检具设计课件.ppt

1、检具的定义检具的定义 检具是一种用来测量和评价零件尺寸质量的专用检验设备。在零件生产现场，通过检具实现对零件的在线检测，为此需要将零件准确地安装于检具上，然后可以通过目测、或测量表、或卡尺、或芯棒、塞片等对零件型面及周边进行检查，也可以借助检验销或目测对零件上不同性质的孔及零件与零件之间的联接位置进行目检，从而保证在生产时实现零件质量状态的快速判断。在此情况下，通过目检或测量可以判断：零件轮廓周边大小和形状区域以及相对位置与通过CAD/CAM直接加工的检具理论值之间的偏差。对于零件上的某些极其重要的功能性尺寸，还能利用检具进行数值检测。通常不能借助检具直接获得零件基于车身坐标系统精确的坐标值，

2、而是将零件置于检具上通过三坐标测量机测量方才获得。现代检具的结构在设计时同时考虑其可以作为测量支架使用。对于相互间有平整性、缝隙等匹配要求的车身内外饰件(以下简称匹配件)之检具，还可以要求其具有对应的匹配功能。但是当检具的在线检查功能与测量支架功能、匹配功能不能同时满足时，应首先满足检具的在线检查功能。采用检具的必要性采用检具的必要性:1.小批量，简单零件，精度不高:采用测量工具2.大批量，精度不高，工艺稳定:抽检或简单检具3.大批量，精度不高，工艺不稳定:检具4.大批量，精度高，需要100%检测:检具检具的分类检具的分类:1.计量型(测量型检具)通过百分表或者千分表显示值判断合格或不合格2.

3、计数型(功能型检具)通过装备通止判断合格或不合格检具的组成检具的组成 定位装置 夹紧装置 测量装置 辅助装置定位装置定位装置检具结构设计的正确性及测量精度的保证，在很大程度上取决于测量基准面、基准销的正确选择。定位装置的作业，就是使被测零件的测量基准面、孔与测量装置保持一定的相对位置，从而保证测量的合理与稳定。定位销、检测销的材料：定位销、检测销的材料：由于定位销、检测销在使用过程中经常与被测零件接触，易受到磨损和碰撞，因此要求具有高硬度(60-65HRC)，高耐磨性。碳素工具钢：T10A，T12A低合金工具钢：9SiCr，CrWMn，GCr15（滚动轴承钢）合金渗碳钢：20CrMnTi定位销

4、定位销-在零件夹紧和检测开始之前，首先须将零件定位，因此定位销用于将零件精确地定位于检具上。-定位孔的位置根据零件图纸基准确定(通常每个零件设置两个定位孔)。-定位销由导向、定位及手柄三部分组成，保证销子导向部分能够在定位孔内进出自如。-定位销的标注：在手柄凹漕内标注销子牌号以及对应的基准点名称。-根据零件基准点特性和基准孔的形状，定位销相应设置成锥型销和柱型销，匹配件可以参考实际装车方式而有所不同。-在定位孔内，为保证定位销定位准确，必须安装导向轴套，导向轴套和检具型体黏结。-导向轴套的中心相对于车身坐标线的定位精度控制在+/-0。05mm 内。-定位销和相应导向轴套的结构根据孔的形状的不同

5、要求，分防转结构和不防转结构。定位销定位销检测销检测销-检测销用于对待测孔的位置度进行检测。-检测销由导向、检测及手柄三部分组成。-在检测孔内，为保证检测销顺利进行检测，必须安装导向轴套，导向轴套和检具型体黏结而连接，同时，轴套的上平面必须低于冲压件下表面8mm+/-1。-为保证检测销定位准确，必须安装导向轴套，导向轴套和检具型体黏结。-导向轴套的中心相对于车身坐标线的定位精度控制在+/-0.05mm 内。-检测销和相应导向轴套的结构根据待检测孔形状的不同，分防转结构和不防转结构检测销检测销定位孔定位孔零件一般情况下通过2个定位孔，借助可插入式定位销的插入或弹簧销而固定于检具上。定位的方式和位

6、置根据图纸中基准通常采用以下两种定位方式：-定位 Nr1(A1)：限制两个方向自由度-定位 Nr2(A2)：限制一个方向自由度RPS定位孔定位孔定位面和支撑面定位面和支撑面:-定位面和支撑面在检具上根据基准点布置。它精确地反映相应的基准点位置。通常主基准点的定位我们称之为定位面，辅助基准点的支撑称为支撑面。支撑面根据零件的软硬等稳定性状况由检具小组酌情决定。-定位面和支撑面，原则上必须通常为可拆卸式镶块结构，材料选用由检具小组指定牌号的铝合金。定位/支撑面夹紧装置夹紧装置夹紧装置的作用是保证被测零件定位的可靠性，它应该以不使定位遭到破坏和零件不产生变形为原则。结构要轻巧，便于零件的装卸，所以要

