寧波檢具培訓(xùn)教材

檢具〔CHECKINGFIXTURE〕根底知識講義——檢具部徐小明編2007-10-01.培訓(xùn)對象和目的一、培訓(xùn)對象：1.檢具設(shè)計初學(xué)者；2.檢具調(diào)試鉗工；3.品保人員〔檢具的運用者〕；4.SQE〔供應(yīng)商質(zhì)量管理工程師/運用者〕；5.產(chǎn)品工程師〔檢具的規(guī)劃者〕；6.其他與檢具相關(guān)部門或人員；………..二、培訓(xùn)目的：1.經(jīng)過培訓(xùn)能較系統(tǒng)地了解檢具的根本概念；2.把根本概念運用于新產(chǎn)品開發(fā)的詳細(xì)工程的尺寸控制中去；3.添加了解檢具的運用方法和質(zhì)量的控制手段；………....培訓(xùn)提綱一、檢具的定義；二、檢具的分類；三、檢具的功用；四、檢具的精度；五、檢具設(shè)計根底知識；六、檢具加工和調(diào)試根底知識；七、檢具的輔助要求〔操作性、涂色、保養(yǎng)和維護等〕；.一、檢具的定義

(CheckingFixture’sdefinition)廣義上來講，檢具是用于產(chǎn)品檢驗的公用丈量工具的總稱。通常把普通用于檢驗的公用工具稱為檢驗夾具〔狹義〕；把丈量精度較高又有一定通用性的檢驗工具稱為丈量儀。如：專門檢測軸類零件圓跳動用的頂尖座稱為振擺儀；綜合檢驗齒輪的檢驗工具稱為綜合檢驗儀。丈量工具包括：1.通用量具、儀表、三坐標(biāo)丈量機〔CMM〕等；2.光滑極限量規(guī)〔止通規(guī)、塞規(guī)〕和樣板；3.檢驗夾具〔含丈量支架〕；4.自動或半自動丈量儀、檢驗機等。.二、檢具的分類一、按本體的材質(zhì)分：1.樹脂類檢具〔我司常用汽巴5166/威獅460〕；2.鋁制檢具；〔鑄鋁ZL107/硬鋁LY12〕3.鐵制檢具；〔鑄鐵HT250/鋼45〕4.木制檢具；〔硬木〕5.其他類〔如玻璃鋼、蜂窩板等〕二、按照不同風(fēng)格分：1.日韓檢具；〔本田、豐田、日產(chǎn)的檢具規(guī)范也有不同〕-------適用性強、更能反映裝車效果！2.歐美檢具；〔以通用的檢具為規(guī)范〕-------實際性強、普通均按自在形狀、對零件的要求高！……三、按檢具的功能分：1.過程檢具〔單品檢具，工序中半廢品檢具〕；2.總成檢具；四、按產(chǎn)品類型分：1.沖壓件檢具；2.注塑件檢具；3.機加工件檢具；4.車身裝飾件、覆蓋件檢具；5.玻璃檢具；…….二、檢具的分類〔續(xù)〕樹脂檢具.二、檢具的分類〔續(xù)〕鋁制檢具〔檢具〕整體鑄鋁或硬鋁底板+硬鋁本體是鋁制檢具的常用構(gòu)造方式.二、檢具的分類〔續(xù)〕鐵制檢具〔門框檢具〕整體鑄鐵焊接底板+焊接支架.二、檢具的分類〔續(xù)〕木制檢具〔車頂飾條檢具〕.三、檢具的功用一、產(chǎn)品的在線檢測；經(jīng)過各種丈量手段檢測，提供丈量數(shù)據(jù)和用于斷定產(chǎn)品的尺寸特性。二、調(diào)試模、夾具；根據(jù)檢具丈量數(shù)據(jù)用于指點模、夾具調(diào)試。三、為計算模夾具CMK提供數(shù)據(jù)支持；.四、檢具的精度一、尺寸精度；尺寸精度是指檢具作為丈量工具本身的制造精度。普通，檢具的制造精度是產(chǎn)品精度的1/5～1/10左右。比如：產(chǎn)品的公差是±1mm,那么，檢具的制造公差±0.1mm～±0.2mm是可以接受的。通常汽車覆蓋件檢具的精度在±0.2mm就可以滿足要求了?？蛻粲刑厥庖蟮模纯蛻粢?。二、穩(wěn)定性；穩(wěn)定性是指檢具在某一繼續(xù)時間內(nèi)丈量同一零件單一特性時獲得丈量值的總變差。