检具设计_设计/艺术_人文社会科学_专业信息的基本要求
检查工具的基本知识培训一、定义：什么是工具，夹具，夹具测量工具，检查工具，即过程设备：是指制造过程中使用的各种工具的总称。包括工具/固定装置/模具/测量工具/检查工具/辅助工具/装配工具/工作站设备等。工具是其总称。工装分为特殊工装/通用工装/标准工装（类似于标准零件）。引导工具）。模具，用于限制生产对象的形状和尺寸的设备。机械制造中使用的刀具，刀具基本上用于切削金属材料，因此，术语“刀具”通常被理解为金属切削刀具。一般是指用于连接切削工具和机床的工具。钳工工具，用于各种钳子工作的工具的总称。工作站设备，用于在工作场所或仓库中存储生产对象或工具的各种设备。用于制造设备的固定装置，有时与工具相吻合，有时也指通常由电子公司使用的固定装置，例如台湾/韩国/日本。固定装置属于工具，其中包括从属的固定装置。测量工具：用于获取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：生产中用于检查的工具。检验工具用于批量生产，一种特殊的检验工具检具设计，设计和制造用于方便质量检验。与通用测量工具相比，检查夹具更省时，省力。检验夹具是子装配检验夹具和零件检验夹具。两个零件供应商的责任A.检查夹具的零件供应商采购过程的所有要素应直接负责。此外，零件供应商必须保留所有相关活动的文件。
B。供应商应确保检查工具满足以下条件：1.时间表必须与整个项目的时间节点一致。2.与被测零件的使用功能一致。3.遵循定位基准平面，使检查工具与被测零件的几何尺寸和公差图（GD＆T）保持一致。3. 1注意：供应商必须核实检查工具上是否需要垫片。 （例如，对于尼龙带扣或无尼龙带扣）4.所有关键产品特性都必须包含在检验工具中（KPC：合理的预期变化可能足以影响产品安全或遵守政府标准或法规，或可能足以影响客户对产品满意度的产品特征，产品质量特征（PQC：指那些特殊特征：客户满意度与其整个公差范围一致，但一旦超过规格，客户损失将5.所有KPC，PQC都应使用定量数据采集设备，并且必须固定这些值，这些误差会稍微影响客户满意度，一旦超出公差范围，就会严重影响客户满意度的度量。这些设备必须满足“测量系统分析（MSA）”的所有要求。 ld能够将被测零件的变化与标称值区分开。 C.供应商应建立并保持文件化的测量系统控制程序。该文件应包括检查工具：1.使用坐标测量机（CMM）的尺寸测量报告。2.项目更改文件。3.分析工具的可重复性和可重复性。
4. 检具设计图。供应商应保持更新检具设计和量具更改的记录。无论检查工具是否受到影响，变更记录均应反映产品设计变更的级别。供应商应及时解决设计问题。设计者和制造者应及时通知问题的发生。原始检查工具成本的任何更改均必须获得OEM采购部门的批准。三、检具设计设计概念是检具设计流程的第一步。设计概念的目的是建立并用语言描述检查工具的要求。它确保设计的检查工具包括零件的所有KPC和PQC要求。答：在开始设计之前，应举行设计概念的初步会议。应参加的主要人员是：供应商检验工具工程师检具设计以及制造商，SQE和OEM检验工具工程师的代表。您也可以邀请：产品工程师，尺寸工程师，制造工程师以及OEM采购商。 B.设计概念应包括检查工具的详细草图和书面说明，以便可以相应地进行检具设计。设计概念不必像完整的设计一样详细，但应包括以下信息：1.被测零件与夹具底座之间的位置关系。最好使用装载位置（被检零件在检查工具中的位置与组件在车辆中的方向和位置一致），但是其他位置可能更适合于被测零件/检查工具（即首次使用）位置：在第一次组装期间，被测零件在测量工具中的位置与其在模具中的方向和位置一致。例如，在组装过程中，将支架焊接到门框的位置，门框可以水平放置。
