檢驗工具基礎(chǔ)知識有效培訓(xùn)教學(xué)計劃.ppt 38頁

檢具基礎(chǔ)知識有效的培訓(xùn)課程計劃2 培訓(xùn)目的一、培訓(xùn)目的：1.通過培訓(xùn)，您可以系統(tǒng)地了解檢具的基本概念； 2.將基本概念應(yīng)用到新產(chǎn)品開發(fā)的具體項目中去尺寸控制； 3. 增加對檢驗工具的使用和質(zhì)量控制方法的了解； ............3 培訓(xùn)大綱一、檢具定義； 二、檢具分類； 三、檢測工具的功能； 四、檢具的準(zhǔn)確度； 五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識； 六、檢具加工調(diào)試基礎(chǔ)知識； 七、檢具輔助要求； 4一、檢具定義（Checking Fixture的定義） 廣義上說，檢具是用于產(chǎn)品檢驗的專用量具的總稱。一般用于檢驗的專用工具，通常稱為檢驗治具（狹義）；具有較高測量精度和一定通用性的檢測工具稱為測量儀器。例如，專門用于檢測軸類零件圓跳動的頂座稱為測振儀；對齒輪進(jìn)行綜合檢驗的檢驗工具稱為綜合檢驗儀。量具包括：1.通用量具、儀表、三坐標(biāo)測量機（CMM）等； 2. 光滑極限量規(guī)（僅通過量規(guī)、塞規(guī)）和原型； 3.檢測夾具（包括測量支架）； 4.自動或半自動測量儀、檢驗機等 5二、檢具的分類一、按本體材質(zhì)：1.樹脂型檢具（我們常用汽巴5166/威獅460）；2.鋁制檢具；（鑄鋁ZL107/硬鋁LY12）3.鐵制檢具；（鑄鐵HT250/鋼45）4.木查具；（硬木）5.others（如玻璃鋼、蜂窩板等）二、分為不同款式：1.日韓查具；（本田、豐田、日產(chǎn)也有不同的檢驗標(biāo)準(zhǔn)工具）-------實用，能更好的體現(xiàn)加載效果！2.美國檢具；（以通用檢具為標(biāo)準(zhǔn)）-------理論強，一般根據(jù)自由狀態(tài)，對零件要求高！……三、根據(jù)檢具的功能：1.制程檢具（單品檢具，半成品在制檢具）；2.***檢具；四、按產(chǎn)品類型：1.壓件測具; 2.按摩件測具； 3.機加工零件檢測工具； 4.車輛裝飾件、蓋板檢測工具； 5.玻璃測具;……6二、測具分類（續(xù)） 樹脂檢查工具 7二、檢具分類（續(xù)） 鋁制檢具（Checking Fixture） 整體鑄鋁或硬鋁底座+硬鋁本體為鋁制檢具的常用結(jié)構(gòu)。 ) 整體鑄鐵焊接底板+焊接支架 9二、測具 分類（續(xù)）木檢具（屋頂飾邊檢具） 10三、檢具 功能產(chǎn)品在線檢測；通過各種測量方法進(jìn)行檢驗，提供測量數(shù)據(jù)并確定產(chǎn)品的尺寸和特性。

11四、檢查刀具精度一、尺寸精度；尺寸精度：指檢具作為量具本身的制造精度。一般檢具的制造精度約為產(chǎn)品精度的1/5～1/10。例如：產(chǎn)品的公差為±1mm，則檢具的制造公差~是可以接受的。通常，汽車覆蓋件檢測工具的精度可以滿足要求。 二、穩(wěn)定性；穩(wěn)定性：是指量具在一定時間內(nèi)測量同一零件的單一特性時所得到的測量值的總變化。如圖（c）所示。 三、可重復(fù)性和再現(xiàn)性；重復(fù)性：是指評價人員使用同一檢驗工具多次測量同一零件的相同特性時所得到的測量值的劣化。如圖（a）所示。再現(xiàn)性：是指由不同的評價人員使用相同的檢測工具測量同一零件的相同特性時的平均值的變化。如圖1-2(b)所示。 12 穩(wěn)定性、重復(fù)性和再現(xiàn)性（附圖） 13 重復(fù)性和再現(xiàn)性（MSA 分析） 檢驗工具重復(fù)性和再現(xiàn)性的可接受標(biāo)準(zhǔn)，一般經(jīng)驗規(guī)則如下： ●%R&R＜10%，可接受； ● 10% ＜ %R&R＜30%，基于應(yīng)用的重要性，檢測工具的開發(fā)成本、維護成本等可能是可以接受的； ●%R&R＞30%，不可接受； （應(yīng)努力改進(jìn)檢驗工具） 14五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)） A、GD&T（幾何尺寸和公差）概念：指描述產(chǎn)品幾何尺寸和公差的圖紙。

