检具基础培训教材

检具

〔CHECKINGFIXTURE〕

根底知识讲义编辑曹亮2021-10-10.培训目的一、培训目的：1.经过培训能较系统地了解检具的根本概念；2.把根本概念运用于新产品开发的详细工程的尺寸控制中去；3.添加了解检具的运用方法和质量的控制手段；………....培训提纲一、检具的定义；二、检具的分类；三、检具的功用；四、检具的精度；五、检具设计根底知识；六、检具加工和调试根底知识；七、检具的辅助要求；.一、检具的定义

(CheckingFixture’sdefinition)广义上来讲，检具是用于产品检验的公用丈量工具的总称。通常把普通用于检验的公用工具称为检验夹具〔狭义〕；把丈量精度较高又有一定通用性的检验工具称为丈量仪。如：专门检测轴类零件圆跳动用的顶尖座称为振摆仪；综合检验齿轮的检验工具称为综合检验仪。丈量工具包括：1.通用量具、仪表、三坐标丈量机〔CMM〕等；2.光滑极限量规〔止通规、塞规〕和样板；3.检验夹具〔含丈量支架〕；4.自动或半自动丈量仪、检验机等。.二、检具的分类一、按本体的材质分：1.树脂类检具〔我司常用汽巴5166/威狮460〕；2.铝制检具；〔铸铝ZL107/硬铝LY12〕3.铁制检具；〔铸铁HT250/钢45〕4.木制检具；〔硬木〕5.其他类〔如玻璃钢、蜂窝板等〕二、按照不同风格分：1.日韩检具；〔本田、丰田、日产的检具规范也有不同〕-------适用性强、更能反映装车效果！2.欧美检具；〔以通用的检具为规范〕-------实际性强、普通均按自在形状、对零件的要求高！……三、按检具的功能分：1.过程检具〔单品检具，工序中半废品检具〕；2.总成检具；四、按产品类型分：1.冲压件检具；2.注塑件检具；3.机加工件检具；4.车身装饰件、覆盖件检具；5.玻璃检具；…….二、检具的分类〔续〕树脂检具.二、检具的分类〔续〕铝制检具〔检具〕整体铸铝或硬铝底板+硬铝本体是铝制检具的常用构造方式.二、检具的分类〔续〕铁制检具〔门框检具〕整体铸铁焊接底板+焊接支架.二、检具的分类〔续〕木制检具〔车顶饰条检具〕.三、检具的功用产品的在线检测；经过各种丈量手段检测，提供丈量数据和用于断定产品的尺寸和特性。.四、检具的精度一、尺寸精度；尺寸精度：是指检具作为丈量工具本身的制造精度。普通，检具的制造精度是产品精度的1/5～1/10左右。比如：产品的公差是±1mm,那么，检具的制造公差±0.1mm～±0.2mm是可以接受的。通常汽车覆盖件检具的精度在±0.3mm就可以满足要求了。二、稳定性；稳定性：是指检具在某一继续时间内丈量同一零件单一特性时获得丈量值的总变差。如图〔c〕所示。三、反复性和再现性；反复性：是指由一个评价人用同一付检具多次丈量同一零件的同一特性时获得的丈量值变差。如图〔a〕所示。再现性：是指由不同评价人，采用同一付检具，丈量同一零件的同一特性时丈量平均值的变差。如图1-2〔b〕所示。.稳定性、反复性和再现性(附图〕.反复性和再现性〔MSA分析〕检具的反复性、再现性可接受准那么，通用阅历规那么如下：●%R&R＜10%，可接受；●10%＜%R&R＜30%，基于运用的重要性，检具的开发本钱，维修本钱等能够是可接受的；●%R&R＞30%，不可接受；〔应努力改良检具〕.五、检具设计根底知识〔续〕A、GD&T〔Geometricdimensioningandtolerance〕概念：指描画产品几何尺寸及公差的图纸。此图明确反映出详细产品的定位基准、需检测工程的实际尺寸和公差、KPC〔KeyProductCharacteristic〕点、定位基准面大小等信息。也是设计检具的主要根据之一。里面涉及到基准、尺寸、要素、公差、形位公差等概念。由于公司曾经组织培训过GD&T，这里不详述。详细可查阅培训教材。文件称号：GD&Ttraining.ppt。B、丈量样架概念：为了提取、检测产品特征数据〔经过三坐标丈量机〕，普通按车身坐标系专门设计、制造的检测用支架。其定位基准应符合GD＆T图要求；同时必需包含用于建立检测丈量支架本身精度的基准面或基准孔。上海群众经常用到。通俗讲，就是检具的定位、夹紧部分。.五、检具设计根底知识〔续〕丈量样架表示图：(L-CAR三角窗丈量样架〕只需定位元件，而无检测元件！.五、检具设计根底知识〔续〕G、检具设计的四大原那么：▲具有并能实现检具加工和检测的基准；〔包括加工基准和丈量基准，可用于检具的后期修正和定期校验〕▲具有恒定、准确的定位基准以保证最大的反复性和再现性；▲制造本钱低，具有耐磨性和稳定性。▲操作的方便性〔包含产品的取放和检测、夹紧器的操作、搬运等〕**检具设计时，除了要思索以上四条根本原那么外，还必需思索能满足产品和工艺质量的分析功能。譬如：产品贴合面、密封面、配合区域、对齐面、孔/槽等等。也就是说检测功能满足产品质量控制要求！.五、检具设计根底知识〔续〕加工基准加工基准检测基准检测基准检测基准.五、检具设计根底知识〔续〕I、检具的设计：检具普通由底座、本体、定位元件、丈量元件、夹紧安装等组成。底座方式：硬铝或钢板材〔普通顺应小检具〕，焊接件或铸件〔适宜较大的检具同时必需去焊接应力和铸造应力〕，轻质资料〔分量有特殊要求〕。底座上必需思索安装垫块、丈量基准、起吊安装〔检具分量超越25Kg〕等。底座上外表需划坐标格线、刻坐标孔的坐标值。本体指具有检测型面、用于固定定位元件的部件。大型检具思索到资料的本钱及检具构造的紧凑、轻巧，采用焊接支架加本体构造。某些检具为了加工工艺方便，底座与本体是一个整体也是允许的。定位元件包括：定位贴块、定位销等。各定位元件应具有较高的精度、耐磨性、强度、和刚度。丈量元件：检测销、断面样板、丈量表架、滑动测台、EDC安装及辅助丈量组件等。最常用的夹紧安装为快速夹头。当然还有磁性夹紧、气动夹紧等。.五、检具设计根底知识〔续〕定位基准设定必需满足六点定位原那么：(a)一面两销〔b)三定位面检具的定位基准普通按主基准〔面基准〕、副基准〔线基准〕、次基准〔点基准)区分。主基准普通有三个定位点，分别用A1、A2、A3表示；副基准一般为两个定位点，分别用B1、B2表示；次基准普通为一个定位点，用C表示〔如右图〕。

