檢具設(shè)計(jì)的基本要求。文檔 27 頁(yè)

檢具設(shè)計(jì)的基本要求檢具設(shè)計(jì)的基本要求@PAGE / NUMPAGES檢具設(shè)計(jì)的基本要求@檢具基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)一、定義：什么是工裝、治具、治具量具、檢具，即、工藝設(shè)備：指制造過程中使用的各種工具的總稱。包括工具/夾具/模具/測(cè)量工具/檢查工具/輔助工具/裝配工具/工位工具等。Tooling是它的總稱。工裝分為專用工裝/通用工裝/標(biāo)準(zhǔn)工裝（類似于標(biāo)準(zhǔn)件）夾具：顧名思義，用于夾緊工件的裝置（或?qū)蚬ぞ撸Ｄ＞?，一種用來限制生產(chǎn)物體形狀和尺寸的裝置。刀具，機(jī)械制造中使用的刀具基本上都是用于切削金屬材料的，所以刀具這個(gè)名詞一般理解為金屬切削輔助工具，一般指用于連接切削刀具和機(jī)床的刀具。鉗工工具，是各種鉗工工作中使用的工具的總稱。工作場(chǎng)所工具，用于各種裝置、夾具、制造工具，有時(shí)指工裝，有時(shí)也指夾具，存放在工作場(chǎng)所或倉(cāng)庫(kù)中。一般來說，臺(tái)灣/韓國(guó)/日本等電子公司經(jīng)常使用這個(gè)詞。夾具屬于工裝，包括夾具，是附屬的。測(cè)量工具：用于獲得測(cè)量結(jié)果的任何設(shè)備，包括用于測(cè)量通過/失敗的設(shè)備。檢查工具：生產(chǎn)過程中用于檢查的工具。檢具用于批量生產(chǎn)，為方便質(zhì)量檢驗(yàn)而設(shè)計(jì)制造的專用檢具。檢測(cè)治具比通用量具更省時(shí)省力。檢具分為子裝配檢具和零件檢具。兩個(gè)零件供應(yīng)商負(fù)責(zé)檢具的采購(gòu)過程。所有因素均應(yīng)負(fù)直接責(zé)任。

此外，零件供應(yīng)商必須保留與活動(dòng)相關(guān)的所有文件。 B. 供應(yīng)商應(yīng)確保檢驗(yàn)工具滿足以下條件： 時(shí)間安排應(yīng)與整個(gè)項(xiàng)目的時(shí)間節(jié)點(diǎn)一致。符合被測(cè)部件的使用功能。遵循定位參考計(jì)劃后，檢測(cè)工具將適應(yīng)被測(cè)零件的幾何尺寸和公差圖紙 (GD&T)。 3.1 注意：供應(yīng)商必須驗(yàn)證檢查工具上是否需要一個(gè)塊。 （例如在有尼龍扣或無尼龍扣的情況下），檢驗(yàn)工具必須包括所有關(guān)鍵產(chǎn)品特性（KPC：合理的預(yù)期變化可能足以影響產(chǎn)品安全或符合政府標(biāo)準(zhǔn)或法律，或非常產(chǎn)品特性可能足以影響客戶對(duì)產(chǎn)品的滿意度）、生產(chǎn)質(zhì)量特性（PQC：指那些特殊特性：客戶滿意度與其整個(gè)公差范圍一致，但一旦超出規(guī)格，客戶損失將急劇上升。變化公差范圍內(nèi)的差異會(huì)輕微影響客戶滿意度，一旦公差變大，就會(huì)嚴(yán)重影響客戶滿意度的測(cè)量。所有KPC、PQC都應(yīng)該使用定量數(shù)據(jù)采集裝置，并且必須固定在檢測(cè)工具上。這些設(shè)備必須滿足測(cè)量系統(tǒng)分析（所有要求。MSA）應(yīng)具備的能力確定被測(cè)部件相對(duì)于標(biāo)稱值的變化。 C. 供應(yīng)商應(yīng)建立并保持形成文件的程序以控制測(cè)量系統(tǒng)。該文件應(yīng)包含檢查工具：尺寸測(cè)量報(bào)告，使用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（CMM）。工程修正文件。量具重復(fù)性和再現(xiàn)性分析。 檢具設(shè)計(jì)圖。

