检具设计资料PPT
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1、检具的定义,检具是用来测量和评价零件尺寸质量的专用检测设备。,在零件生产现场,通过检具实现零件的在线检测。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,塞子等检查零件。可以检查轮廓及其周边,零件上不同性质的孔洞以及零件与零件之间的连接位置也可以借助检查针或目视检查进行目视检查,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,可以通过目测或测量来判断:零件轮廓的周边尺寸和形状面积与CAD/CAM直接加工的检具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,也可以用检具进行数值检测。通常,在检具的帮助下,不可能直接基于人体坐标系获得零件的精确坐标值。
2、这些零件只能通过将它们放在检查工具上并用 CMM 测量它们来获得。,现代检具的结构在设计中可同时作为测量支架使用。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,也可以要求具有相应的匹配功能。但当检具的在线检测功能和量具的功能、配套功能不能同时满足时,应先满足检具的在线检测功能。,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.
3、能量型检具)通过设备的开、关、检具的组成、定位装置、夹持装置、测量装置、辅助装置、结构的正确性来判断合格与否定位装置的设计,测量精度的保证。很大程度上取决于测量基准、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: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,因此要求它们具有高硬度(60-65HRC)和高耐磨性。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、 - 零件夹紧和检查时
4、在开始之前,必须先定位零件,因此使用定位销将零件精确定位在量规上。- 定位孔的位置根据零件图的参考确定(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。- 导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的形状而有所不同
5、,分为防转结构和非防转结构。,定位销,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,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被检测孔的形状分为防转结构和非防转结构。检测销和定位孔一般穿过两个定位孔,采用可插拔定位销。插入或弹簧销固定在检查工具上。如何以及在哪里找到根 检测销和定位孔一般穿过两个定位孔,采用可插拔定位销。插入或弹簧销固定在检查工具上。如何以及在哪里找到根 检测销和定位孔一般穿过两个定位孔,采用可插拔定位销。插入或弹簧销固定在检查工具上。如何以及在哪里找到根
- 定位面和支撑面,原则上通常必须是可拆卸的嵌件结构,材料选择由检具确定。集团规定牌号的铝合金。,定位/支撑面,夹紧装置 夹紧装置的作用是保证被测零件定位的可靠性,应以定位不会被损坏,零件不会变形。要轻巧且易于装卸零件,因此 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。要轻巧且易于装卸零件,因此 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。要轻巧且易于装卸零件,因此
7、请尽量使用市面上的标准夹持装置。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。另外,夹紧装置应有足够的刚度检具设计,零件的变形应控制在最低限度,因此夹紧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。夹头原则上需要防转结构,两点固定,防止转动。夹头装置的布置和布置注意事项:1) 夹头释放和恢复 在起始位置,必须有足够的空间,以便放置和取出零件而不受干扰。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。- 当量规用作测试时 夹头的结构必须牢固,不能左右晃动。- 当量规用作测试时 夹头的结构必须牢固,不能左右晃动。- 当量规用作测试时
8、使用测量支架时,必须保证夹头夹紧或松开时测量探头能接触RPS表面中点而不受干扰。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 测量装置是检具的重要组成部分。测量装置的精度和测量点位置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。
9、因此测量精度高,可为产品的工艺能力评价提供依据。如果零件图(GD&T)上有关键特征点(KPC)要求,则必须将检具设计成量化的。,检测面:通过设置检具的检测面,可以实现对各类零件的周边、翻边、零件断面的检测。检测面检测包括: 5mm间隙检测面:零件为等距5mm间隙检测(对于小零件,可以使用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 辅助装置包括导向装置、传动装置
10、 和测量元件的固定装置。,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与反映仪器变化的直线在一条直线上线(同方向) b:结构的被测部分在同一个方向。应尽量减少部件数量检具设计,即最短的尺寸链,减少中间环节。c:正确选择基体的结构、材料和热处理。,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.