如圖〔c〕所示。三、反復(fù)性和再現(xiàn)性；反復(fù)性是指由一個評價人用同一付檢具多次丈量同一零件的同一特性時獲得的丈量值變差。如圖〔a〕所示。再現(xiàn)性是指由不同評價人，采用同一付檢具，丈量同一零件的同一特性時丈量平均值的變差。如圖1-2〔b〕所示。.穩(wěn)定性、反復(fù)性和再現(xiàn)性(附圖〕.反復(fù)性和再現(xiàn)性〔MSA分析〕檢具的反復(fù)性、再現(xiàn)性可接受準(zhǔn)那么，通用閱歷規(guī)那么如下：●%R&R＜10%，可接受；●10%＜%R&R＜30%，基于運用的重要性，檢具的開發(fā)本錢，維修本錢等能夠是可接受的；●%R&R＞30%，不可接受；〔應(yīng)努力改良檢具〕.五、檢具設(shè)計根底知識A、車身坐標(biāo)系概念：車身坐標(biāo)系是它是以汽車前軸中心或前保險杠中心最前面點為原點X方向指向車的尾部，Y向指向車的右側(cè)，Z向指向車頂。+Z+X+Y坐標(biāo)原點〔前保險杠最前點〕歐美車GM汽車坐標(biāo)原點〔前軸中心〕〔日系車、國內(nèi)普通車廠〕.五、檢具設(shè)計根底知識產(chǎn)品圖紙：〔以導(dǎo)軌圖紙為例〕+Z+Z+X+Y.五、檢具設(shè)計根底知識數(shù)模中的絕對坐標(biāo)系普通就是車身坐標(biāo)系車身坐標(biāo)系車身坐標(biāo)系車身坐標(biāo)系車身坐標(biāo)系.五、檢具設(shè)計根底知識〔續(xù)〕B、GD&T〔Geometricdimensioningandtolerance〕概念：指描畫產(chǎn)品幾何尺寸及公差的圖紙。此圖明確反映出詳細(xì)產(chǎn)品的定位基準(zhǔn)、需檢測工程的實際尺寸和公差、KPC〔KeyProductCharacteristic〕點、定位基準(zhǔn)面大小等信息。也是設(shè)計檢具的主要根據(jù)之一。里面涉及到基準(zhǔn)、尺寸、要素、公差、形位公差等概念。由于公司曾經(jīng)組織培訓(xùn)過GD&T，這里不詳述。詳細(xì)可查閱培訓(xùn)教材。文件稱號：GD&Ttraining.ppt。C、丈量樣架概念：為了提取、檢測產(chǎn)品特征數(shù)據(jù)〔經(jīng)過三坐標(biāo)丈量機〕，普通按車身坐標(biāo)系專門設(shè)計、制造的檢測用支架。其定位基準(zhǔn)應(yīng)符合GD＆T圖要求；同時必需包含用于建立檢測丈量支架本身精度的基準(zhǔn)面或基準(zhǔn)孔。上海群眾經(jīng)常用到。通俗講，就是檢具的定位、夾緊部分。.五、檢具設(shè)計根底知識〔續(xù)〕丈量樣架表示圖：(L-CAR三角窗丈量樣架〕只需定位元件，而無檢測元件！.五、檢具設(shè)計根底知識〔續(xù)〕D、數(shù)模、樣件、對手件概念：數(shù)模是產(chǎn)品設(shè)計部門或整車廠按車身坐標(biāo)系或用戶坐標(biāo)系而構(gòu)造的三維數(shù)學(xué)模型。它是產(chǎn)品的實際尺寸。樣件是由客戶提供的用于作為后續(xù)開發(fā)規(guī)范的合格產(chǎn)品。檢具假設(shè)按樣件設(shè)計，那么要求樣件必需獨一，同時樣件必需貼上標(biāo)簽，妥善保管。由于合格產(chǎn)品相對與實際產(chǎn)品會有一定的偏向，雖然此偏向符合產(chǎn)品公差要求，但是每個合格產(chǎn)品的偏向均有一定的差別，所以樣件要求獨一也在情理之中。