检验工具基础知识有效培训教学计划.ppt 38页
检具基础知识有效的培训课程计划2 培训目的一、培训目的：1.通过培训，您可以系统地了解检具的基本概念； 2.将基本概念应用到新产品开发的具体项目中去尺寸控制； 3. 增加对检验工具的使用和质量控制方法的了解； ............3 培训大纲一、检具定义； 二、检具分类； 三、检测工具的功能； 四、检具的准确度； 五、检具设计基础知识； 六、检具加工调试基础知识； 七、检具辅助要求； 4一、检具定义（Checking Fixture的定义） 从广义上讲，检具是用于产品检验的专用量具的总称。一般用于检验的专用工具，通常称为检验治具（狭义）；具有较高测量精度和一定通用性的检测工具称为测量仪器。例如，专门用于检测轴类零件圆跳动的顶座称为测振仪；对齿轮进行综合检验的检验工具称为综合检验仪。量具包括：1.通用量具、仪表、三坐标测量机（CMM）等； 2. 光滑极限量规（仅通过量规、塞规）和原型； 3.检测夹具（包括测量支架）； 4.自动或半自动测量仪、检验机等 5二、检具的分类一、按本体材质：1.树脂型检具（我们常用汽巴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.木查具；（硬木）5.others（如玻璃钢、蜂窝板等）二、分为不同款式：1.日韩查具；（本田、丰田、日产也有不同的检验标准工具）-------实用，能更好的体现加载效果！2.美国检具；（以通用检具为标准）-------理论强，一般根据自由状态，对零件要求高！……三、根据检具的功能：1.制程检具（单品检具，半成品在制检具）；2.***检具；四、按产品类型：1.压件测具; 2.按摩件测具； 3.机加工零件检测工具； 4.车辆装饰件、盖板检测工具； 5.玻璃测具;……6二、测具分类（续） 树脂检查工具 7二、检具分类（续） 铝制检具（Checking Fixture） 整体铸铝或硬铝底座+硬铝本体为铝制检具的常用结构。 ) 整体铸铁焊接底板+焊接支架 9二、测具 分类（续）木检具（屋顶饰边检具） 10三、检具 功能产品在线检测；通过各种测量方法进行检验，提供测量数据并确定产品的尺寸和特性。
11四、检查刀具精度一、尺寸精度；尺寸精度：指检具作为量具本身的制造精度。一般检具的制造精度约为产品精度的1/5～1/10。例如：产品的公差为±1mm，则检具的制造公差~是可以接受的。通常，汽车覆盖件检测工具的精度可以满足要求。 二、稳定性；稳定性：是指量具在一定时间内测量同一零件的单一特性时所得到的测量值的总变化。如图（c）所示。 三、可重复性和再现性；重复性：是指评价人员使用同一检验工具多次测量同一零件的相同特性时所得到的测量值的劣化。如图（a）所示。再现性：是指由不同的评价人员使用相同的检测工具测量同一零件的相同特性时的平均值的变化。如图1-2(b)所示。 12 稳定性、重复性和再现性（附图） 13 重复性和再现性（MSA 分析） 检验工具重复性和再现性的可接受标准，一般经验规则如下： ●%R&R＜10%，可接受； ● 10% ＜ %R&R＜30%检具设计，基于应用的重要性，检测工具的开发成本、维护成本等可能是可以接受的； ●%R&R＞30%，不可接受； （应努力改进检验工具） 14五、检具设计基础知识（续） A、GD&T（几何尺寸和公差）概念：指描述产品几何尺寸和公差的图纸。
此图清楚地反映了具体产品的定位参考、被测物品的理论尺寸和公差、KPC（Key Product Characteristic）点、定位参考面的尺寸等信息。它也是检验工具设计的主要依据之一。它涉及基准、尺寸、元素、公差和几何公差等概念。由于公司有组织GD&T培训，这里不再详述。具体培训资料可参考。文件名：GD&T培训.ppt。 B. 测量样架 概念：为了提取和检测产品特征数据（通过三坐标测量机），一般使用根据人体坐标系专门设计制造的测试架。定位基准应符合GD&T图纸要求；同时，它必须包括一个基准平面或基准孔，用于建立测试和测量支架本身的精度。