检具设计简介 1
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1、检具的定义检具的定义是用来测量和评价零件尺寸质量的专用检测设备。在零部件生产现场，通过检具实现对零部件的在线检测。为此，需要将零件准确地安装在检具上，然后可以通过目测，或测量台，或卡尺，或心轴，塞子等来检查零件类型。表面和周围区域也可以借助检查针或目视检查，对零件上不同性质的孔洞以及零件与零件之间的连接位置进行目视检查，以确保在生产过程中快速判断零件的质量状况。在这种情况下，可以通过目视检查或测量来判断：零件轮廓的周边尺寸和形状面积与CAD/CAM直接加工的量规的相对位置和理论值的偏差。对于零件上一些极其重要的功能尺寸，也可以使用检具进行数值检测。通常无法借助检测工具直接根据人体坐标获取零件
2、只有将零件放在检具上，用三坐标测量机测量，才能得到系统的精确坐标值。现代检测工具的结构设计考虑到它可以用作测量支架。对于对平面度、间隙等有匹配要求的车身内外饰件（以下简称匹配件）的检具，也可以要求其具有相应的匹配功能。但当检具在线检测功能、测量支架功能和匹配功能不能同时满足时，应先满足检具在线检测功能。使用检具的必要性：1.小批量、简单的零件、低精度：使用量具2.大批量、低精度、稳定的工艺：随机检查或简单检查用3.大批量，精度不高，工艺不稳定：检具4. 批量大，精度高，需要100%检验：检具和检具分类检具分类：1.测量式（测量式检具）
3、通过百分表或百分表显示值判断合格或不合格2.计数式（功能检测工具）通过设备合格/不合格成分检查判断合格或不合格工具的成分定位装置 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和测量精度的保证在很大程度上取决于测量基准面和基准销的正确选择。定位装置的工作是使被测零件的测量基准面、孔和测量装置之间保持一定的相对位置，以保证测量的合理性和稳定性。定位销和测试销的材料： 定位销和测试销的材料：由于定位销和测试销在使用过程中经常与被测件接触，容易磨损和碰撞，因此要求具有较高的硬度（ 60-65HRC），高耐磨性。碳素工具钢：T10A、T12A 低合金工具钢：9Si
4、Cr、CrWMn、GCr15（滚动轴承钢）合金渗碳钢：20CrMnTi 定位销精确定位在量规上。 -定位孔的位置根据零件图基准确定（通常每个零件设置两个定位孔）。 - 定位销由导向、定位、手柄三部分组成，保证销的导向部分能在定位孔内自由进出。 - 定位销的标记：在手柄凹槽中标记子品牌和相应的参考点名称。 -根据零件参考点的特性和参考孔的形状，定位销对应设置为锥形销和圆柱销，配合件可根据实际加载方式不同。 -在定位孔内，为保证定位销的准确定位，必须安装导套，导套与量规体必须粘合。 -指南
5、轴套中心相对于车身坐标线的定位精度控制在+/-0.05mm以内。 - 定位销和相应导套的结构根据孔形状的不同要求可分为防转结构和不防转结构。定位销 定位销 检测销 检测销 - 检测销用于检测待测孔的位置。 -检测销由导板、检测、手柄三部分组成。 -在检查孔内，为保证检查销能顺利检查，必须安装导套，导套与检具本体必须粘合连接。同时，衬套上平面必须比冲压件下表面低8mm+/-1。 - 为保证检测销的准确定位，必须安装导套检具设计，导套与检具本体必须粘合。 - 导套中心相对于车身坐标线的定位精度控制在+/-0.05mm以内。 - 检测销和相应导套的结构根据待检测孔的形状而有所不同
6、同上，分为防转结构和非防转结构检测销检测销定位孔定位孔部分一般穿过2个定位孔，通过插入可插拔定位销或检查工具上的弹簧销。定位的方法和位置通常以图纸中的基准为准。通常采用以下两种定位方式： - 定位 Nr1（A1)：限制两个方向的自由度 - 定位 Nr2（A2)：限制一个方向的自由度）RPS 定位孔定位孔定位面和支撑面定位面和支撑面： - 定位面和支撑面根据参考点布置在检具上，准确反映对应的参考点位置。通常是主参考点的定位称为定位面，辅助参考点的支撑称为支撑面。支撑面由检验组根据零件的稳定性，如软硬度等确定。 - 定位面和支撑表面原则上通常必须是可拆卸的插入结构。,
