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检具设计的基本要求检具设计的基本要求@PAGE / NUMPAGES检具设计的基本要求@检具基础知识培训一、定义：什么是工装、治具、治具量具、检具，即、工艺设备：指制造过程中使用的各种工具的总称。包括工具/夹具/模具/测量工具/检查工具/辅助工具/装配工具/工位工具等。Tooling是它的总称。工装分为专用工装/通用工装/标准工装（类似于标准件）夹具：顾名思义，用于夹紧工件的装置（或导向工具）。模具，一种用来限制生产物体形状和尺寸的装置。刀具，机械制造中使用的刀具基本上都是用于切削金属材料的，所以刀具这个名词一般理解为金属切削辅助工具，一般指用于连接切削刀具和机床的刀具。钳工工具，是各种钳工工作中使用的工具的总称。工作场所工具，用于各种装置、夹具、制造工具，有时指工装，有时也指夹具，存放在工作场所或仓库中。一般来说，台湾/韩国/日本等电子公司经常使用这个词。夹具属于工装，包括夹具，是附属的。测量工具：用于获得测量结果的任何设备，包括用于测量通过/失败的设备。检查工具：生产过程中用于检查的工具。检具用于批量生产，为方便质量检验而设计制造的专用检具。检测治具比通用量具更省时省力。检具分为子装配检具和零件检具。两个零件供应商负责检具的采购过程。所有因素均应负直接责任。
此外，零件供应商必须保留与活动相关的所有文件。 B. 供应商应确保检验工具满足以下条件： 时间安排应与整个项目的时间节点一致。符合被测部件的使用功能。遵循定位参考计划后，检测工具将适应被测零件的几何尺寸和公差图纸 (GD&T)。 3.1 注意：供应商必须验证检查工具上是否需要一个块。 （例如在有尼龙扣或无尼龙扣的情况下），检验工具必须包括所有关键产品特性（KPC：合理的预期变化可能足以影响产品安全或符合政府标准或法律，或非常产品特性可能足以影响客户对产品的满意度）、生产质量特性（PQC：指那些特殊特性：客户满意度与其整个公差范围一致，但一旦超出规格，客户损失将急剧上升。变化公差范围内的差异会轻微影响客户满意度，一旦公差变大，就会严重影响客户满意度的测量。所有KPC、PQC都应该使用定量数据采集装置，并且必须固定在检测工具上。这些设备必须满足测量系统分析（所有要求。MSA）应具备的能力确定被测部件相对于标称值的变化。 C. 供应商应建立并保持形成文件的程序以控制测量系统。该文件应包含检查工具：尺寸测量报告，使用三坐标测量机（CMM）。工程修正文件。量具重复性和再现性分析。 检具设计图。
供应商应保护和更新检具设计 和检查工具更正的记录。无论检具是否受到影响，修正记录应反映产品设计修正水平。供应商应实时解决设计问题。设计和制造商应实时通知问题。原始检测工具成本的任何更改都必须得到 OEM 采购部门的批准。 三、检具设计设计观点是检具设计流程的第一步。设计观点的目的是建立和使用文本来描述检测工具的要求。它保证设计的检验工具包含零件的所有 KPC 和 PQC 要求。 A. 在开始设计之前，应该举行一次设计观点的初步会议。应参加的主要人员有：供应商检具工程师、检具设计和制造商代表、OEM的SQE和检具工程师。您还可以邀请：产品工程师、尺寸工程工程师、制造工程师和OEM采购商。设计观点应包括检查工具的详细草图和书面说明，以便检具设计可以相应地进行。设计观点不需要像约定的设计那样详细，但应包括以下信息：被测部件与夹具底座的位置关系。最好使用装载位置（被测部件在检具中的位置与设备在车辆中的方向和位置一致），但其他位置可能更适合被测部件的使用/检具（即第一次使用位置：被测件在量具中的位置与其在第一次安装时在器件模具中的方位和位置一致。例如，在安装过程中，当支架焊接时到门框，门框可以水平放置）。
