車坐標系中的唯一位置須通過約其6個自由度來實現的。3-2-1法則法則:規定了約束自由度的分布:產品最大投影面積方向

7、用三個固定點約束三個自由度（一個平動和二個轉動）產品次大投影面積方向用二個固定點約束二個自由度（一個平動和一個轉動）產品最小投影面積方向用一個固定點約束一個自由度（一個平動）7檢具結構檢具結構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量的基礎平面應無明顯的走刀痕跡。日常使用中可承受檢具的重量,不變形。上平面應刻100 mm 間隔的坐標線。線深0.5mm 寬0.5mm。大底板作為基準時,上平面應設有測量基準。即設有三個測量基準球或者三個測量基準孔或三個測量基準柱或者三個方向的測量基準平面,并標明坐標方向及坐標原點與汽車坐標

8、原點的相對坐標值。9檢具底板檢具底板大型檢具的底板側面應裝有起吊裝置, 底板下應設有鏟腳位。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入。小型檢具應在底板上設有搬運手柄。10檢具底板檢具底板 底板應具有一定的強度,保證與其他部分的聯結。在底板上加工出X、Y、Z、三個方向的基準面,基準面的坐標紙和車身坐標系保持一致。也可通過在底板上加工基準孔來定位。底板的周邊尺寸必須大于檢具型體周長,其上部平面的多余面積用于放置銷子,測量器具等11檢具支架檢具支架12檢具定位布局檢具定位布局產品布局:產品按裝車位置放置可按90度的增量倍數旋轉放置為了便于使用和管理,鏡象對稱

9、零件、左右件只要外形尺寸允許,盡可能布置在一個底板上13檢具定位布局檢具定位布局產品定位:按產品圖紙給定的信息設計定位裝置。銷定位的設計采用獨立原則。推薦采用彈簧座錐形銷結構。孔定位的設計采用定量配作法。所有的定位孔均需加一孔套。面定位的設計要根據產品定位面的形狀和結構特點。根據實際情況可適當增加輔助支撐以滿足三坐標的測量需要。14檢具設計基準檢具設計基準汽車坐標系汽車坐標系一般以前保險杠為原始點,從后向前看汽車中心平面分開右為正,有時坐標X寫成（L）,Y寫成（W）,Z寫成（H）15檢具設計基準檢具設計基準檢具坐標系檢具坐標系 檢具座標系一般采用車身座標系,為方便安裝與測量,可將產品旋轉,旋轉

10、角的增量為- 90 在檢具的四周分別設定平面,在上面畫上基準線(主基準線),成品檢查時作為測定的基準,在高度方面以檢具的底面作為基準面(最佳)。 基準面（不得上涂）原則上采用基準塊。基準面（不得上涂）原則上采用基準塊。 以基座底部四周設定基準塊,并以基準塊底面作為高度基準,而以另外坐標方向的面作為平面方向測定基準16檢具設計基準檢具設計基準檢具基準檢具基準 檢具基準,即底座（板）上的基準面或基準孔,它是三坐標測量零件時（它也是檢驗檢具時）找正（車身）坐標系的依據。有必要進一步指出,面的基準有用底板上表面的,有用底板下表面的,有在上表面“堆出”小臺階的（凸起）,還有在上表面“挖下”小臺階的（下沉

11、式）;線的基準有的用底板的長邊兩端,有的用兩個孔心;點的基準（第三個坐標方向）有的用底板的短邊,有的用主孔心。17檢具基準指示檢具基準指示檢具坐標系檢具坐標系基準指示a.在檢具面上按車身坐標值以100mm100mm網絡線將坐標線畫出并標示坐標值（此坐標線位輔助檢查用,不作為精度測量之基準）,但線寬度0.15 mm -0.20 mm,深度0.25（主基準線寬度5.0 mm,深度3.0,度30）應清晰可見。10WLWL1115WL6BLBL5網絡坐標線18檢具基準指示檢具基準指示檢具坐標系檢具坐標系基準指示b.剪邊線孔形狀畫線時,正規形狀線及3mm參考形狀線同時畫出（孔徑小于20mm時的漏水孔不需