7、材料选用检具组指定等级的铝合金。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，应以定位不损坏、零件不变形为原则。结构要轻巧，便于装卸零件，因此要求尽可能使用市场上标准的夹紧装置。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，可以使用夹持装置使零件与基准面吻合。此外，夹持装置应具有足够的刚度，以将零件的变形控制在最低限度，因此夹持装置的卡盘应垂直于参考平面。夹紧装置的位置反映了零件的参考位置和数量。夹紧装置的位置反映了零件的参考位置和数量。卡盘原则上需要防转结构。卡盘原则上需要两点固定的防转结构，防止两点固定。 , 防止
8、旋转筒夹组件的布置和布置注意事项：筒夹组件的布置和布置注意事项：1)释放筒夹回到起始位置时，必须有足够的空间保证部件可以不受干扰地放置和移除。 2) 卡盘有足够的空间在检具上实现无空间曲线运动，同一检具上所有卡盘的运动轨迹不得相互干扰。 3）夹头的结构必须牢固，不能左右晃动。 - 当检具用作测量支架时，必须保证夹头夹紧或松开时，测量探头能接触到RPS表面的中点而不受干扰。因此，在设计夹头结构时，必须将其设计成U型结构，但U型夹头内径应大于6.5mm，夹头宽度应达到所需的强度。测量装置 测量装置 测量装置是检验工具的重要组成部分。测量装置的精度和测量点的位置
9、的选择将直接影响测量结果的可靠性。测量装置是用来表示被测参数的实际值或误差的装置，可分为定性型和定量型。定性检测工具只能判断零件尺寸是否合格。可根据检具的检块、检样板、支架使用限位器、检针、塞子、划线、标有公差带的引脚等。等来衡量。定量检测工具有数值反映，如百分表、百分表、电子数据采集器（EDC）等，所以测量精度高，可以为评价产品的工艺能力提供依据。如果零件图 (GD&T) 上有关键特征点 (KPC) 要求，则量具必须设计为定量的。检查面检查面：通过设置检具的检查面，可以实现对各类零件的周边、翻边、零件截面的检查。检验面检验包括：5m
10、m间隙检测面：零件为等距5mm间隙检测（小零件可采用3mm检测）和周边平面度检测。为此，必须根据CAD数据在车身上加工出5mm（或3mm）间隙的检测面和周边平面度检测面。 - 检测面材料必须是指定的塑料润滑脂材料或铝合金嵌件。 - 可借助手动测量台进行等距间隙检查（3mm 或 5mm）和修边或翻边零件的周边平面度检查。辅助装置 辅助装置 辅助装置包括用于测量元件的导轨、传动装置和紧固件。检具结构设计中的几个小问题检具结构设计中的几个小问题1.保证测量精度：a：结构测量部分的测量尺寸线和反映测量结果的直线仪器变化呈直线（同方向） b：结构测量部分的元件数量应尽量减少，即尺寸链应最短，中间环节应减少
11、 c：正确选择基体的结构、材料和热处理 d：检验图标准的技术要求是否合理，重要的尺寸和形状公差应规定磨损极限。 2.保证强度和刚度3.应具有良好的工艺类型，易于加工、组装、测量和维护4.合理选择材料和热处理5.经济型: 有保障的测试要求 更少的前提条件，尽可能的降低成本6. 操作简单，检测效率高7.外观造型功能检具设计标准功能检具设计标准产品夹持：定位面必须沿法线方向施加外力，以确保产品的正确定位和夹紧。常见的有快速夹具、固定螺栓、压板等。快速夹具的压头推荐使用带弹簧的橡胶压头。有孔洞或其他特征元素需要测量的地方检具设计，夹头应设计成能保证测量的形式
12、，避免干扰功能检具检测引脚结构的结构 功能检具检测引脚结构 固定可插拔固定引脚 制作要求：1.检测引脚长度为大于检测元件长度2.功能部分锐角3.引入部分末端应倒角，便于插件插针组装生产要求：1.配合长度：4倍以上引入部直径2.引入部直径：标准尺寸，一般比检测部大30%3.检测部长度部分：大于检测元件长度4.检测部分要求有锐角（2)设计规范设计规范检测工具底板：建议使用铝镁合金假人块：推荐铝镁合金或可加工塑料定位孔套：推荐合金钢材质1：材质硬度：至少700HV（60HRC）稳定化：钝化防锈：不超过最大粗糙度要求，如Ra3.22.