此圖清楚地反映了具體產(chǎn)品的定位參考、被測物品的理論尺寸和公差、KPC（Key Product Characteristic）點、定位參考面的尺寸等信息。它也是檢驗工具設(shè)計的主要依據(jù)之一。它涉及基準(zhǔn)、尺寸、元素、公差和幾何公差等概念。由于公司有組織GD&T培訓(xùn)，這里不再詳述。具體培訓(xùn)資料可參考。文件名：GD&T培訓(xùn).ppt。 B. 測量樣架 概念：為了提取和檢測產(chǎn)品特征數(shù)據(jù)（通過三坐標(biāo)測量機），一般使用根據(jù)人體坐標(biāo)系專門設(shè)計制造的測試架。定位基準(zhǔn)應(yīng)符合GD&T圖紙要求；同時，它必須包括一個基準(zhǔn)平面或基準(zhǔn)孔，用于建立測試和測量支架本身的精度。上海大眾經(jīng)常使用。通俗的說就是檢測工具的定位和夾緊部分。 15五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)） 測量樣品架示意圖：（L-CAR三角窗測量樣品架）只有定位組件，沒有檢測組件！ 16五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)） G和檢具設(shè)計的四大原則： ▲擁有并可以實現(xiàn)檢具加工和測試的基準(zhǔn)； （包括加工基準(zhǔn)和測量標(biāo)準(zhǔn)，可用于后期檢具的修訂和定期校準(zhǔn)） ▲具有恒定準(zhǔn)確的定位基準(zhǔn)，確保最大的重復(fù)性和再現(xiàn)性； ▲制造成本低，耐磨穩(wěn)定。 ▲操作的方便性（包括產(chǎn)品取放和檢查、夾具操作、搬運等）**檢具設(shè)計，除了以上四個基本原則外，還要考慮能夠滿足產(chǎn)品和過程質(zhì)量函數(shù)。

例如：產(chǎn)品配合面、密封面、配合面、對位面、孔/槽等，也就是說檢測功能符合產(chǎn)品質(zhì)量控制的要求！ 17五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)） 加工基準(zhǔn)、加工基準(zhǔn)、檢測基準(zhǔn)、檢測基準(zhǔn)、檢測基準(zhǔn) 18五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)） 一、檢具設(shè)計：檢具一般由底座、主體和定位元件、測量元件、夾緊裝置等。 底座形式：硬鋁或鋼板（通常適用于小規(guī)格）、焊接件或鑄件（適用于較大規(guī)格，必須去除焊接應(yīng)力和鑄造應(yīng)力同時），輕質(zhì)材料（對重量有特殊要求）。在底座上，必須考慮安裝墊塊、測量標(biāo)準(zhǔn)、起重裝置（檢具重量超過25Kg）等。底座上表面應(yīng)標(biāo)有坐標(biāo)網(wǎng)格線和坐標(biāo)值應(yīng)刻出坐標(biāo)孔。主體是指具有檢測輪廓的部件，用于固定定位元件?？紤]到材料成本和夾具結(jié)構(gòu)的緊湊輕便，大型檢具采用焊接支架和機身結(jié)構(gòu)。對于一些檢具，為了加工工藝的方便，也允許底座與本體一體化。定位部件包括：定位貼片塊、定位銷等，各定位元件應(yīng)具有較高的精度、耐磨性、強度和剛度。測量元件：檢測銷、截面模板、測量臺架、滑動測量臺、EDC裝置和輔助測量元件等。最常用的夾緊裝置是快速卡盤。當(dāng)然還有磁力夾緊、氣動夾緊等。 19五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)） 定位基準(zhǔn)設(shè)置必須滿足六點定位原則： (a) 一側(cè)有兩個銷釘 (b) 三定位面檢具的定位基準(zhǔn)一般以對主基準(zhǔn)（平面基準(zhǔn)）和副基準(zhǔn)（線基準(zhǔn)）和子基準(zhǔn)（點基準(zhǔn)）進(jìn)行區(qū)分。