11、夹具的压头、固定螺栓、压板等快速夹具推荐使用带弹簧的橡胶压头。有定位销和检测销的地方,夹头应设计成空心形式。在需要测量孔或其他特征元素的地方,卡盘应设计成既能保证测量又能避免干扰的形式。功能检测工具检测针结构,固定和插入式,固定针制作要求:1.检测针的长度大于检测元件的长度2.功能的锐角零件3.引入零件的末端应倒角,以方便组装。插针制作要求:1.配合长度:
12、 孔套:推荐合金钢材质,1:材质,硬度:至少700HV(60HRC) 稳定化处理:钝化防锈表面粗糙度:不超过最大粗糙度要求,如Ra3.2,2.底板要求:检具大底板的上表面作为安装测量的基准面,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。也就是说,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,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。即底板下方应留出120mm的高度和80mm的宽度。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。即底板下方应留出120mm的高度和80mm的宽度。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。即底板下方应留出120mm的高度和80mm的宽度。
13、0mm的空域允许叉车脚进入。小型检查工具应在底板上配备提手。,3.产品布局:,产品可以根据装载位置放置,可以90度增量旋转。为便于使用和管理,镜面对称的零件,只要外形尺寸允许,应尽量将左右零件布置在底板上。,产品定位:根据产品图纸给出的信息,定位装置销定位的设计采用独立原则。弹簧座锥形销结构的孔定位设计建议采用定量法。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.产品在线检测工具 如果需要,使用百分表测量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。按照最大实体原则设计 产品在线检测工具 如果需要,使用百分表测量 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。按照最大实体原则设计 产品在线检测工具 如果需要,使用百分表测量 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。按照最大实体原则设计
14、 使用模拟块+stop-through检测引脚测量产品线,曲面轮廓库使用模板+stop-through检测引脚测量产品截面线的轮廓,型材应由相关工程师确认,5.材料热处理要求:铸件、锻件或焊接件必须时效以消除内应力。钢件必须进行热处理以确保其良好的机械性能。,6.外观要求:材料平面应平整光滑,不允许有气孔、砂眼等缺陷。工具的颜色代码(要求) 检具本体和底板的外观根据具体型号确定。通常不同的型号配备不同的颜色,有利于在使用过程中准确区分不同类型的检具。其他功能性和测试孔、表面、缝隙等颜色标注如下: 定位面、支撑面 0mm 材料本色
15、线孔检测面2mm(1mm)红色检测面5mm(3mm)黄色RAL1012平面度检测面0mm本色可视孔检测面材料8mm(6mm)黑色塞规套筒端面8mm(6mm)黑色,检具和测量支架的铭牌和标记(日期,最后修改日期-制造商 2. 检具数据表面标志,检具制造数据标志 3. 参考孔序号标识,坐标标识 4. 参考平面坐标标识 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——参考线标记(根据大众标准39D725)——测量面和网格线
16、 标记: - 网格线的数值 - 测量面或间隙面 - 零件轮廓的形状量规 - 塞规 - 卡尺等应标出相应的标记,并检具及量具使用说明书 检具上放置的零件使用说明书,由制造厂根据上海大众检具集团提供的技术要求制定。使用说明书固定在检查工具的显眼位置。,检具和测量支架的一般制造精度(公差) 单位 mm@>05 基准孔之间的相对位置误差:0.03 RPS定位孔销位置:0.05 RPS面,支撑表面:0. 10/flatness.1 曲线测量面:0.15 零件外轮廓测量面(平面)或直线:0.1 零件形函数测量面(5mm间隙面):0.1所有造型面(非测量面):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 相对于基准误差的网格线位置:0.1/1000 形状规或卡尺:0.15 规重复性0.1、检具的维护与保养,最后,检具在使用过程中,由于磨损、变形、松动等原因,会增加测量误差。所以,要根据检具本身的结构和使用特点确定合理的检验周期,并根据检验周期对使用中的检具进行定期检验。,