7、求尽可能采用市场上的标准夹紧装置。考虑到零件在车身上的装配关系，当零件放置在检具的基准面上时，可以运用夹紧装置，使零件与基准面贴合。另外夹紧装置应具有足够的刚性，需把零件的变形控制到最小限度内，所以夹紧装置的夹头应该与基准面垂直。夹紧装置的位置反映了零件的基准位置和数量夹紧装置的位置反映了零件的基准位置和数量夹头原则上要求防旋转结构夹头原则上要求防旋转结构两点固定，防止两点固定，防止旋转旋转夹头装置排列和布置注意事项：夹头装置排列和布置注意事项：1)夹头松开并恢复到起始位置状态下，必须有足够的空间保证零件无干扰地安放和取走。2)有足够的空间提供夹头在检具上实现空间无干扰曲线运动，同一检具上所有

8、夹头的运动轨迹必需互不干涉。3）夹头结构必须牢固，不能出现可左右晃动的情况。-当检具作为测量支架使用时，必须保证测量探针在夹头夹固或松开状态下，能够无干扰地接触RPS面的中点，为此，在设计夹头结构时，须将其设计成U形结构，但U型夹头内径要大于6.5mm，同时夹头宽度要达到所需强度。测量装置测量装置测量装置是检具中的重要组成部分。测量装置的精度、测量点位置的选择，都会直接影响测量结果的可靠性。测量装置是用以指示被测参数实际数值或误差大小的装置，可分为定性型和定量型。定性型检具只能判别零件的尺寸是否合格，它可以使用止通规、检验销、塞片、刻划线、标有公差带的销子等，依据检具的检验块、检验模板、支架等

9、，进行测量。而定量型检具，具有数值的反映，如百分表、千分表、电子数据采集装置(EDC)等，所以测量精度较高，能够为产品的过程能力的评价提供依据。如果在零件图纸(GD&T)上，有关键特性点(KPC)的要求，检具必须设计成定量型的。检测面检测面:各种类型零件的周边，翻边和零件断面的检测可以通过设置检具检测面来实现，检测面检测包括：5mm间隙检测面：零件等距离5mm间隙检测(对于小型零件可以采用3mm检测)和周边平整度检测。为此在型体上必须按CAD 数据加工出5mm(或3mm)的间隙检测面和周边平整度检测面。-检测面材料必须是指定的塑脂材料或铝合金镶块。-零件切边或翻边的等距离间隙检测（3mm或5m

10、m）和周边平整度检测可以借助手动测量表进行。辅助装置辅助装置辅助装置包括导向装置、传动装置和测量元件的紧固装置。检具结构设计的几个小问题检具结构设计的几个小问题1.保证测量精度:a:测量部分结构的被测尺寸线和仪表反映变化的直线在一条直线上(同向)b:测量部分结构的构件数应尽量减少，即尺寸链最短，减少中间环节c:正确选取底座的结构，材料，热处理d:检具图纸标准合理的技术要求，重要尺寸和形状公差应规定磨损极限。2.保证强度和刚性3.应具有良好的工艺型，便于加工，装配，测量，维修4.合理选择材料和热处理5.经济型:保证检测要求前提条件少，尽可能降低成本6.操作方便，检验效率高7.外观造型功能性检具设

11、计规范功能性检具设计规范产品的夹紧:定位面的法向须施加外力以确保产品正确定位 夹紧的方式有常见的快速夹紧器，固定螺栓，压板等 快速夹紧器的压头推荐使用带弹簧的橡胶压头 在有定位销和检测销的地方，夹头要设计成中空的形式 在有孔或其他特征要素需要测量的地方，夹头要设计成可保证测量的形式，避免干涉 功能型检具检测销结构功能型检具检测销结构固定式和插拔式固定销制作要求：1.检测销长度大于检测要素的长度 2.功能部分锐角 3.导入部分端应倒角便于装配插拔销制作要求：1.配合长度：是导入部分直径的4倍以上2.导入部分直径：标准尺寸，一般大于检测部分30%3.检测部分长度：大于检测要素的长度4.要求检测部位