樣件的獨一性更加要求它必需受到妥善保管,防止由于日曬、雨淋、溫差等要素引起產(chǎn)品的變形、老化。對手件是指與產(chǎn)品有裝配關(guān)系或匹配關(guān)系的零件..五、檢具設(shè)計根底知識〔續(xù)〕E、檢具式樣書、檢查基準(zhǔn)書概念：檢具仕樣書是指檢具的初步設(shè)計概念圖.根本反映了產(chǎn)品的定位基準(zhǔn)、檢測方式和檢具的根本構(gòu)造.普通用于正式檢具設(shè)計前,與客戶的檢具設(shè)計方案的溝通和確認(rèn).檢查基準(zhǔn)書是指產(chǎn)品的檢驗規(guī)格.包含產(chǎn)品一切尺寸、性能的檢測.檢具設(shè)計必需滿足檢具仕樣書和檢查基準(zhǔn)書的要求.〔詳細(xì)可參考附件“238L外水切檢查基準(zhǔn)書〞〕***闡明:檢具仕樣書和檢查基準(zhǔn)書概念普通只表達在日系車上..五、檢具設(shè)計根底知識〔續(xù)〕CIVIC外水切檢具式樣書參考模擬玻璃塊模擬門鈑金.五、檢具設(shè)計根底知識〔續(xù)〕F、檢具的認(rèn)證流程：由于檢具直接影響產(chǎn)品質(zhì)量的特殊緣由,正規(guī)車廠都會對檢具的設(shè)計和制造進展認(rèn)證任務(wù).MSA分析；提交〞R&R分析報告“檢具精度檢測；提交“CMM檢測報告〞制造認(rèn)可〔現(xiàn)場確認(rèn)〕設(shè)計認(rèn)可.五、檢具設(shè)計根底知識〔續(xù)〕G、檢具設(shè)計的五大原那么：▲具有并能實現(xiàn)檢具加工和檢測的基準(zhǔn)；〔包括加工基準(zhǔn)和丈量基準(zhǔn)，可用于檢具的后期修正和定期校驗〕▲具有恒定、準(zhǔn)確的定位基準(zhǔn)以保證最大的反復(fù)性和再現(xiàn)性；▲制造本錢低，具有耐磨性和穩(wěn)定性。▲操作的方便性〔包含產(chǎn)品的取放和檢測、夾緊器的操作、搬運等〕**檢具設(shè)計時，除了要思索以上四條根本原那么外，還必需思索能滿足產(chǎn)品和工藝質(zhì)量的分析功能。譬如：產(chǎn)品貼合面、密封面、配合區(qū)域、對齊面、孔/槽等等。也就是說檢測功能滿足產(chǎn)品質(zhì)量控制要求！.五、檢具設(shè)計根底知識〔續(xù)〕加工基準(zhǔn)加工基準(zhǔn)檢測基準(zhǔn)檢測基準(zhǔn)檢測基準(zhǔn).五、檢具設(shè)計根底知識〔續(xù)〕H、目前我司檢具的開發(fā)流程：.五、檢具設(shè)計根底知識〔續(xù)〕I、檢具的設(shè)計：檢具普通由底座、本體、定位元件、丈量元件、夾緊安裝等組成。底座方式：硬鋁或鋼板材〔普通順應(yīng)小檢具〕，焊接件或鑄件〔適宜較大的檢具同時必需去焊接應(yīng)力和鑄造應(yīng)力〕，輕質(zhì)資料〔分量有特殊要求〕。底座上必需思索安裝墊塊、丈量基準(zhǔn)、起吊安裝〔檢具分量超越25Kg〕等。底座上外表需劃坐標(biāo)格線、刻坐標(biāo)孔的坐標(biāo)值。本體指具有檢測型面、用于固定定位元件的部件。大型檢具思索到資料的本錢及檢具構(gòu)造的緊湊、輕巧，采用焊接支架加本體構(gòu)造。某些檢具為了加工工藝方便，底座與本體是一個整體也是允許的。定位元件包括：定位貼塊、定位銷等。各定位元件應(yīng)具有較高的精度、耐磨性、強度、和剛度。丈量元件：檢測銷、斷面樣板、丈量表架、滑動測臺、EDC安裝及輔助丈量組件等。最常用的夾緊安裝為快速夾頭。當(dāng)然還有磁性夾緊、氣動夾緊等。.五、檢具設(shè)計根底知識〔續(xù)〕定位基準(zhǔn)設(shè)定必需滿足六點定位原那么：(a)一面兩銷〔b)三定位面檢具的定位基準(zhǔn)普通按主基準(zhǔn)〔面基準(zhǔn)〕、副基準(zhǔn)〔線基準(zhǔn)〕、次基準(zhǔn)〔點基準(zhǔn))區(qū)分。主基準(zhǔn)普通有三個定位點，分別用A1、A2、A3表示；副基準(zhǔn)一般為兩個定位點，分別用B1、B2表示；次基準(zhǔn)普通為一個定位點，用C表示〔如右圖〕。