如果与加载位置有偏差，则应以 90° 为增量进行偏转。定位基准平面图应与几何尺寸和公差图纸一致。可以使用额外的参考焊盘。检查夹具零件和支持被测零件的装置。建议的夹紧技术。检查用于检测以下特性的零件和设备：关键产品特性 (KPC)、生产质量特性 (PQC)、过程监控点 (PMP)、特征线、功能孔以及在过程变化较大的区域中使用的数据过去应根据检验工具的使用和环境，确保在当前生产的有效期内零件的功能性、重复性和再现性。等效或周围零件的轮廓形状或线条特征。 C、设计观点应考虑操作者的人机工程学、被测件装拆的方便性、三坐标检测和SPC数据采集的可行性。 OEM SQE 和检验工具工程师将审查和批准 X、Y 和 Z 位置的选择，用于收集产品表面上的 SPC 数据，以监控 KPC 和 PQC 以及特性。 四、检具设计Requirement A. 量具图上必须列出以下信息：零件号、零件名称、零件图编号、零件图修正等级。另外：检查工具的所有部分必须在三个视图中绘制，并且必须标记完成的表面和/或车身和/或工作参考线。所有截面应标有与量具设计图导数相对应的截面号和页码。 （如：C-C节或100.0；第1页）检具设计必须在量具上包括被测零件的外形图（虚线）。
线条应该足够粗，以方便复制图纸。如有可能，检验工具的原材料（如角撑、积木块、铰链、导板、螺钉和钥匙等）应尽可能采用市售标准件。 检具设计必须由客户认可的软件生成。定位参考方案必须应用于检具设计 图纸和检查工具。一般的观点是：将被测件定位在第一定位面、第二定位面、第三定位面（注解：6点定位原理）所形成的三维空间中。定位基准孔的定位装置：不作为定位方向的销不能限制被测件向指定定位基准以外的任何方向移动。在这种情况下，可以使用导轨或可移动的检查工具部件来批准被测部件在非定位方向上的移动。但仅使用高精度导轨，不会影响指定定位装置的定位精度。定性检具的检具销需要充分使用最大公差，即检具上用于检验被测件的定位装置应按最大物理条件制造，相应的定位销可安装在导向板上或运动部件与非定位方向的运动一致。对于定量检具的所有参考定位销，不考虑其尺寸，被测件在规定的定位参考方向上正确定位。实现这种情况的一种方法是使用弹簧座锥形销，它安装在导轨或活动部件上，以确保在非定位参考方向上运动。 D、注意点焊、缝焊或分型面周围的定位基准。如果这些定位基准不能迁移，为了便于分析量具的重复性和再现性，这些量具的基准部分必须与点焊、缝焊或分型面（在定位基准上开槽）有一定的间隙。 ) 或洞)。
检具设计应建立每个被测件检验所使用的检验工具部件，包括测量针的尺寸。此外，应建立所有可拆卸和可更换的检具，并标明其相关功能。可更换零件的要求是：定位销衬套必须由淬火钢制成；有一个永久的句柄。可更换零件必须放置在固定在检具底板上的储物箱中。 F、使用高排扣设备对被测件进行批注时，应考虑在基面上制作尺寸大于1.2m的定位切割线（如网格线）。 G、为保证从制造到认证的尺寸测量的一致性，设计应包括坐标测量的指定开放端点。这些点可以是工具球、销、零块或底座上的其余部分，以清楚地识别该区域的其余部分。 H.检具设计 图中无需标注重复或左右对称。在本质可行的情况下，只需要标明独特的、片面的细节，“除已标明的部分外，均以中轴对称。”注。对检具设计 的任何更正应在第一页右上角的更正通知栏中以字母数字字符的顺序显示，并应在整个设计中适当地圈出。每个更正项都应简要引用适用于 EWO（工程工单）工程工单或工程更正号的更正说明。 五、检具制造要求所有的定位基准、检具、夹头和可更换零件都应在检具上清楚标明。操作说明和/或操作顺序应牢固地附在测量工具上。