供應(yīng)商應(yīng)保護(hù)和更新檢具設(shè)計(jì) 和檢查工具更正的記錄。無論檢具是否受到影響，修正記錄應(yīng)反映產(chǎn)品設(shè)計(jì)修正水平。供應(yīng)商應(yīng)實(shí)時(shí)解決設(shè)計(jì)問題。設(shè)計(jì)和制造商應(yīng)實(shí)時(shí)通知問題。原始檢測(cè)工具成本的任何更改都必須得到 OEM 采購(gòu)部門的批準(zhǔn)。 三、檢具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)觀點(diǎn)是檢具設(shè)計(jì)流程的第一步。設(shè)計(jì)觀點(diǎn)的目的是建立和使用文本來描述檢測(cè)工具的要求。它保證設(shè)計(jì)的檢驗(yàn)工具包含零件的所有 KPC 和 PQC 要求。 A. 在開始設(shè)計(jì)之前，應(yīng)該舉行一次設(shè)計(jì)觀點(diǎn)的初步會(huì)議。應(yīng)參加的主要人員有：供應(yīng)商檢具工程師、檢具設(shè)計(jì)和制造商代表、OEM的SQE和檢具工程師。您還可以邀請(qǐng)：產(chǎn)品工程師、尺寸工程工程師、制造工程師和OEM采購(gòu)商。設(shè)計(jì)觀點(diǎn)應(yīng)包括檢查工具的詳細(xì)草圖和書面說明，以便檢具設(shè)計(jì)可以相應(yīng)地進(jìn)行。設(shè)計(jì)觀點(diǎn)不需要像約定的設(shè)計(jì)那樣詳細(xì)，但應(yīng)包括以下信息：被測(cè)部件與夾具底座的位置關(guān)系。最好使用裝載位置（被測(cè)部件在檢具中的位置與設(shè)備在車輛中的方向和位置一致），但其他位置可能更適合被測(cè)部件的使用/檢具（即第一次使用位置：被測(cè)件在量具中的位置與其在第一次安裝時(shí)在器件模具中的方位和位置一致。例如，在安裝過程中，當(dāng)支架焊接時(shí)到門框，門框可以水平放置）。

如果與加載位置有偏差，則應(yīng)以 90° 為增量進(jìn)行偏轉(zhuǎn)。定位基準(zhǔn)平面圖應(yīng)與幾何尺寸和公差圖紙一致?？梢允褂妙~外的參考焊盤。檢查夾具零件和支持被測(cè)零件的裝置。建議的夾緊技術(shù)。檢查用于檢測(cè)以下特性的零件和設(shè)備：關(guān)鍵產(chǎn)品特性 (KPC)、生產(chǎn)質(zhì)量特性 (PQC)、過程監(jiān)控點(diǎn) (PMP)、特征線、功能孔以及在過程變化較大的區(qū)域中使用的數(shù)據(jù)過去應(yīng)根據(jù)檢驗(yàn)工具的使用和環(huán)境，確保在當(dāng)前生產(chǎn)的有效期內(nèi)零件的功能性、重復(fù)性和再現(xiàn)性。等效或周圍零件的輪廓形狀或線條特征。 C、設(shè)計(jì)觀點(diǎn)應(yīng)考慮操作者的人機(jī)工程學(xué)、被測(cè)件裝拆的方便性、三坐標(biāo)檢測(cè)和SPC數(shù)據(jù)采集的可行性。 OEM SQE 和檢驗(yàn)工具工程師將審查和批準(zhǔn) X、Y 和 Z 位置的選擇，用于收集產(chǎn)品表面上的 SPC 數(shù)據(jù)，以監(jiān)控 KPC 和 PQC 以及特性。 四、檢具設(shè)計(jì)Requirement A. 量具圖上必須列出以下信息：零件號(hào)、零件名稱、零件圖編號(hào)、零件圖修正等級(jí)。另外：檢查工具的所有部分必須在三個(gè)視圖中繪制，并且必須標(biāo)記完成的表面和/或車身和/或工作參考線。所有截面應(yīng)標(biāo)有與量具設(shè)計(jì)圖導(dǎo)數(shù)相對(duì)應(yīng)的截面號(hào)和頁(yè)碼。 （如：C-C節(jié)或100.0；第1頁(yè)）檢具設(shè)計(jì)必須在量具上包括被測(cè)零件的外形圖（虛線）。