4方位孔〔B1、C基準(zhǔn)〕A基準(zhǔn)面A基準(zhǔn)面2方位孔〔B2基準(zhǔn)〕4方位孔〔B1、C基準(zhǔn)〕2方位孔〔B2基準(zhǔn)〕.五、檢具設(shè)計根底知識〔續(xù)〕★常用定位方式：1.面〔邊〕定位；2.內(nèi)孔定位；定位貼片定位支承釘固定定位銷活動定位銷錐度定位銷.五、檢具設(shè)計根底知識〔續(xù)〕3.外圓定位；4.內(nèi)、外螺紋外表定位；外圓定位與外螺紋定位類似，如右圖所示。內(nèi)螺紋外表定位與內(nèi)孔定位類似，要思索定位銷直徑按螺紋小徑計算！5.組合基準(zhǔn)定位；〔以外水切為例〕模擬鈑金面A、B與模擬玻璃面構(gòu)成組合基準(zhǔn)。模擬鈑金面A模擬玻璃面模擬鈑金面B定位孔.五、檢具設(shè)計根底知識〔續(xù)〕常用的定位元件有支承釘、定位塊、定位銷、V形塊、心軸等等。定位元件的資料普通采用T8A、T10A等工具鋼，直徑較大〔＞12mm〕時，采用20#或20Cr(滲碳淬硬至HRC55～65)、45或40Cr(淬硬至HRC45～50)。定位元件的硬度可按被測參數(shù)的精度等級〔GB/T1800-1998〕確定：精度為IT9～IT11級，硬度為HRC45～50精度為IT7～IT9級，硬度為HRC55～60精度為IT5～IT7級，硬度為HRC60～65。***留意：產(chǎn)品的資料假設(shè)是軟性資料〔如PVC等〕，定位塊的資料和硬度可適當(dāng)降低！.五、檢具設(shè)計根底知識〔續(xù)〕★產(chǎn)品的夾緊方式：1.快速夾頭夾緊；2.彈性夾緊；3.磁性夾緊；4.氣動夾緊；5.其他夾緊〔壓板、C型鉗夾緊、油缸等〕；**無論采用何種夾緊方式，盡量保證夾緊安裝對產(chǎn)品的夾緊可靠,夾緊力適當(dāng),并且夾緊時不破壞產(chǎn)品在檢具中的定位和產(chǎn)品的外觀。夾緊力方向應(yīng)盡量垂直于定位面方向！彈簧.五、檢具設(shè)計根底知識〔續(xù)〕★尺寸公差與形位公差概念：尺寸公差〔簡稱公差〕指允許尺寸的變動量。等于上偏向與下偏向代數(shù)差的絕對值。例：“φ12±0.02〞,φ12是根本尺寸，+0.02是上偏向，-0.02是下偏向，該尺寸的公差范圍為：|+0.02-〔-0.02〕|=0.04，上極限尺寸為φ12.02，下極限尺寸為φ11.98。形位公差指外形和位置誤差允許的變動量。了解每個形位公差的意義是檢具設(shè)計的前提！.五、檢具設(shè)計根底知識〔續(xù)〕★產(chǎn)品的檢測方式：產(chǎn)品檢測方式的設(shè)定必需根據(jù)產(chǎn)品各檢測要素的要求和檢具運用者的檢測習(xí)慣而定！比如：KPC點就必需設(shè)置百分表檢測，假設(shè)產(chǎn)品公差≤0.3mm,就不能用尖角塞尺檢驗！〔由于尖角塞尺的丈量誤差是0.1mm)；在多種檢測方式都能用的情況下，就必需按照常用的檢測習(xí)慣方式而定！產(chǎn)品各特征的常用檢測方式有以下幾種：1.孔位置檢測；〔檢測銷、刻線目測、劃線銷等〕2.銷位置檢測；〔檢測內(nèi)孔銷、直角檢測塊、十字滑塊+百分表、目測等〕3.