如果与装载位置有偏差，则偏转应以90°增量进行。2.定位基准平面应与几何尺寸和公差图一致。您可以使用随附的基准垫。3.检查夹具零件和支撑被测零件的设备。 4.建议的夹紧技术。 5.检查用于检测以下特征的零件和设备：关键产品特征（KPC），产品质量特征（PQC），过程监视点（PMP），特征线，功能孔以及过去具有较大过程变化的区域6.所使用的材料应基于检查工具的使用和环境，以确保在当前生产有效期内零件的功能，可重复性和可重复性。7.匹配或相邻零件的轮廓形状或线条特征。 C.设计概念应考虑操作员的人体工程学，被测零件的组装和拆卸的简便性，三坐标检查和SPC数据收集的可行性。 D. OEM的SQE和检查工具工程师将审核并批准在产品表面上选择X，Y和Z位置，以收集SPC数据以监视KPC和PQC及其特性。四、检具设计要求A.量具图上必须列出以下信息：零件号，零件名称，零件图号和零件图更改级别。另外：1.必须在三个视图中绘制检查工具的所有零件，并且必须标记完成的表面和/或主体和/或工作参考线。2.所有剖面图均应标有与量规设计图的铅号相对应的剖面号和页码。
（例如：CC节或100.0；第1页]3. 检具设计该图必须包括量具在被测件上的轮廓图（虚线）。该线应足够粗为了方便图纸的复制4.如果可能，应选择检查工具的原材料（例如角架，堆叠块，铰链，导板，螺钉和钥匙等）作为可以购买的标准零件。 5. 检具设计由客户认可的软件生成B.定位基准平面必须应用到检具设计工程图和检查工具，其总体概念是：将被测零件定位在第一定位面上， C，用于定位基准孔的定位装置：1.不用作定位方向的销钉可以限制由三维空间构成的第二定位面和第三定位面（注释：六点定位原理）。被测零件在t以外的任何方向上的运动他指定了定位参考。在这种情况下，可使用导轨或可移动检查部件使被测部件沿非定位方向移动。但是，仅使用高精度导轨不会影响指定定位设备的定位精度。2.对于定性类型，检查工具的检查销应充分利用最大允许公差，即检查工具上用于检测被测零件的定位装置应根据最大物理条件制造，并相应地定位销可以安装在导向板或可移动部件上。以上内容允许沿非定位方向移动。3.不管定量检查工具的所有基准定位销的尺寸如何，都将被测零件准确地沿指定的定位基准方向定位。为此，一种方法是使用弹簧座圆锥销，该销安装在导轨或可移动部件上，以确保在非定位参考方向上移动。
D。注意点焊，缝焊或分型面附近的定位基准。如果这些定位基准无法迁移，则为了便于检查工具的可重复性和可重复性分析，这些检查工具的基准零件必须与点焊，缝焊或分型面（槽或孔）保持一定的间隙。 E. 检具设计应确定用于检查被测零件的每个检查工具零件，包括测量销的尺寸。此外，应标识所有可拆卸和可互换的量具零件，并注明其相关功能。可互换零件的要求是：1.定位销衬套必须由淬火钢制成；2.有一个永久手柄。3.可互换零件必须放在固定在量规底板上的储物盒中。 F.当使用高度测量工具评估被测零件时，应考虑在底面上放置尺寸大于1. 2m的定位切割线（例如网格线）。 G.为了确保从制造到认证的尺寸测量的一致性，设计应包括指定的坐标测量参考起点。这些点可以是工具球，销钉，零块或底座上其他易于识别的区域。 H. 检具设计不必在图中标记重复或左右对称。在可行的情况下，只需指出唯一的一侧细节，然后添加注释“除已指出的部件外，中心轴应对称”。 N.对检具设计所做的任何更改均应在第一页右上角的更改通知框中以字母数字顺序书写，并在整个设计中适当的地方加上圆圈。
每个变更项目应简要参考适当的EWO（工程工作单）工程工作单或工程变更编号变更说明。五、检查夹具的制造要求A.所有定位基准，检查零件，卡盘和可互换零件均应在检查夹具上清楚地标出。 B.操作说明和/或操作顺序应牢固地固定在测量工具上。这些说明必须与图检具设计中的相同。 C.建议在超过22 kg的检查工具上使用吊环螺栓作为吊耳。 D所有焊接零件应消除应力。 E.所有可移动和可互换的零件，例如手柄和测量销，都应永久固定在检查工具上。建议使用自固定装置或伸缩式连接电缆。 F.将检查工具的所有非检查表面涂成中等蓝色。 G.检查工具的制造公差1.，一般准则用于将被测零件定位在检查工具上的所有定位基准的位置公差必须限制为±0.10mm。 b。用于检查被测零件的检查工具的所有零件，包括检查销和衬套，以及用于电子测量设备的零件等。检查工具上的位置公差必须限制为±0.10mm。 C。用于测试产品的表面轮廓特性时，检查器和轮廓冲洗/堵头检查块的位置公差应限制为±0.15mm。 d。用于测试产品外围轮廓的特性时，使用外围冲洗/插塞检查的量规类型的位置公差应限制为±0.15mm。