線條應(yīng)該足夠粗，以方便復(fù)制圖紙。如有可能，檢驗(yàn)工具的原材料（如角撐、積木塊、鉸鏈、導(dǎo)板、螺釘和鑰匙等）應(yīng)盡可能采用市售標(biāo)準(zhǔn)件。 檢具設(shè)計(jì)必須由客戶認(rèn)可的軟件生成。定位參考方案必須應(yīng)用于檢具設(shè)計(jì) 圖紙和檢查工具。一般的觀點(diǎn)是：將被測(cè)件定位在第一定位面、第二定位面、第三定位面（注解：6點(diǎn)定位原理）所形成的三維空間中。定位基準(zhǔn)孔的定位裝置：不作為定位方向的銷不能限制被測(cè)件向指定定位基準(zhǔn)以外的任何方向移動(dòng)。在這種情況下，可以使用導(dǎo)軌或可移動(dòng)的檢查工具部件來批準(zhǔn)被測(cè)部件在非定位方向上的移動(dòng)。但僅使用高精度導(dǎo)軌，不會(huì)影響指定定位裝置的定位精度。定性檢具的檢具銷需要充分使用最大公差，即檢具上用于檢驗(yàn)被測(cè)件的定位裝置應(yīng)按最大物理?xiàng)l件制造，相應(yīng)的定位銷可安裝在導(dǎo)向板上或運(yùn)動(dòng)部件與非定位方向的運(yùn)動(dòng)一致。對(duì)于定量檢具的所有參考定位銷，不考慮其尺寸，被測(cè)件在規(guī)定的定位參考方向上正確定位。實(shí)現(xiàn)這種情況的一種方法是使用彈簧座錐形銷，它安裝在導(dǎo)軌或活動(dòng)部件上，以確保在非定位參考方向上運(yùn)動(dòng)。 D、注意點(diǎn)焊、縫焊或分型面周圍的定位基準(zhǔn)。如果這些定位基準(zhǔn)不能遷移，為了便于分析量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性，這些量具的基準(zhǔn)部分必須與點(diǎn)焊、縫焊或分型面（在定位基準(zhǔn)上開槽）有一定的間隙。 ) 或洞)。

檢具設(shè)計(jì)應(yīng)建立每個(gè)被測(cè)件檢驗(yàn)所使用的檢驗(yàn)工具部件，包括測(cè)量針的尺寸。此外，應(yīng)建立所有可拆卸和可更換的檢具，并標(biāo)明其相關(guān)功能。可更換零件的要求是：定位銷襯套必須由淬火鋼制成；有一個(gè)永久的句柄。可更換零件必須放置在固定在檢具底板上的儲(chǔ)物箱中。 F、使用高排扣設(shè)備對(duì)被測(cè)件進(jìn)行批注時(shí)，應(yīng)考慮在基面上制作尺寸大于1.2m的定位切割線（如網(wǎng)格線）。 G、為保證從制造到認(rèn)證的尺寸測(cè)量的一致性，設(shè)計(jì)應(yīng)包括坐標(biāo)測(cè)量的指定開放端點(diǎn)。這些點(diǎn)可以是工具球、銷、零塊或底座上的其余部分，以清楚地識(shí)別該區(qū)域的其余部分。 H.檢具設(shè)計(jì) 圖中無需標(biāo)注重復(fù)或左右對(duì)稱。在本質(zhì)可行的情況下，只需要標(biāo)明獨(dú)特的、片面的細(xì)節(jié)，“除已標(biāo)明的部分外，均以中軸對(duì)稱。”注。對(duì)檢具設(shè)計(jì) 的任何更正應(yīng)在第一頁(yè)右上角的更正通知欄中以字母數(shù)字字符的順序顯示，并應(yīng)在整個(gè)設(shè)計(jì)中適當(dāng)?shù)厝Τ?。每個(gè)更正項(xiàng)都應(yīng)簡(jiǎn)要引用適用于 EWO（工程工單）工程工單或工程更正號(hào)的更正說明。 五、檢具制造要求所有的定位基準(zhǔn)、檢具、夾頭和可更換零件都應(yīng)在檢具上清楚標(biāo)明。操作說明和/或操作順序應(yīng)牢固地附在測(cè)量工具上。