輪廓面檢測；〔偏移面+尖角塞尺或卡尺或止通規(guī)、切齊面、樣板、百分表等〕4.KPC點檢測；〔百分表、EDC等〕詳細(xì)見附圖：.五、檢具設(shè)計根底知識〔續(xù)〕1.孔位置檢測：2.銷位置檢測：檢測內(nèi)孔銷方式與上圖檢測銷一致！襯套引導(dǎo)。檢測銷檢測銷刻十字線和負(fù)3線，目測刻線銷檢測直角檢測塊十字滑臺4方位檢測.五、檢具設(shè)計根底知識〔續(xù)〕3.型面輪廓度的檢測：劃線的檢測：切齊面檢測：刻產(chǎn)品公差帶刻產(chǎn)品0、3位參考線目測或手感檢測〔量產(chǎn)形狀時〕借助3mm檢測塊丈量.五、檢具設(shè)計根底知識〔續(xù)〕輪廓面/KPC點檢測：尖角塞尺/游標(biāo)卡尺/止通規(guī)直尺百分表KPC點檢測3mm檢測.五、檢具設(shè)計根底知識〔續(xù)〕檢具的設(shè)計步驟：1.前期消化，明確產(chǎn)品要求?！卜浅Ｖ匾?！〕消化資料包括：產(chǎn)品圖紙、GD&T圖、檢具式樣書、檢查基準(zhǔn)書、工程A表、工裝設(shè)計義務(wù)書、樣件、數(shù)模、對手件數(shù)模等等。要獲取的信息是：定位基準(zhǔn)位置及大?。粰z測特征、丈量位置及公差大??；產(chǎn)品的裝配關(guān)系和裝配要求；產(chǎn)品的工藝流程〔半廢品檢具設(shè)計時必需了解〕；KPC點、對手件模擬面等客戶特殊要求等。2.根據(jù)產(chǎn)品要求，確定檢具構(gòu)造類型和檢具底板面的放置方式?！泊_定平行于車身坐標(biāo)系的3個坐標(biāo)平面的哪個還是按用戶坐標(biāo)系設(shè)計〕3.根據(jù)客戶要求和檢測習(xí)慣，確定丈量方式，構(gòu)成檢具設(shè)計概念圖，或者稱檢具方案圖?！擦粢忾_發(fā)初期，某些特征能夠需求對產(chǎn)品的全尺寸檢驗、并能量化檢測，而在量產(chǎn)形狀時就不需求了，檢具設(shè)計時必需思索〕4.構(gòu)造設(shè)計、三維外型?！擦粢饬慵募庸すに嚭驼{(diào)試的方便性，特別要留意檢具本體NC加工可行性；活動部件翻開形狀必需在底板區(qū)域內(nèi)〕5.出總裝圖、零件圖。〔總裝圖必需反映出定位基準(zhǔn)、GD&T圖要求的檢測特征的檢測方式、配合尺寸、總尺寸、零件資料及熱處置要求等〕.五、檢具設(shè)計根底知識〔續(xù)〕檢具設(shè)計實例：〔以X11J導(dǎo)軌檢具為例〕.五、檢具設(shè)計根底知識〔續(xù)〕檢具裝配圖紙：.五、檢具設(shè)計根底知識〔續(xù)〕.五、檢具設(shè)計根底知識〔續(xù)〕練習(xí)一：如圖假設(shè)要檢測φ8.5孔的位置度，檢測銷尺寸及公差應(yīng)該設(shè)計為多大？?8.5+/-0.110.510.5ABCA?1.4 ABCM.五、檢具設(shè)計根底知識〔續(xù)〕練習(xí)二：如圖假設(shè)要檢測2-φ6孔的位置度，檢測銷尺寸及公差應(yīng)該設(shè)計為多大？.五、檢具設(shè)計根底知識〔續(xù)〕練習(xí)三：如圖：A-A截面上輪廓度檢測該如何設(shè)計？.六、檢具加工和調(diào)試根底知識普通，檢具本體、底座都需求NC加工；定位元件、丈量元件、夾緊安裝通常由常規(guī)加工完成。檢具零件的加工設(shè)備要求：加工中心；〔主要用于型面、刻線加工〕車床；磨床〔外圓磨、平磨〕；銑床；常規(guī)加工線切割、電脈沖；鉆床；鋁焊機；〔主要用于鋁管支架、鐵管支架焊接用〕***留意：焊接支架必需去應(yīng)力處置〔退火、振動時效等〕；焊接支架在退火前必需在每根型材上打排氣孔，以免在退火過程中型材內(nèi)部氣體由于在封鎖區(qū)域內(nèi)溫度上升后爆裂！.