12、锐角(2)设计规范设计规范检具底板:建议采用铝镁合金模拟块:建议采用铝镁合金或者可加工塑料定位用的销和孔套:建议采用合金钢材料1:材料材料硬度:至少700HV(60HRC)稳定处理:钝化和防锈表面粗糙度:不超过最大粗糙度要求，例如Ra3.22.底板要求底板要求:检具的大底板其上表面作为安装和测量的基础平面应无明显的走刀痕迹。日常使用中可承受检具的重量，不变形。上表面应刻100mm间隔的坐标线。线深0.5mm，宽0.5mm。大底板作为基准时，上表面应设有测量基准。即设有3个测量基准球或者3个测量基准孔或3个测量基准柱或者3个测量方向的基准平面，并表明坐标方向及坐标原点与汽车坐标原点的相对坐标值。

13、大型检具的底板侧面应装有起吊装置，底板下应设有铲脚位。即在底板下需留有高度120mm宽度800mm的空域让铲车铲脚能够进入。小型检具应在底板上设有搬运手柄。3.产品布置产品布置:产品按装车位置放置可按90度的增量倍数旋转放置为了便于使用和管理，镜像对称零件，左右件只要外形尺寸允许，尽可能布置在一个底板上。产品定位:按产品图纸给定的信息设计定位装置销定位的设计采用独立原则。推荐采用弹簧座锥形销结构孔定位的设计采用定量配做法。所有的孔定位均需加一孔套面定位的设计要根据产品定位面的形状和结构特点根据实际情况可适当增加辅助支撑以满足三坐标的测量要求4.产品在线检测检具要求产品在线检测检具要求用百分表测

14、量KPC点位置。百分表建议采用数显式用检测销，孔套测量产品孔，销的位置度。按最大实体原则设计用模拟块+止通检测销测量产品线，面轮廓库用样板+止通检测销测量产品截面线轮廓度检测内容需得到相关工程师的确认5.材料热处理要求材料热处理要求:铸造，锻造或焊接件必须经过时效处理，以消除内应力钢制件必须经过热处理，以保证起其良好的机械性能。6.外观要求外观要求:材料平面应平整光滑，不允许有气孔，砂眼等缺陷钢制零件易生锈必须进行表面防锈处理所有非检测铝件表面应漆成适中的蓝色 检具的色标（要求）检具的色标（要求）检具型体及底板的外观涂色根据具体的车型决定。通常不同的车型配置不同涂色，从而有利于在使用时准确区分

15、不同类的检具。其他具有功能性和检测用的孔、面、缺口等的涂色标注如下：定位面、支撑面 0mm 材料的本色 划线孔检测面 2mm（1mm）红色检测面 5mm（3mm）黄色，RAL1012平整度检测面 0mm 材料的本色目视孔检测面 8mm(6mm)黑色塞规套管端面 8mm(6mm)黑色 检具和测量支架的标牌和标记（）检具和测量支架的标牌和标记（）SVW铭牌应包含以下内容：-车型、零件名称、零件号-检具号-检具总重量-基准面符号-制造日期、最后修改日期-制造商2。检具数据面指示牌、检具制造数据标牌3。基准孔序号标识、坐标标识4。基准面坐标标识5。测量间隙5mm标牌6。RPS点标识所有铭牌为白底黑字检

16、具和测量支架上的标记应包括检具和测量支架上的标记应包括-基准线标志（按VW标准39D725）-测量表面和栅格线的标志：-栅格线的数值-测量表面或间隙表面-零件外形轮廓形状规-塞规-卡规等均应打上其相应的标志 检具和测量支架的使用说明书检具和测量支架的使用说明书零件放置于检具上的使用说明书由制造商根据上海大众检具小组提供的技术要求制订。使用说明书固定在检具上醒目位置。检具和测量支架的一般制造精度（公差）检具和测量支架的一般制造精度（公差）单位mm底板平行度：0.1/1000基准面平行度、垂直度：0.05/1000基准孔位置：0.05基准孔之间相对位置误差：0.03RPS定位孔销位置：0.05RPS面、支承面：0.10/平面度.1曲线测量面：0.15零件外轮廓测量面（齐平面）或线：0.1零件形状功能测量面（5mm间隙面）：0.1所有的造型面（非测量面）：0.2检验销孔位置：0.05划线孔位置：0.15划线孔直径：0.2目测孔位置：0.2目测孔直径：0.2栅格线位置相对基准的误差：0.1/1000形状规或卡规：0.15检具重复性精度0.1检具的维护和保养检具的维护和保养最后，检具在使用过程中，由于磨损、变形、松动等原因，会导致测量误差增大。所以，必须根据检具本身的结构和使用特点，定出合理的检定周期，并按检定周期对使用过程中的检具进行周期检定。