這些說明必須與檢具設(shè)計(jì)圖中的說明相同。 C、超過22公斤的檢查工具建議使用吊環(huán)螺栓作為吊耳。所有焊接部件都應(yīng)去除應(yīng)力。所有可移動(dòng)和可更換的部件，例如手柄和測(cè)量銷，都應(yīng)永久連接到量規(guī)上。建議使用自固定裝置或可伸縮的連接電纜。將量具的所有非檢查表面涂成中等藍(lán)色。檢具的制造公差和實(shí)際用于檢具上被測(cè)件定位的定位基準(zhǔn)的位置公差，在通用指南中必須限制在±0.10mm。檢具中實(shí)際用于檢測(cè)被測(cè)件的部件包括檢針和襯套，以及用于電子測(cè)量裝置的部件等。檢具上的位置公差必須限制在±0.10mm。 C。用于檢查產(chǎn)品的表面輪廓特性，采用齊平/堵頭檢查的檢查工具和擋塊位置的公差應(yīng)限制在±0.15mm。 d.用于檢測(cè)產(chǎn)品的周邊輪廓特征，采用周邊齊平/塞檢測(cè)的方格塊位置公差應(yīng)限制在±0.15mm。 e.檢具上模板的公差應(yīng)限制在±以內(nèi)。用作視覺參考的公差應(yīng)在±0.50mm 以內(nèi)。當(dāng)產(chǎn)品特性偏離上述規(guī)格時(shí)，檢具的公差可采用1/10規(guī)則。特定產(chǎn)品特征在產(chǎn)品圖紙上標(biāo)注的公差的 1/10 可用作檢驗(yàn)工具的制造公差。 H. 每臺(tái)檢查工具應(yīng)附有金屬表，以顯示以下信息（必要時(shí)更新）：？被測(cè)零件名稱。

？要測(cè)試的零件號(hào)。 工程修正級(jí)。 型號(hào)、年份和用途。 ? 制造商名稱。 ？重量。 制造時(shí)間。 六、 檢查批準(zhǔn)要求 A. 制造商在向被測(cè)件供應(yīng)商申請(qǐng)批準(zhǔn)之前檢具設(shè)計(jì)，應(yīng)以書面報(bào)告形式對(duì)成品質(zhì)量進(jìn)行檢查和證明。 B、保證書至少應(yīng)包括以下內(nèi)容：定位參考、檢具的功能特性（如數(shù)據(jù)采集裝置、液位檢測(cè)、支撐點(diǎn)、檢測(cè)銷、定位銷、通用附件的代表性結(jié)構(gòu)球等。 ）。它還包含可更換的定位基準(zhǔn)塊。 七、Checker 重復(fù)性和再現(xiàn)性要求用于對(duì)定位基準(zhǔn)計(jì)劃的重復(fù)性進(jìn)行初步評(píng)論；在對(duì)量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性進(jìn)行研究時(shí)檢具設(shè)計(jì)，應(yīng)選擇足以評(píng)論3個(gè)定位基準(zhǔn)面中的每一個(gè)的點(diǎn)數(shù)。被測(cè)件上的選定點(diǎn)應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離定位基準(zhǔn)。根據(jù)被測(cè)零件的尺寸和被測(cè)零件的剛度，可能需要更多的測(cè)量點(diǎn)。均值和極差法是一種數(shù)學(xué)方法，可以確定測(cè)量系統(tǒng)的重復(fù)性和再現(xiàn)性。均值和極差法重復(fù)性和再現(xiàn)性鑒別指南：1.差圖1a1～a6在一些專著中稱為6個(gè)錨點(diǎn)，在一些文獻(xiàn)中稱為6個(gè)支持點(diǎn)，其實(shí)這是兩種不同的觀點(diǎn)。支撐點(diǎn)應(yīng)是安裝在與工件直接接觸的夾具上的細(xì)部定位元件，如支撐釘、支撐板、V形塊等，在加工過程中，還必須參與切削力的均衡，重力、夾緊力等；而定位點(diǎn)應(yīng)該是一個(gè)抽象的觀點(diǎn)，就是通過指定位置的方式來限制自由度。