六、檢具加工和調(diào)試根底知識本體構(gòu)造的設(shè)計需根據(jù)設(shè)備NC加工情況而定。普通3軸的加工中心加工倒溝面困難，普通就需求在刀具上想方法〔用T形刀或萬能銑削頭或用方箱兩次裝夾加工〕；另外，在設(shè)計時，思索分塊設(shè)計加工制造、經(jīng)過安裝完成。萬能銑削頭.六、檢具加工和調(diào)試根底知識檢具的調(diào)試和標(biāo)定：檢具普通均要進展調(diào)試和標(biāo)定；調(diào)試和標(biāo)定前，必需建立檢具的檢測坐標(biāo)系。調(diào)試目的是將檢具的精度調(diào)整到符合設(shè)計要求；比如其他定位塊或檢測塊的位置確定等。標(biāo)定的目的是檢測檢具的精度。CMM丈量機柔性丈量機刻線位置的CMM檢測.六、檢具加工和調(diào)試根底知識普通檢具的精度：定位面位置度±0.1mm；定位銷(孔)位置度±0.1mm；外形丈量面位置度±0.15mm；外輪廓丈量面位置度±0.2mm;刻線丈量位置度±0.2mm;外形規(guī)及斷面樣板±0.25mm;丈量銷(孔)位置度±0.15mm;劃線孔位置度±0.25mm;輪廓劃線位置度±0.3mm;丈量基準(zhǔn)面平面度0.05/1000mm;基準(zhǔn)坐標(biāo)孔位置±0.05mm;***闡明：1.客戶有特殊要求的，按客戶要求；2.精度特高的按產(chǎn)品精度的1/5～1/10；3M丈量檢具時，普通需求設(shè)計人員提供檢測表示圖。.六、檢具加工和調(diào)試根底知識檢測表示圖丈量點的實際坐標(biāo)〔我司CMM可按數(shù)模上取點，自動給出X、Y、Z值.六、檢具加工和調(diào)試根底知識檢具CMM丈量報告：.六、檢具加工和調(diào)試根底知識……..DIMD21=LOCATIONOFPOINTF24AXNOMINAL+TOL-TOLMEASDEVOUTTOLX822.7300.2000.200822.7890.0590.000Y-669.9120.2000.200-669.8980.0140.000Z1045.2350.2000.2001045.2390.0050.000

DIMD22=LOCATIONOFPOINTF25AXNOMINAL+TOL-TOLMEASDEVOUTTOLX901.7600.2000.200901.8220.0620.000Y-653.8220.2000.200-653.8200.0030.000Z1088.7990.2000.2001088.796-0.0030.000

DIMD23=LOCATIONOFPOINTF26AXNOMINAL+TOL-TOLMEASDEVOUTTOL丈量點均可在上圖中找到X998.5720.2000.200998.6130.0410.000Y-633.7700.2000.200-633.7360.0340.000Z1131.8830.2000.2001131.9040.0210.000

DIMD24=LOCATIONOFPOINTF27AXNOMINAL+TOL-TOLMEASDEVOUTTOLX1085.7620.2000.2001085.7790.0160.000Y-619.4020.2000.200-619.3300.0720.000Z1162.9240.2000.2001162.9710.0470.000

DIMD25=LOCATIONOFPOINTF28AXNOMINAL