13、 底板要求 底板要求：作为安装测量基准面的检具大底板上表面不得有明显的切割痕迹。在日常使用中，能承受检具的重量而不变形。上表面应每隔100mm刻坐标线。线深0.5mm，宽度0.5mm。以大底板为基准时，其上表面应设有测量基准。即测量方向有3个测量参考球或3个测量参考孔或3个测量参考柱或3个参考平面，并指示坐标方向和坐标原点与车辆坐标原点的相对坐标值。大检具的底板侧面应装有升降装置，底板下方应有铲脚位置。即底板下方应预留一个高120mm、宽800mm的空域，供叉车脚进入。小型检查工具应在底板上配备提手。 3.产品布局产品布局：产品根据装载位置摆放，可以90度增量旋转
14、转置放置 为了方便使用和管理，在外形尺寸允许的情况下，镜像对称零件、左右零件应尽量布置在底板上。产品定位：根据产品图纸给出的信息设计定位装置。销定位设计采用独立原则。推荐使用弹簧座锥形销结构。孔定位设计采用定量匹配法。所有的孔定位都需要根据产品定位面的形状和结构特点增加孔套面定位设计。根据实际情况，可适当增加辅助支撑，满足三坐标测量要求4.产品在线检测及检测要求产品在线检测工具需要百分表测量KPC点的位置。百分表建议使用数显检测销和孔套来测量产品孔和销的位置。按最大实体原则设计 使用模拟块+stop-through检测针测量产品线、表面轮廓库 使用模板+stop-through检测针测量产品截面线轮廓 检测内容需要需从相关工程处获得
15、工程师确认5.材料热处理要求材料热处理要求：铸件、锻件或焊接件必须进行时效处理以释放内应力，使其具有良好的机械性能。 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。检具颜色代码（必填） 检具颜色代码（必填） 检具本体和底板的外观根据具体型号确定。通常不同的车型配备不同的颜色，有助于在使用过程中准确区分不同类型的检具。其他功能和测试孔、表面、间隙等颜色标记如下： 定位面、支撑面 0mm 材料本色 划线孔检测面 2mm (1mm) 红色 检测面 5mm (3mm)
16、黄色，RAL1012平面度检验面0mm本色目视孔检验面8mm（6mm）黑色塞规套筒端面8mm（6mm）黑色检具和测量支架板和标记（）板和标记量规和测量支架的数量 ( ) SVW 铭牌应包含以下内容： - 型号、零件名称、零件编号 - 量具编号 - 量具总重量 - 参考平面符号 - 制造日期、最后修改日期 - 制造商 2. 检测工具数据表面标志、检具制造数据标志 3、参考孔序号标识、坐标标识 4、基准坐标标识 5、测量间隙5mm标识 6、RPS点标识 所有铭牌均为白底黑字。检具和测量支架上的标记应包括检具和测量支架上的标记。线标记
17、标志： - 网格线的数值 - 测量面或间隙面 - 零件轮廓的形规 - 塞规 - 卡尺等应标出其对应迹象。检具和测量支架的使用 检具和测量支架使用说明书 放置在检具上的零件使用说明书是制造商根据上海大众检具集团提供的技术要求制定的。使用说明书固定在检查工具的显眼位置。检具和量具支架的一般制造精度（公差） 检具和量具支架的一般制造精度（公差） 单位 mm 底板平行度：0.1/1000 参考平面平行度和垂直度：0.@ >05 /1000 参考孔位置：0.05 参考孔之间的相对位置误差：0.03 RPS 定位孔销位置：0.05 RPS 面、支撑面：0.@ >10/ Flatness.1 曲线测量面：0.15 零件外轮廓测量面（齐平面）或直线：0.1 零件形状函数测量面（5mm 间隙面）：0.1 所有造型表面（非测量表面）：0.2 检查针孔位置：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 网格线位置相对基准误差：0.1/1000 形状规或卡尺：0.15 Gau ge 重复精度0.1 量具的维护与保养 量具的维护与保养 最后，量具在使用过程中，由于磨损、变形、松动等原因，会增加测量误差。因此，必须根据检具本身的结构和使用特点确定合理的检具周期，并根据检具周期对使用中的检具进行定期检具。