12、要畫參考線）。對于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檢具設計要點檢具設計要點檢具型面座標網絡線為100mmX100mm,刻度寬度0.15 mm 0.20 mm,深度為0.25mm,并注明相應座標代號及座標值。座標網絡線位置相對于基準的誤差為0.2mm/1000 mm。（3）、基準孔:圖紙中有規定的,位置精度不得超過+0.03mm;木明確規定的,位置精度:0.1mm;定位銷銷徑:孔徑正尺寸-0.05 mm。（4）、檢測孔位置精度: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量時的基準:以平面度為7級,垂直度為6級,粗糙度為Ra0.8m。（2）、檢具型面座標網絡線為100mmX100mm,刻度寬度0.15 mm 0.20 mm,深度為0.25mm,并注明相應座標代號及座標值。座標網絡線位置相對于基準的誤差為0.2mm/1000 mm。（3）、基準孔:圖紙中有規定的,位置精度不得超過+0.03mm;木明確規定的,位置精度:0.1mm;定位銷銷徑:孔徑正尺寸-0.05 mm。（4）、檢測孔位置精度: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間隙有配合組合關系或外觀重要面以間隙檢查。 被測品檢具22檢具夾持（定位）檢具夾持（定位） 為了增加板件的穩定性,而得到正確的檢查結果,使用板件夾持裝置,板件固定裝置設置于可能發生回彈、扭曲等不良位置或對板件安定性有關位置。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,并在檢具上標明符

15、號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,并在檢具上標明符號(主、次定位銷及大小)。主定位銷次定位銷24斷面檢驗斷面檢驗 塑料零件等以自由曲面為主,可直接從零件的3D數模中獲取零件表面曲面特征曲線。但應注意的是該模型為內還是外表面,充分考慮料厚因素,這對于檢具型體的表面設計尤為重要。 可通過設置檢具的檢測面來實現對零件的周邊和平整度的檢測。一般檢具型體的表面與工件內表面保持5mm間隙,小型零件可采用3mm間隙,數控加工機床能按照所設計的型面數模加工出5mm或3mm檢測面。實際檢測時通過檢具型面配合專用的量具如止通規,即可測量出工件曲面的偏差。25斷面檢驗斷面檢驗 零件中部有裝配

16、要求的型面檢測方式采用斷面樣板。樣板采用厚度為 60.5mm 左右的45#鋼板或硬質鋁板,結構形式為旋轉式或插入式;樣板與被測零件之間的間隙為3mm。斷面樣板應盡量布置在型面法向垂直方向,坐標位置宜取整數,不得與定位銷、夾緊裝置干涉;斷面樣板支座及底板厚度應10mm,當支座高度15mm 時則應增加料厚,高度在150-300mm 時可通過增加加強筋增強支座剛性,當300mm 時,應在支座下安裝支座底板。斷面樣板在檢具上要穩定、無松動,且有安放位置。 斷面樣板檢測零件的外輪廓（用塞規檢測間隙）,如下圖:26斷面檢驗斷面檢驗 斷面檢驗方法分析優點:基本精度（尺寸）可以測定。（適用于尺寸管理及不良發生

17、時的調查）缺點:針對每個測定值都要用判定基準（公差）進行判定,花費時間單品檢具多數情況下,使用此種斷面類型。27斷面檢驗斷面檢驗 斷面檢驗方法分析優點:可以簡單地進行合格否的判斷（僅間隙方向）缺點:基本尺寸無法測量（程度隨部品同檢具的干涉度而變化）這種斷面多用于內、外裝檢具,不適用于單品檢具。28孔的檢測孔的檢測 為便于測量機測量探針順利地檢測孔經,缺口等,在型面相應部位須加工足夠大的自由面,可實現探針進給,后退等編程動作。 具體方法:自由面直徑大小: 孔徑直經+7 mm; 深度: 從零件下表面向下 8mm 的沉孔。. 檢測銷直徑比對應孔徑小0.1mm,檢測銷與銷套配合長度配合直徑的2.5 倍

18、且須20mm,檢測銷與基體需用細鋼絲繩連接。一般孔采用刻線的檢測方式。10 孔的刻線與孔徑相同,10 的孔刻雙線,外線與孔徑相同、內線與外線單邊間隙3mm,如下圖所示:29孔的檢測孔的檢測 安裝孔:（用于螺母焊接,螺栓焊接或過孔）采用柱形塞規檢測。 一般孔:采用劃線檢測,直徑在16mm以上的孔在3mm的間隙面上劃雙線內圈涂成紅色（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,內徑涂成紅色 ,直徑在9mm-5的孔,在1mm面上按名義尺寸劃線內徑涂成紅色,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 劃線孔檢測面 2mm（1mm） 紅色,RAL3000檢測面 5mm（3mm）