上海大众经常使用。通俗的说就是检测工具的定位和夹紧部分。 15五、检具设计基础知识（续） 测量样品架示意图：（L-CAR三角窗测量样品架）只有定位组件，没有检测组件！ 16五、检具设计基础知识（续） G和检具设计的四大原则： ▲拥有并可以实现检具加工和测试的基准； （包括加工基准和测量标准，可用于后期检具的修订和定期校准） ▲具有恒定准确的定位基准，确保最大的重复性和再现性； ▲制造成本低，耐磨稳定。 ▲操作的方便性（包括产品取放和检查、夹具操作、搬运等）**检具设计，除了以上四个基本原则外，还要考虑能够满足产品和过程质量函数。
例如：产品配合面、密封面、配合面、对位面、孔/槽等，也就是说检测功能符合产品质量控制的要求！ 17五、检具设计基础知识（续） 加工基准、加工基准、检测基准、检测基准、检测基准 18五、检具设计基础知识（续） 一、检具设计：检具一般由底座、主体和定位元件、测量元件、夹紧装置等。 底座形式：硬铝或钢板（通常适用于小规格）、焊接件或铸件（适用于较大规格，必须去除焊接应力和铸造应力同时），轻质材料（对重量有特殊要求）。在底座上，必须考虑安装垫块、测量标准、起重装置（检具重量超过25Kg）等。底座上表面应标有坐标网格线和坐标值应刻出坐标孔。主体是指具有检测轮廓的部件，用于固定定位元件。考虑到材料成本和夹具结构的紧凑轻便，大型检具采用焊接支架和机身结构。对于一些检具，为了加工工艺的方便，也允许底座与本体一体化。定位部件包括：定位贴片块、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。测量元件：检测销、截面模板、测量台架、滑动测量台、EDC装置和辅助测量元件等。最常用的夹紧装置是快速卡盘。当然还有磁力夹紧、气动夹紧等。 19五、检具设计基础知识（续） 定位基准设置必须满足六点定位原则： (a) 一侧有两个销钉 (b) 三定位面检具的定位基准一般以对主基准（平面基准）和副基准（线基准）和子基准（点基准）进行区分。
主数据一般有3个锚点，用A1、A2、A3表示；次要基准面一般为两个锚点，用B1、B2表示；次要基准通常是一个锚点。用 C 表示（如右图所示）。 4 个方位孔（B1、C 基准） 一个基准平面 A 基准平面 2 个方位孔（B2 基准） 4 个方位孔（B1、C 基准） 2 个方位孔（B2 基准） 20五、检具设计 Basic知识（续） ★常用定位方式：1.面（边）定位； 2.内孔定位；定位贴片定位支撑销固定定位销主动定位销锥度定位销21五、检具设计基础知识（续）3.外圆定位； 4.内外螺纹面定位；外圆定位与外螺纹定位类似，如右图所示。内螺纹的表面定位与内孔的定位类似，定位销的直径应按螺纹小径计算！ 5.组合基准定位；模拟钣金表面A、B和模拟玻璃表面构成组合基准。模拟钣金面 A 模拟玻璃面 模拟钣金面 B 定位孔 22五、检具设计基础知识（续） 常用的定位部件有支撑钉、定位块、定位销、V型块、心轴等在。定位元件的材质一般为T8A、T10A等工具钢。当直径较大（>12mm）时，使用20#或20Cr（渗碳硬化至HRC55～65)，45或40Cr（硬化至HRC45～5）。0)。定位元件的硬度可根据被测参数的精度等级确定（GB/T1800-1998）：精度为IT9～IT11，硬度为HRC45～50，精度为IT7～IT9，硬度为HRC55～ 60为IT5～IT7，硬度为HRC60～65。