主數(shù)據(jù)一般有3個錨點，用A1、A2、A3表示；次要基準(zhǔn)面一般為兩個錨點，用B1、B2表示；次要基準(zhǔn)通常是一個錨點。用 C 表示（如右圖所示）。 4 個方位孔（B1、C 基準(zhǔn)） 一個基準(zhǔn)平面 A 基準(zhǔn)平面 2 個方位孔（B2 基準(zhǔn)） 4 個方位孔（B1、C 基準(zhǔn)） 2 個方位孔（B2 基準(zhǔn)） 20五、檢具設(shè)計 Basic知識（續(xù)） ★常用定位方式：1.面（邊）定位； 2.內(nèi)孔定位；定位貼片定位支撐銷固定定位銷主動定位銷錐度定位銷21五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)）3.外圓定位； 4.內(nèi)外螺紋面定位；外圓定位與外螺紋定位類似，如右圖所示。內(nèi)螺紋的表面定位與內(nèi)孔的定位類似，定位銷的直徑應(yīng)按螺紋小徑計算！ 5.組合基準(zhǔn)定位；模擬鈑金表面A、B和模擬玻璃表面構(gòu)成組合基準(zhǔn)。模擬鈑金面 A 模擬玻璃面 模擬鈑金面 B 定位孔 22五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)） 常用的定位部件有支撐釘、定位塊、定位銷、V型塊、心軸等上。定位元件的材質(zhì)一般為T8A、T10A等工具鋼。當(dāng)直徑較大（>12mm）時，使用20#或20Cr（滲碳硬化至HRC55～65)，45或40Cr（硬化至HRC45～5）。0)。定位元件的硬度可根據(jù)被測參數(shù)的精度等級確定（GB/T1800-1998）：精度為IT9～I(xiàn)T11，硬度為HRC45～50，精度為IT7～I(xiàn)T9，硬度為HRC55～ 60為IT5～I(xiàn)T7檢具設(shè)計，硬度為HRC60～65。

***注意：如果產(chǎn)品材質(zhì)為軟質(zhì)材料（如PVC等），可適當(dāng)降低定位塊的材質(zhì)和硬度！ 23五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)） ★產(chǎn)品裝夾方式：1.快速卡盤裝夾； 2.彈性夾緊； 3.磁性夾緊； 4.氣動夾緊； 5.其他夾緊（壓板、C夾夾緊、油缸等）； **無論采用何種夾緊方式，盡量保證夾緊裝置夾緊產(chǎn)品可靠，夾緊力合適，夾緊不破壞產(chǎn)品在檢具中的定位和產(chǎn)品外觀。夾緊力的方向應(yīng)盡可能垂直于定位面的方向！ Spring 24五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)） ★尺寸公差和形位公差的概念：尺寸公差（簡稱公差）是指允許的尺寸變化量。等于上偏差和下偏差的代數(shù)差的絕對值。例：“”，φ12為基本尺寸，上偏差，下偏差。這個尺寸的公差范圍是：（），上限尺寸是，下限尺寸是。形位公差是指形位誤差的允許偏差。理解每個幾何公差的含義是檢具設(shè)計的前提！ 25五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)） ★產(chǎn)品檢驗方法：產(chǎn)品檢驗方法的設(shè)置必須根據(jù)產(chǎn)品各個檢驗要素的要求和檢具使用者的檢驗習(xí)慣！例如：必須用千分表測試 KPC 點。如果產(chǎn)品公差≤0.3mm，則不能用鋒利的塞尺測試！ （因為尖角塞尺的測量誤差為0.1mm）；當(dāng)可以使用多種檢測方法時，必須按照常用的檢測方法來確定！產(chǎn)品各個特征常用的檢測方法如下：1.孔位置檢測； （檢測針、劃線目檢、劃線針等）2.銷位置檢測； （檢測內(nèi)孔銷、直角檢測塊、十字滑塊+百分表、目檢等）3.輪廓面檢測； （偏置面+鋒利的塞尺或卡尺或擋規(guī)、切割面、模板、百分表等）點檢測； （百分比表、EDC等）詳見附圖：26五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)）1.孔位檢測：2.PIN位檢測：檢測內(nèi)孔銷的形式和上圖中的檢測針一樣！襯套指南。