限制一個(gè)自由度稱為錨點(diǎn)，與支持點(diǎn)的數(shù)量無關(guān)。例如，工件直接定位在一個(gè)平面上時(shí)，應(yīng)限制三個(gè)自由度，定位點(diǎn)應(yīng)只有三個(gè)。事實(shí)上，此時(shí)的支撐點(diǎn)要多得多。并且在一些特殊情況下，定位工件時(shí)沒有詳細(xì)的支撐點(diǎn)。像往常一樣，工件由車床上的四爪卡盤夾緊，用千分表進(jìn)行對(duì)中。目前還沒有詳細(xì)的支持點(diǎn)參與定位。 , 工件位置由千分表確定。這種定位方式也可以實(shí)現(xiàn)無支撐點(diǎn)定位。六點(diǎn)定位定律來源于剛體力學(xué)，實(shí)際上是不完備的，符合夾具設(shè)計(jì)的本質(zhì)條件。一方面，夾具和工件都是彈性體，在定位和特殊夾緊時(shí)容易產(chǎn)生彈性變形；另一方面，定位對(duì)之間大多存在差距。傳統(tǒng)的六點(diǎn)定位定律忽略了彈性變形和空隙的存在。事實(shí)上，彈性變形和空隙的存在對(duì)工件的定位有著重要的影響。過度定位是夾具設(shè)計(jì)和使用中的敏感問題。在文獻(xiàn)和專著中，超定位一般定義為“多個(gè)定位支撐點(diǎn)重復(fù)限制同一自由度。這種現(xiàn)象稱為超定位。在制定工件定位方案時(shí)，一般不可能有超定位。 ——定位。”但實(shí)際上，在夾具設(shè)計(jì)和應(yīng)用中，過位的情況很多，有些過位的夾具也有很好的效果。如圖3a所示的定位方法，平面限制X、Y方向的旋轉(zhuǎn)自由度和Z方向的運(yùn)動(dòng)自由度，主軸限制X、Y方向的旋轉(zhuǎn)自由度和運(yùn)動(dòng)自由度，而兩種定位方式重復(fù)限制X、Y方向的旋轉(zhuǎn)自由度，按照目前過定位的定義是過定位，應(yīng)避免使用。然而，這種定位方法通常用于基本加工中的滾齒，如圖2所示。

因此，必須對(duì)過度定位有正確的解釋，以防止混淆過度定位問題。在重新考慮六點(diǎn)定位法時(shí)，很多人在用傳統(tǒng)的六點(diǎn)定位法建立工件定位方案并判斷是否超定位時(shí)，很多人都忽略了定位子偏差的影響。事實(shí)上，夾具定位面與工件及定位元件的偏差對(duì)定位有很大的影響。圖3a所示的定位方法肯定是過定位，但只有工件的尺寸、形狀、位置和夾具定位面沒有偏差，心軸和端面才能與夾具的工件表面一致。夾具定位元件，它們可以相互自由對(duì)齊。度的界限不會(huì)有矛盾。顯然，這種狀態(tài)下的定位是成功的，可以使用夾具。因此，不應(yīng)簡(jiǎn)單地根據(jù)重復(fù)限制自由度來判斷定位方案是過度定位。如圖3b所示，當(dāng)工件定位面存在垂直偏差時(shí)，端面與心軸對(duì)X、Y方向旋轉(zhuǎn)自由度的限制會(huì)產(chǎn)生矛盾。如果放置在平面上，工件應(yīng)平放；如果放置在心軸上，工件應(yīng)垂直。改變一批工件內(nèi)孔與心軸的本質(zhì)間隙。當(dāng)間隙變化時(shí)，會(huì)形成如圖3b和3c所示的兩種定位條件，使工件在夾具中的位置沒有建立，造成過定位。如果夾具定位面與芯軸之間存在垂直度偏差，也會(huì)出現(xiàn)近似情況。顯然，重復(fù)限制自由度并不一定會(huì)導(dǎo)致過度定位，過度定位的主要原因是二次定位偏差。由于偏差導(dǎo)致兩種定位方法之間的矛盾稱為干預(yù)。