***注意：如果产品材质为软质材料（如PVC等），可适当降低定位块的材质和硬度！ 23五、检具设计基础知识（续） ★产品装夹方式：1.快速卡盘装夹； 2.弹性夹紧； 3.磁性夹紧； 4.气动夹紧； 5.其他夹紧（压板、C夹夹紧、油缸等）； **无论采用何种夹紧方式，尽量保证夹紧装置夹紧产品可靠，夹紧力合适，夹紧不破坏产品在检具中的定位和产品外观。夹紧力的方向应尽可能垂直于定位面的方向！ Spring 24五、检具设计基础知识（续） ★尺寸公差和形位公差的概念：尺寸公差（简称公差）是指允许的尺寸变化量。等于上偏差和下偏差的代数差的绝对值。例：“”，φ12为基本尺寸，上偏差，下偏差。这个尺寸的公差范围是：（），上限尺寸是，下限尺寸是。形位公差是指形位误差的允许偏差。理解每个几何公差的含义是检具设计的前提！ 25五、检具设计基础知识（续） ★产品检验方法：产品检验方法的设置必须根据产品各个检验要素的要求和检具使用者的检验习惯！例如：必须用千分表测试 KPC 点。如果产品公差≤0.3mm，则不能用锋利的塞尺测试！ （因为尖角塞尺的测量误差为0.1mm）；当可以使用多种检测方法时，必须按照常用的检测方法来确定！产品各个特征常用的检测方法如下：1.孔位置检测； （检测针、划线目检、划线针等）2.销位置检测； （检测内孔销、直角检测块、十字滑块+百分表、目检等）3.轮廓面检测； （偏置面+锋利的塞尺或卡尺或挡规、切割面、模板、百分表等）点检测； （百分比表、EDC等）详见附图：26五、检具设计基础知识（续）1.孔位检测：2.PIN位检测：检测内孔销的形式和上图中的检测针一样！衬套指南。
检测针检测针刻十字线和负3线，目视检测刻线针检测直角检测块十字滑动4方向检测27五、检具设计基础知识（续）3.型面形度的检验：划线检验：切割齐平检验：雕刻产品公差带雕刻产品0、3位参考线目视检查或手感检查（量产状态下）借助3mm检验块测量28五、检具设计基础知识（续）轮廓面/KPC点检测：尖塞规/游标卡尺/直尺千分表KPC点检测3mm检测29五、检具设计基础知识（续）检具设计步骤：1.上消化和阐明产品要求。 （非常重要！）消化数据包括：产品图纸、GD&T图纸、检具规格、检验标准、工程A表、工装设计任务、样件、数字模型、对手的数字模型等。需要获取的信息为：定位参考位置和尺寸；检测特性、测量位置和公差大小；产品装配关系和装配要求；产品工艺流程（半成品检具设计一定要懂）； KPC点、对口模拟面等客户特殊要求等。 2.根据产品要求，确定检具的结构类型和检具底面的放置方式。 （根据用户坐标系确定平行于车身坐标系的三个坐标平面中的哪一个）3.根据客户要求和检验习惯，确定测量方法并形成检具设计概念图，或检具方案地图。 （注意，在开发初期，某些功能可能需要对产品进行全尺寸检查和通电，但在批量生产中不会。检具设计必须考虑）4.结构设计，三维建模。
（注意零件的加工工艺和调试的方便性检具设计，特别注意检具本体数控加工的可行性；活动零件的开启状态必须在底板）5.出总装配图，零件图。 （装配图必须反映定位参考、GD&T图纸要求的检测特征的检测方法、配合尺寸、总尺寸、零件材质和热处理要求等） 30五、检具设计基础知识（续） 31五、检具设计基础知识（续） 练习1：如果要检测如图所示的孔位置，检测针的尺寸和公差应该设计多大？ 32五、检具设计基础知识（续） 练习2：如果要检测如图所示的2-φ6孔的位置，检测销应该设计什么尺寸和公差？ 33六、检具加工调试基础知识一般，检具的主体和底座需要数控加工；定位元件、测量元件和夹紧装置通常是通过常规加工完成的。检测件加工设备要求：加工中心； （主要用于型材和雕刻加工）车床；磨床（圆磨、平面磨）；铣床；常规加工线切割，电脉冲；钻孔机;铝焊机； （主要用于焊接铝管支架和铁管支架） ***注：焊接支架必须进行去应力处理（退火、振动时效等）；退火前必须对每个型材上的焊接支架进行排气，以避免在退火过程中，由于封闭区域的温度升高，型材内部的气体爆裂！ 34六、检查刀具加工和调试基础知识本体结构的设计需要根据设备数控加工条件确定。一般在三轴加工中心加工倒槽面比较困难，一般需要在刀具上找路（用T型刀或万能铣头或用方头二次装夹加工）盒子）;另外，在设计时，考虑砌块设计 加工制造是通过安装完成的。