e。检查工具上模板的公差应限制在±0.20mm之内。 F。用作视觉参考的公差应在±0.50mm之内。2.当某种产品的特性偏离上述规格时，量规的公差可以采用1/10规则。在产品图纸上标记特定产品特性公差的1/10可用作检查工具的制造公差。 H.每个检查工具均应附有金属标识牌，以指示以下信息（必要时更新）：被测零件的名称。要测试的零件号。工程变更级别。型号，年份和目的。制造商的名称。重量。制造时间。六、检验工具的批准要求A.在要求被测零件的供应商批准之前，制造商应在书面报告中检验并证明成品检验工具的质量。 B.保证至少应包括以下内容：定位基准，检查工具的功能特性（例如数据采集设备，平面检测，支撑点，检查销，定位销，匹配零件的代表性结构球等） 。它还包括可互换的定位基准块。七、对检查工具的可重复性和可重复性的要求A.初步评估定位基准计划的可重复性； 1.在研究检查工具的可重复性和可重复性时，应选择足以评估3个定位基准平面的数量每个面上的点。被测零件上的选定点应尽可能远离定位基准。2.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。 B.均值和范围法是一种可以确定测量系统重复性和可重复性的数学方法。
研究检验工具重复性和再现性标准指南的平均值和范围方法：1.在某些专着中，误差a1〜a6被称为六个定位点，在某些文献中被称为六个定位点。两个不同的概念。支撑点应该是安装在夹具上并直接接触工件的特定定位元件，例如支撑钉，支撑板，V形块等。它们还参与平衡切削力，重力，夹紧力等。在处理过程中；点应该是一个抽象的概念，即对指定位置的自由度的限制。限制自由度称为锚点检具设计，它与支撑点的数量无关。例如，当将工件直接定位在平面上时，应限制三个自由度，并且只能有三个定位点。实际上，此时有更多的支持点。此外，在某些特殊情况下，在定位工件时没有特定的支撑点。例如，通常使用四爪卡盘将工件夹紧在车床上，并使用百分表将其对准。目前，定位中没有特定的支持点。 ，工件的位置由百分表确定。该定位方法也可以在没有支撑点的情况下实现定位。六点定位规则是根据刚体力学得出的，与夹具设计的实际情况并不完全一致。一方面，夹具和工件都是弹性体，在定位过程中特别是在夹持过程中容易发生弹性变形。另一方面，定位对之间大多存在间隙。传统的六点定位方法忽略了弹性变形和间隙的存在。实际上，弹性变形和游隙的存在对工件的定位有重要影响。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，过度定位通常定义为“多个定位支撑点反复限制相同的自由度。这种现象称为过度定位...。在确定工件定位计划时，通常不可能过度定位。”但是实际上，在夹具的设计和应用中，过度定位并不少见，有些过度定位的夹具也有很好的效果。如图3a所示，定位方法是该平面限制X和Y方向的旋转自由度以及Z方向的运动自由度，而心轴限制X和Y方向的旋转自由度和运动自由度。两种定位方法会反复限制X。根据当前的过度定位定义，Y方向的旋转自由度会过度定位，应避免使用。但是，这种定位方法通常在实际加工中用于滚齿，如图2所示。因此，必须对超定位进行准确的说明，以避免在超定位问题上产生混淆。再讨论六点定位法则。当使用传统的六点定位规则来确定工件定位计划并判断是否过度定位时，许多人会忽略定位次要误差的影响。实际上，夹具和工件以及定位部件的定位表面的误差对定位有很大的影响。尽管图3a所示的定位方法是过度定位，但只要工件和夹具定位表面的尺寸，形状和位置没有错误，心轴和端面就可以与夹具的工件表面匹配定位元素，以及彼此之间的自由度限制不会矛盾。显然，在此状态下定位成功，可以使用夹具。因此，不应仅仅基于反复限制自由度就不能判断定位方案是否过定位。