在干預(yù)范圍內(nèi)，如果有A和兩種定位方法重復(fù)限制一定的自由度，設(shè)計(jì)時(shí)必須建立一種定位方法。如果 A 方法是主要方法，那么 B 方法會(huì)干擾 A 方法。應(yīng)通過圖3中的合理設(shè)計(jì)盡量減少B方法的干預(yù)，以確保A方法主要用于定位，反之亦然。對(duì)于圖3a所示的定位方法，一些夾具設(shè)計(jì)專著提出用大端面和短芯軸的組合或小端面和長(zhǎng)芯軸的組合來提高定位性能，認(rèn)為沒有在這種類型的組合中過度定位。我們認(rèn)為這種解釋并不嚴(yán)謹(jǐn)。大端面與短芯軸的組合或小端面與長(zhǎng)芯軸的組合提高定位性能的主要原因是采用了一種定位方式，減少了另一種定位方式的介入。本質(zhì)上，這種與大端面加長(zhǎng)芯棒的組合方式相比，這種改進(jìn)的組合方式表明，夾具定位面之間的垂直度偏差更小，無需工件即可滿足定位要求。導(dǎo)致過度定位。由于定位副的偏差會(huì)發(fā)生變化并影響定位性能，定位副的偏差應(yīng)盡量減小，但對(duì)夾具制造精度的提高有一定的限制，定位副與彈性件的間隙定位副的變形可以在一定程度上進(jìn)行調(diào)整。補(bǔ)償定位偏差可以客觀地降低干預(yù)程度。如圖3c和3d所示，在介入條件下，工件仍然可以定位在一個(gè)大平面上。當(dāng)然，配合面的間隙必須滿足工件加工精度的要求，不能隨意擴(kuò)大。關(guān)于彈性變形，合理范圍內(nèi)的顛簸不會(huì)造成過度定位。

可以認(rèn)為，在定位二次偏差的作用下，兩種定位方式反復(fù)限制自由度的矛盾在量變階段表現(xiàn)為干預(yù)，在質(zhì)變階段表現(xiàn)為過度定位。介入能否變成過定位取決于定位副的偏差、定位副之間的間隙、夾緊后芯軸的彈性變形等多種因素。圖2所示的滾齒定位是一種介入定位，而不是過度定位。防止過定位的措施 提高夾具定位面和工件定位基準(zhǔn)面的加工精度是防止過定位的根本方法。由于夾具加工精度的提高存在一定的局限性，因此在采用兩種定位方式組合時(shí)，應(yīng)以一種定位方式為主，以減少另一種定位方式的干預(yù)，如采用長(zhǎng)芯軸和小端面組合或短芯 當(dāng)軸與大端面組合時(shí)，或工件定位在一側(cè)有兩個(gè)孔，一個(gè)銷采用金剛石銷等。本質(zhì)上，這是另一種提高夾具定位面的精度。利用工件定位面與夾具定位面的間隙和定位元件的彈性變形來補(bǔ)償偏差，減少干預(yù)。在分析判斷這兩種定位方式是在偏差影響下屬于干涉還是過定位時(shí)，必須綜合計(jì)算偏差、間隙和彈性變形，才能根據(jù)工件的加工精度要求做出正確判斷。廣義上講，只要采用的定位方法能夠使工件定位正確，保證加工精度，那么這種定位方法就不會(huì)過度定位，可以使用。結(jié)論六點(diǎn)定位法中的支撐點(diǎn)是指夾具上與工件直接接觸的細(xì)部定位元件，定位點(diǎn)是指定定位法自由度的限制。這是一個(gè)抽象的觀點(diǎn)。兩者不能混用，更別提替換使用了。不能以自由度反復(fù)受限來判斷定位過度，二次定位偏差是定位過度的根本原因。偏差的存在使得對(duì)自由度的反復(fù)限制表現(xiàn)為干預(yù)和過度定位。干預(yù)是量變階段，過度定位是質(zhì)變階段。介入夾具可以使用，但定位夾具損壞不能使用。在判斷是否屬于超定位時(shí)，要綜合計(jì)算偏差、間隙和彈性變形。同時(shí)可根據(jù)工件加工精度要求做出正確判斷。