万能铣头35六、检查加工调试基本知识检查校准：检查刀具一般需要调试和校准；在调试和校准之前，必须建立检具的检测坐标系。调试的目的是调整检具的精度，达到设计要求；例如确定其他定位块或检测块的位置。校准的目的是检查检具的精度。 36六、checking 加工调试基础知识通用检测工具的精度：定位面位置；定位销（孔）位；形状测量表面位置；外轮廓测量面位置度±0.2mm；刻线测量位置度±0.2mm；形规和截面模型±0.25mm；测针（孔）位度±0.15mm；打标孔位度±0.25mm；轮廓标记位置±0.3mm；测量参考平面平面度0.05/1000mm；参考坐标孔位置±0.05mm； ***说明：1.Customer 有特殊要求以客户要求为准； 2.high precision基于产品精度的1/5到1/10；在测量检具时，一般要求设计者提供检测图。 37六、check刀具加工调试基础知识........ DIM D21 = LOCATION OF POINT F24 AX NOMINAL +TOL -TOLMEASDEV OUTTOL X822.7300.200 0.200822.789 0.059 0.000 Y -669.9120.200 0.200-669.898 0.0140.000 Z1045.2350.200 0.200 @k804 5.239 0.005 0.000 DIM D22 = 点 F25 轴标称的位置 +TOL -TOLMEASDEV OUTTOL X901.7600.200 0.200901.6@8262@k@k 000 是 -65 3.8220.200 0.200 -653.820 0.0030.000 Z 1088.7990.200 0.200 108@k612 - 0.003 0.000 DIM D23 = LOCATION OF POINT F26 AX NOMINAL +TOL -TOLMEASDEV OUTTOL 测量点见上图 X998.5720.200 0.200998.613 @0410.000 是 -633.7700.200 0.200 -633.736 0.034 0.000 Z 1131.8830.200 3.200 1.904 0.021 0.000 DIM D24 = 点 F27 轴标称的位置 +TOL -TOLMEASDEV OUTTOL X 1085.7620.200 0.200 108@k364@0 108@k364@00.000 是 -619.402@0.200 0.200 -619.330 0.072 0.000 Z 1162.9240.200 0.200 1162.971 0.047 2.DIM@0 = 点 F28 轴标称的位置 +TOL -TOLMEASDEV OUTTOL X 1208.1050.200 0.200 1208.112 0.007 0. 000 Y@36@00k108 0.200 -603.208 0.102 0.000 Z 1192.3860.200 0.200 1192.454 0.068 0.000 ……38@k @检查配件辅助要求 检查工具辅助要求包括：1.良好的可操作性。
产品取放方便；在检验过程中，尽量不要损坏产品；快速夹头的快速装夹顺序合理，装夹方向正确，装夹力合适；操作符合人体工程学；考虑到检具的制造工艺、运输的方便等。 2. 技术资料齐全。检具铭牌及检具使用说明书填写正确。铭牌和检具使用说明书必须符合客户要求并固定在检具上。 3.定位基准面和检测面必须有清晰的标记。 （例如钢印刻在0位面、负3面等，或按一定标准喷漆，以备后续检测）4.checking检具表面必须刻有坐标网格线和坐标值，检查工具的检查标准做一个清晰的标记，坐标值必须刻在每个测试基准旁边。 5.Checker 必须定期维护。所有部件必须防锈。检具必须定期复检，防止因周围环境变化导致检具变形导致产品尺寸控制误差！ 6.为了方便产品的检验，并根据产品检验参考书的位置提交检验报告，必须在检验工具上做一定的标记。标签必须美观、合理。 7. 配合件的配合间隙必须符合要求。对于半成品和成品检测工具，如果需要更换定位块或检测块，更换必须方便可靠。 8.固定定位件或检查件尝试撞击定位销。 9.活动模板必须放置在一个稳定的位置，以便于检测。 …………
