Profile 检具设计 和检测方法
常规检具是靠检具的检测部位（包括检测轮廓、通规、止规）与被检测元素的边缘是否接触来判断被检测元素是否合格，而且因为轮廓只控制表面特征，在很多情况下，可以使用检测工具来检测轮廓。我们今天讨论三种情况。
1. 没有参考的配置文件
我们先来看看下面这个没有参考的profile，看看它的检查工具是怎么设计的。
图1
图1左图为钣金件，圆弧部分由无基准的轮廓定义检具设计，图1右图阴影部分为表示轮廓的公差带。轮廓表达的要求是，只要实际零件的表面轮廓都能落在R29.5和R30.5的圆弧之间的区域内，则零件的表面轮廓为合格的。
有同事问我，在条件有限的情况下，不能用CMM检查轮廓，能不能直接测量轮廓的半径，只要圆弧部分的半径在29.5之间和 30.5 之间，部分是否合格？我们先不讨论圆弧的圆度是否符合要求（这里轮廓的概念和圆柱度的概念是一样的）。就半径而言，这种操作方法也是不正确的，因为半径是29.5到30.5之间的区域，可以有半径小于2的圆弧9.5，或者大于30.5，如下图所示：
图 2
如图 2 所示，圆弧 b 的半径肯定会大于 R30.5，圆弧 a 的半径肯定会小于 29.5，但都可以落在型材公差带范围内，满足图纸要求。
根据图1中的公差带，我们可以制作一个仿形检具，然后用测距仪对其进行检查。此仿形检具必须做成公差带的外边界，即半径为R30.5的圆弧，如下图所示：
图 3
如图3，蓝色为检具部分，圆弧半径为30.5。理论上，当实际零件的轮廓与检具的最大理想轮廓最小时，如果实际轮廓任一点与检具轮廓的距离大于1，则该零件不合格, 否则小于 1 为合格。
在我们的实际操作中，我们将实际零件靠在检具的轮廓上，然后将零件自由摆动，只要我们能找到一个位置，使直径为1的测距规不能插入被测物上的任何位置即可轮廓，则该零件合格。
当然，这种检测方式更适用于壁厚较薄的零件。和所有的限位器一样检具设计，有一个缺点，就是如果限位器无法到达的地方超出公差范围，就无法检测到。
2. 剖面带参考 (RMB)
让我们看一下下面的图片：
图 4
基于与之前相同的逻辑，我们只考虑公差带的边界。在实际操作过程中，为了保证限位器的强度，我们一般采用理论轮廓向材料外侧偏移3mm形成的轮廓作为检具上的检测轮廓。
从公差带的分布可以看出，公差带是理论轮廓内外0.15的偏差形成的区域，因为检具轮廓与理论轮廓的距离为3，检查轮廓与外公差带（边界的距离为3-0.15=2.85，在2.85的区间内不应有任何材料，所以采用2.85规定的通用方法，检具的检测轮廓与公差带内（材料内）边界的距离为3+0.15=3.15，在3.15这个范围内，肯定有料，所以使用3.15的限位器检测。如下图：
图 5
检具由定位部分和检测部分组成。因为这里的B基准和C基准用的是RMB，所以B基准的定位孔要用锥孔配合弹簧，作为C基准的两个定位销用两个锥销配合弹簧。当该零件安装到检具后，该零件的所有 6 个自由度都受到限制。零件压紧后的操作方法是在零件被测轮廓与检具检查轮廓之间的凹槽内放一个2.85规，刮一次。实际轮廓不超过公差带的外边界（不要太大）。同理，用3.15的量规刮出一圈凹槽。限位器不能落入凹槽中。如果不落入槽内，则说明零件的实际轮廓没有超出公差带的内边界（不能太小）。）。
根据通规和止规的测量结果，如果满足通规并停止止规，则零件的轮廓合格。
3. 轮廓参考带 M 圆 (MMB)
如果reference有一个M圈，对于检具设计工程师来说就容易多了，因为对应的定位特征可以做成固定大小。见下文：
图 6
见图6，因为参考C有M个圆，所以检具上对应的定位销（实际参考模拟体）是一个固定值。多少钱？正如我上一篇文章所讨论的，在ABC基准系统中，基准C与M圆的基准模拟体的大小（即检具上对应的定位销）是相对于基准的最大物理效应(AB) 在它前面。尺寸（MMVB），根据孔径12.8对应的位置度数的要求，可以得出MMVB=12.8-0.06-0.1=12.64，即C对应的定位销直径为12.64。检具设计如下图：
图 7
检具上的检测轮廓为垂直于A、B的平面，距C（定位销轴线）的距离为24.8，一般量规尺寸为3-0.2=2.8，限位器大小为3+0.2=3.2。
图 8
在用检具进行检测的过程中，零件首先要与参考平面A完全贴合，然后到B，穿过定位销A，最后使用限位器。
需要注意的是检测方法，因为基准元素与基准模拟体之间存在间隙，即12.64的定位销与1<的实际孔之间存在间隙@2.8，则零件正在检查中。左右移动的自由不受限制（或在一定范围内），这样的移动是完全合法的。这很可能会导致我们一般的监管失效，或者说不停的监管的现象，那么我们应该如何处理呢？
这里我们首先讨论基准加M圈的游戏规则。当我们说基准加M圈的时候，就是说如果基准元素（实际基准孔的大小）离MMB很远，我们的被测元素可能会得到额外的补偿，也就是说，被测元素的实际被测元素零件可以超过公差框中的值。
让我们进一步了解基准加M圈的本质。当基准孔变大时，我们允许被测元素超出公差范围。根本原因是我们可以保证基准的MMB空间不被侵犯，同时我们可以把零件的被测特征“拉”进公差带。而这种“拉动”过程反映了实际装配中所允许的情况。（如果定位销和夹具上的定位孔之间有间隙，我们可以利用这个间隙）
图 9
如图9所示，当实际参考孔C最大化时，我们实际测量的轮廓可以远离21.8，即使是在绿色公差区域内或者蓝色公差区域内，也远离这应该是粉红色区域，但也可能是合格的。因为在检测过程中，我们可以左右移动零件（在定位销和基准孔之间的间隙内），将实测特征强行“拉”入粉色公差区域。
那么回到我们的实际操作，当这样一个零件放在检具上时，我们可以在定位销和基准孔之间的间隙内任意移动零件，同时保证A贴牢，B贴牢。只要我们能找到一个使被测轮廓通过和停止的位置，轮廓就是合格的！
当然，这需要我们的检验人员有耐心，仔细调整零件与检验工具的位置关系，确保不误判。
需要说明的是，此处不适用于计量类检测工具（如打算用间隙规测量实际轮廓值）。在运动部件的过程中，如果间隙规测得的最大间隙小于3.4，只能表示轮廓合格，这个值不能用于SPC控制。因为它不是实际轮廓的实际值（实际轮廓的值是把C做成锥销时测得的值）。
概括：
本文简要介绍了如何使用检测工具检测轮廓。对于没有参考的轮廓，用最大的MMC轮廓（即用检具的检查轮廓做公差带的外边界）和实际的轮廓，然后用测距仪检测，只要一个每次都可以找到制作实际零件轮廓的位置，所有的局部停止量规都可以停止，轮廓是合格的。如果是带参考的轮廓，直接用通停规检测。但是如果参考有 M 个圆，这一次意味着我们允许零件在检具上的小范围内移动。在运动过程中，只要我们能找到一个位置，保证被测轮廓的每个点都满足一般规律，停止轮廓为合格。