4方位孔〔B1、C基准〕A基准面A基准面2方位孔〔B2基准〕4方位孔〔B1、C基准〕2方位孔〔B2基准〕.五、检具设计根底知识〔续〕★常用定位方式：1.面〔边〕定位；2.内孔定位；定位贴片定位支承钉固定定位销活动定位销锥度定位销.五、检具设计根底知识〔续〕3.外圆定位；4.内、外螺纹外表定位；外圆定位与外螺纹定位类似，如右图所示。内螺纹外表定位与内孔定位类似，要思索定位销直径按螺纹小径计算！5.组合基准定位；模拟钣金面A、B与模拟玻璃面构成组合基准。模拟钣金面A模拟玻璃面模拟钣金面B定位孔.五、检具设计根底知识〔续〕常用的定位元件有支承钉、定位块、定位销、V形块、心轴等等。定位元件的资料普通采用T8A、T10A等工具钢，直径较大〔＞12mm〕时，采用20#或20Cr(渗碳淬硬至HRC55～65)、45或40Cr(淬硬至HRC45～50)。定位元件的硬度可按被测参数的精度等级〔GB/T1800-1998〕确定：精度为IT9～IT11级，硬度为HRC45～50精度为IT7～IT9级，硬度为HRC55～60精度为IT5～IT7级，硬度为HRC60～65。***留意：产品的资料假设是软性资料〔如PVC等〕，定位块的资料和硬度可适当降低！.五、检具设计根底知识〔续〕★产品的夹紧方式：1.快速夹头夹紧；2.弹性夹紧；3.磁性夹紧；4.气动夹紧；5.其他夹紧〔压板、C型钳夹紧、油缸等〕；**无论采用何种夹紧方式，尽量保证夹紧安装对产品的夹紧可靠,夹紧力适当,并且夹紧时不破坏产品在检具中的定位和产品的外观。夹紧力方向应尽量垂直于定位面方向！弹簧.五、检具设计根底知识〔续〕★尺寸公差与形位公差概念：尺寸公差〔简称公差〕指允许尺寸的变动量。等于上偏向与下偏向代数差的绝对值。例：“φ12±0.02〞,φ12是根本尺寸，+0.02是上偏向，-0.02是下偏向，该尺寸的公差范围为：|+0.02-〔-0.02〕|=0.04，上极限尺寸为φ12.02，下极限尺寸为φ11.98。形位公差指外形和位置误差允许的变动量。了解每个形位公差的意义是检具设计的前提！.五、检具设计根底知识〔续〕★产品的检测方式：产品检测方式的设定必需根据产品各检测要素的要求和检具运用者的检测习惯而定！比如：KPC点就必需设置百分表检测，假设产品公差≤0.3mm,就不能用尖角塞尺检验！〔由于尖角塞尺的丈量误差是0.1mm)；在多种检测方式都能用的情况下，就必需按照常用的检测习惯方式而定！产品各特征的常用检测方式有以下几种：1.孔位置检测；〔检测销、刻线目测、划线销等〕2.销位置检测；〔检测内孔销、直角检测块、十字滑块+百分表、目测等〕3.轮廓面检测；〔偏移面+尖角塞尺或卡尺或止通规、切齐面、样板、百分表等〕4.KPC点检测；〔百分表、EDC等〕详细见附图：.五、检具设计根底知识〔续〕1.孔位置检测：2.销位置检测：检测内孔销方式与上图检测销一致！衬套引导。检测销检测销刻十字线和负3线，目测刻线销检测直角检测块十字滑台4方位检测.五、检具设计根底知识〔续〕3.型面轮廓度的检测：划线的检测：切齐面检测：刻产品公差带刻产品0、3位参考线目测或手感检测〔量产形状时〕借助3mm检测块丈量.五、检具设计根底知识〔续〕轮廓面/KPC点检测：尖角塞尺/游标卡尺/止通规直尺百分表KPC点检测3mm检测.五、检具设计根底知识〔续〕检具的设计步骤：1.前期消化，明确产品要求。〔非常重要！〕消化资料包括：产品图纸、GD&T图、检具式样书、检查基准书、工程A表、工装设计义务书、样件、数模、对手件数模等等。