如图3b所示，当工件的定位表面存在垂直度误差时，端面和心轴对X和Y方向的旋转自由度的限制将发生冲突。如果将其放置在平面上，则工件应是平坦的。如果定位在心轴上，则工件应垂直。一批工件的内孔和心轴之间的实际间隙发生了变化。当间隙改变时，将形成如图3b和3c所示的两种定位情况，因此工件在夹具中的位置不确定，从而导致过度定位。如果夹具定位表面和心轴之间存在垂直度误差，则会发生类似情况。显然，反复限制自由度并不一定会导致定位过度，而二次定位误差是定位过度的主要原因。两种定位方法之间由于误差引起的矛盾称为干扰。在干扰范围内，如果存在重复限制一定自由度的两种定位方法A和B，则在设计过程中必须确定一种定位方法。如果以模式A为主要方法，则模式B将干扰模式A。应采用合理的设计来最大程度地减少模式B的干扰，以确保模式A是主要的定位方法，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了通过大端面和短心轴的组合或小端面和长心轴的组合来提高定位性能。相信这种组合方法没有过多的定位。我们认为这种解释并不严格。大端面和短心轴的组合或小端面和长心轴的组合可以提高定位性能的根本原因是采用一种定位方法作为主要方法，从而减少了对端面的干扰。其他定位方法。从本质上讲，与大端面长心轴的组合方法相比，改进后的组合方法在夹具定位面之间的垂直误差较小，可以满足工件的定位要求，而不会引起过度定位。
由于定位对误差会改变并影响定位性能，应尽量减小定位对误差，但对提高夹具制造精度有一定的限制，定位对与弹性变形之间的间隙定位对可以在一定程度上补偿定位误差，客观上减少干扰程度。如图3c和3d所示，在发生干涉的情况下，工件仍可以放置在较大的平面上。当然，配合面的间隙必须满足工件加工精度的要求，并且不能任意扩大。对于弹性变形，变形量在合理范围内的波动不会引起过度定位。可以认为，在定位误差的影响下，反复限制自由度的两种定位方法之间的矛盾在定量变化阶段表现为干扰，在质变阶段表现为过度定位。干涉是否会转变为过度定位取决于许多因素，例如定位对的误差，定位对之间的间隙以及夹紧后心轴的弹性变形。图2所示的滚齿位置是有干扰的位置，而不是过度定位。避免过度定位以提高夹具定位面和工件定位参考面的加工精度的措施是避免过度定位的基本方法。由于夹具加工精度的提高有一定的局限性，因此当两种定位方法组合定位时，应以一种定位方法为主要方法，以减少另一种定位方法的干扰，例如将长心轴与另一种定位方法组合使用。小端面或短铁芯当轴与大端面结合在一起，或者工件在一侧上有两个孔的位置时，一个销钉就用一个金刚石销钉。本质上，这是提高夹具定位表面精度的另一种方法。
利用工件定位表面和夹具定位表面之间的间隙以及定位元件的弹性变形来补偿误差并减少干扰。在分析和判断两种定位方法是在误差的作用下是干涉定位还是过度定位时，必须综合计算误差，间隙和弹性变形，并根据工件的加工精度要求做出正确的判断。广义上讲，只要所使用的定位方法能够使工件定位准确并确保加工精度，这种定位方法就不会过度定位并且可以使用。结论六点定位规则中的支撑点是指夹具上直接接触工件的特定定位元件，而该定位点是对指定定位方法的自由度的限制。这是一个抽象的概念。不能将两者混淆，也不能将它们代替使用。 。基于反复受到限制的自由度，不能将其判断为定位过度。二次定位误差是定位过度的根本原因。误差的存在使自由度的反复限制表现为干扰和过度定位，干扰是数量变化的阶段，过度定位是质变的阶段。可以使用干涉夹，但可以使用定位夹破坏定位，不能使用。在判断是否属于过度定位时，应综合计算误差，间隙和弹性变形，并根据工件加工精度的要求做出正确的判断。