这些说明必须与检具设计图中的说明相同。 C、超过22公斤的检查工具建议使用吊环螺栓作为吊耳。所有焊接部件都应去除应力。所有可移动和可更换的部件，例如手柄和测量销，都应永久连接到量规上。建议使用自固定装置或可伸缩的连接电缆。将量具的所有非检查表面涂成中等蓝色。检具的制造公差和实际用于检具上被测件定位的定位基准的位置公差，在通用指南中必须限制在±0.10mm。检具中实际用于检测被测件的部件包括检针和衬套，以及用于电子测量装置的部件等。检具上的位置公差必须限制在±0.10mm。 C。用于检查产品的表面轮廓特性，采用齐平/堵头检查的检查工具和挡块位置的公差应限制在±0.15mm。 d.用于检测产品的周边轮廓特征，采用周边齐平/塞检测的方格块位置公差应限制在±0.15mm。 e.检具上模板的公差应限制在±以内。用作视觉参考的公差应在±0.50mm 以内。当产品特性偏离上述规格时，检具的公差可采用1/10规则。特定产品特征在产品图纸上标注的公差的 1/10 可用作检验工具的制造公差。 H. 每台检查工具应附有金属表，以显示以下信息（必要时更新）：？被测零件名称。
？要测试的零件号。 工程修正级。 型号、年份和用途。 ? 制造商名称。 ？重量。 制造时间。 六、 检查批准要求 A. 制造商在向被测件供应商申请批准之前检具设计，应以书面报告形式对成品质量进行检查和证明。 B、保证书至少应包括以下内容：定位参考、检具的功能特性（如数据采集装置、液位检测、支撑点、检测销、定位销、通用附件的代表性结构球等。 ）。它还包含可更换的定位基准块。 七、Checker 重复性和再现性要求用于对定位基准计划的重复性进行初步评论；在对量具的重复性和再现性进行研究时检具设计，应选择足以评论3个定位基准面中的每一个的点数。被测件上的选定点应尽可能远离定位基准。根据被测零件的尺寸和被测零件的刚度，可能需要更多的测量点。均值和极差法是一种数学方法，可以确定测量系统的重复性和再现性。均值和极差法重复性和再现性鉴别指南：1.差图1a1～a6在一些专着中称为6个锚点，在一些文献中称为6个支持点，其实这是两种不同的观点。支撑点应是安装在与工件直接接触的夹具上的细部定位元件，如支撑钉、支撑板、V形块等，在加工过程中，还必须参与切削力的均衡，重力、夹紧力等；而定位点应该是一个抽象的观点，就是通过指定位置的方式来限制自由度。
限制一个自由度称为锚点，与支持点的数量无关。例如，工件直接定位在一个平面上时，应限制三个自由度，定位点应只有三个。事实上，此时的支撑点要多得多。并且在一些特殊情况下，定位工件时没有详细的支撑点。像往常一样，工件由车床上的四爪卡盘夹紧，用千分表进行对中。目前还没有详细的支持点参与定位。 , 工件位置由千分表确定。这种定位方式也可以实现无支撑点定位。六点定位定律来源于刚体力学，实际上是不完备的，符合夹具设计的本质条件。一方面，夹具和工件都是弹性体，在定位和特殊夹紧时容易产生弹性变形；另一方面，定位对之间大多存在差距。传统的六点定位定律忽略了弹性变形和空隙的存在。事实上，弹性变形和空隙的存在对工件的定位有着重要的影响。过度定位是夹具设计和使用中的敏感问题。在文献和专着中，超定位一般定义为“多个定位支撑点重复限制同一自由度。这种现象称为超定位。在制定工件定位方案时，一般不可能有超定位。 ——定位。”但实际上，在夹具设计和应用中，过位的情况很多，有些过位的夹具也有很好的效果。如图3a所示的定位方法，平面限制X、Y方向的旋转自由度和Z方向的运动自由度，主轴限制X、Y方向的旋转自由度和运动自由度，而两种定位方式重复限制X、Y方向的旋转自由度，按照目前过定位的定义是过定位，应避免使用。然而，这种定位方法通常用于基本加工中的滚齿，如图2所示。