要获取的信息是：定位基准位置及大小；检测特征、丈量位置及公差大小；产品的装配关系和装配要求；产品的工艺流程〔半废品检具设计时必需了解〕；KPC点、对手件模拟面等客户特殊要求等。2.根据产品要求，确定检具构造类型和检具底板面的放置方式。〔确定平行于车身坐标系的3个坐标平面的哪个还是按用户坐标系设计〕3.根据客户要求和检测习惯，确定丈量方式，构成检具设计概念图，或者称检具方案图。〔留意开发初期，某些特征能够需求对产品的全尺寸检验、并能量化检测，而在量产形状时就不需求了，检具设计时必需思索〕4.构造设计、三维外型。〔留意零件的加工工艺和调试的方便性，特别要留意检具本体NC加工可行性；活动部件翻开形状必需在底板区域内〕5.出总装图、零件图。〔总装图必需反映出定位基准、GD&T图要求的检测特征的检测方式、配合尺寸、总尺寸、零件资料及热处置要求等〕.五、检具设计根底知识〔续〕.五、检具设计根底知识〔续〕练习一：如图假设要检测φ8.5孔的位置度，检测销尺寸及公差应该设计为多大？Ø8.5+/-0.110.510.5ABCAØ1.4 ABCM.五、检具设计根底知识〔续〕练习二：如图假设要检测2-φ6孔的位置度，检测销尺寸及公差应该设计为多大？.六、检具加工和调试根底知识普通，检具本体、底座都需求NC加工；定位元件、丈量元件、夹紧安装通常由常规加工完成。检具零件的加工设备要求：加工中心；〔主要用于型面、刻线加工〕车床；磨床〔外圆磨、平磨〕；铣床；常规加工线切割、电脉冲；钻床；铝焊机；〔主要用于铝管支架、铁管支架焊接用〕***留意：焊接支架必需去应力处置〔退火、振动时效等〕；焊接支架在退火前必需在每根型材上打排气孔，以免在退火过程中型材内部气体由于在封锁区域内温度上升后爆裂！.六、检具加工和调试根底知识本体构造的设计需根据设备NC加工情况而定。普通3轴的加工中心加工倒沟面困难，普通就需求在刀具上想方法〔用T形刀或万能铣削头或用方箱两次装夹加工〕；另外，在设计时，思索分块设计加工制造、经过安装完成。万能铣削头.六、检具加工和调试根底知识检具的调试和标定：检具普通均要进展调试和标定；调试和标定前，必需建立检具的检测坐标系。调试目的是将检具的精度调整到符合设计要求；比如其他定位块或检测块的位置确定等。标定的目的是检测检具的精度。CMM丈量机柔性丈量机刻线位置的CMM检测.六、检具加工和调试根底知识普通检具的精度：定位面位置度±0.1mm；定位销(孔)位置度±0.1mm；外形丈量面位置度±0.15mm；外轮廓丈量面位置度±0.2mm;刻线丈量位置度±0.2mm;外形规及断面样板±0.25mm;丈量销(孔)位置度±0.15mm;划线孔位置度±0.25mm;轮廓划线位置度±0.3mm;丈量基准面平面度0.05/1000mm;基准坐标孔位置±0.05mm;***阐明：1.客户有特殊要求的，按客户要求；2.精度特高的按产品精度的1/5～1/10；3M丈量检具时，普通需求设计人员提供检测表示图。.六、检具加工和调试根底知识……..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丈量点均可在上图中找到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-619.4020.2000.200-619.3300.0720.000Z1162.9240.2000.20