因此，必须对过度定位有正确的解释，以防止混淆过度定位问题。在重新考虑六点定位法时，很多人在用传统的六点定位法建立工件定位方案并判断是否超定位时，很多人都忽略了定位子偏差的影响。事实上，夹具定位面与工件及定位元件的偏差对定位有很大的影响。图3a所示的定位方法肯定是过定位，但只有工件的尺寸、形状、位置和夹具定位面没有偏差，心轴和端面才能与夹具的工件表面一致。夹具定位元件，它们可以相互自由对齐。度的界限不会有矛盾。显然，这种状态下的定位是成功的，可以使用夹具。因此，不应简单地根据重复限制自由度来判断定位方案是过度定位。如图3b所示，当工件定位面存在垂直偏差时，端面与心轴对X、Y方向旋转自由度的限制会产生矛盾。如果放置在平面上，工件应平放；如果放置在心轴上，工件应垂直。改变一批工件内孔与心轴的本质间隙。当间隙变化时，会形成如图3b和3c所示的两种定位条件，使工件在夹具中的位置没有建立，造成过定位。如果夹具定位面与芯轴之间存在垂直度偏差，也会出现近似情况。显然，重复限制自由度并不一定会导致过度定位，过度定位的主要原因是二次定位偏差。由于偏差导致两种定位方法之间的矛盾称为干预。
在干预范围内，如果有A和两种定位方法重复限制一定的自由度，设计时必须建立一种定位方法。如果 A 方法是主要方法，那么 B 方法会干扰 A 方法。应通过图3中的合理设计尽量减少B方法的干预，以确保A方法主要用于定位，反之亦然。对于图3a所示的定位方法，一些夹具设计专着提出用大端面和短芯轴的组合或小端面和长芯轴的组合来提高定位性能，认为没有在这种类型的组合中过度定位。我们认为这种解释并不严谨。大端面与短芯轴的组合或小端面与长芯轴的组合提高定位性能的主要原因是采用了一种定位方式，减少了另一种定位方式的介入。本质上，这种与大端面加长芯棒的组合方式相比，这种改进的组合方式表明，夹具定位面之间的垂直度偏差更小，无需工件即可满足定位要求。导致过度定位。由于定位副的偏差会发生变化并影响定位性能，定位副的偏差应尽量减小，但对夹具制造精度的提高有一定的限制，定位副与弹性件的间隙定位副的变形可以在一定程度上进行调整。补偿定位偏差可以客观地降低干预程度。如图3c和3d所示，在介入条件下，工件仍然可以定位在一个大平面上。当然，配合面的间隙必须满足工件加工精度的要求，不能随意扩大。关于弹性变形，合理范围内的颠簸不会造成过度定位。
可以认为，在定位二次偏差的作用下，两种定位方式反复限制自由度的矛盾在量变阶段表现为干预，在质变阶段表现为过度定位。介入能否变成过定位取决于定位副的偏差、定位副之间的间隙、夹紧后芯轴的弹性变形等多种因素。图2所示的滚齿定位是一种介入定位，而不是过度定位。防止过定位的措施 提高夹具定位面和工件定位基准面的加工精度是防止过定位的根本方法。由于夹具加工精度的提高存在一定的局限性，因此在采用两种定位方式组合时，应以一种定位方式为主，以减少另一种定位方式的干预，如采用长芯轴和小端面组合或短芯 当轴与大端面组合时，或工件定位在一侧有两个孔，一个销采用金刚石销等。本质上，这是另一种提高夹具定位面的精度。利用工件定位面与夹具定位面的间隙和定位元件的弹性变形来补偿偏差，减少干预。在分析判断这两种定位方式是在偏差影响下属于干涉还是过定位时，必须综合计算偏差、间隙和弹性变形，才能根据工件的加工精度要求做出正确判断。广义上讲，只要采用的定位方法能够使工件定位正确，保证加工精度，那么这种定位方法就不会过度定位，可以使用。结论六点定位法中的支撑点是指夹具上与工件直接接触的细部定位元件，定位点是指定定位法自由度的限制。这是一个抽象的观点。两者不能混用，更别提替换使用了。不能以自由度反复受限来判断定位过度，二次定位偏差是定位过度的根本原因。偏差的存在使得对自由度的反复限制表现为干预和过度定位。干预是量变阶段，过度定位是质变阶段。介入夹具可以使用，但定位夹具损坏不能使用。在判断是否属于超定位时，要综合计算偏差、间隙和弹性变形。同时可根据工件加工精度要求做出正确判断。