檢測針檢測針刻十字線和負(fù)3線，目視檢測刻線針檢測直角檢測塊十字滑動4方向檢測27五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)）3.型面形度的檢驗：劃線檢驗：切割齊平檢驗：雕刻產(chǎn)品公差帶雕刻產(chǎn)品0、3位參考線目視檢查或手感檢查（量產(chǎn)狀態(tài)下）借助3mm檢驗塊測量28五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)）輪廓面/KPC點檢測：尖塞規(guī)/游標(biāo)卡尺/直尺千分表KPC點檢測3mm檢測29五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)）檢具設(shè)計步驟：1.上消化和闡明產(chǎn)品要求。 （非常重要?。┫瘮?shù)據(jù)包括：產(chǎn)品圖紙、GD&T圖紙、檢具規(guī)格、檢驗標(biāo)準(zhǔn)、工程A表、工裝設(shè)計任務(wù)、樣件、數(shù)字模型、對手的數(shù)字模型等。需要獲取的信息為：定位參考位置和尺寸；檢測特性、測量位置和公差大?。划a(chǎn)品裝配關(guān)系和裝配要求；產(chǎn)品工藝流程（半成品檢具設(shè)計一定要懂）； KPC點、對口模擬面等客戶特殊要求等。 2.根據(jù)產(chǎn)品要求，確定檢具的結(jié)構(gòu)類型和檢具底面的放置方式。 （根據(jù)用戶坐標(biāo)系確定平行于車身坐標(biāo)系的三個坐標(biāo)平面中的哪一個）3.根據(jù)客戶要求和檢驗習(xí)慣，確定測量方法并形成檢具設(shè)計概念圖，或檢具方案地圖。 （注意，在開發(fā)初期，某些功能可能需要對產(chǎn)品進(jìn)行全尺寸檢查和通電，但在批量生產(chǎn)中不會。檢具設(shè)計必須考慮）4.結(jié)構(gòu)設(shè)計，三維建模。

（注意零件的加工工藝和調(diào)試的方便性，特別注意檢具本體數(shù)控加工的可行性；活動零件的開啟狀態(tài)必須在底板）5.出總裝配圖，零件圖。 （裝配圖必須反映定位參考、GD&T圖紙要求的檢測特征的檢測方法、配合尺寸、總尺寸、零件材質(zhì)和熱處理要求等） 30五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)） 31五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)） 練習(xí)1：如果要檢測如圖所示的孔位置，檢測針的尺寸和公差應(yīng)該設(shè)計多大？ 32五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)） 練習(xí)2：如果要檢測如圖所示的2-φ6孔的位置，檢測銷應(yīng)該設(shè)計什么尺寸和公差？ 33六、檢具加工調(diào)試基礎(chǔ)知識一般，檢具的主體和底座需要數(shù)控加工；定位元件、測量元件和夾緊裝置通常是通過常規(guī)加工完成的。檢測件加工設(shè)備要求：加工中心； （主要用于型材和雕刻加工）車床；磨床（圓磨、平面磨）；銑床；常規(guī)加工線切割，電脈沖；鉆孔機；鋁焊機； （主要用于焊接鋁管支架和鐵管支架） ***注：焊接支架必須進(jìn)行去應(yīng)力處理（退火、振動時效等）；退火前必須對每個型材上的焊接支架進(jìn)行排氣，以避免在退火過程中，由于封閉區(qū)域的溫度升高，型材內(nèi)部的氣體爆裂！ 34六、檢查刀具加工和調(diào)試基礎(chǔ)知識本體結(jié)構(gòu)的設(shè)計需要根據(jù)設(shè)備數(shù)控加工條件確定。一般在三軸加工中心加工倒槽面比較困難，一般需要在刀具上找路（用T型刀或萬能銑頭或用方頭二次裝夾加工）框）；另外，在設(shè)計時，考慮砌塊設(shè)計 加工制造是通過安裝完成的。

萬能銑頭35六、檢查加工調(diào)試基本知識檢查校準(zhǔn)：檢查刀具一般需要調(diào)試和校準(zhǔn)；在調(diào)試和校準(zhǔn)之前，必須建立檢具的檢測坐標(biāo)系。調(diào)試的目的是調(diào)整檢具的精度，達(dá)到設(shè)計要求；例如確定其他定位塊或檢測塊的位置。校準(zhǔn)的目的是檢查檢具的精度。 36六、checking 加工調(diào)試基礎(chǔ)知識通用檢測工具的精度：定位面位置；定位銷（孔）位；形狀測量表面位置；外輪廓測量面位置度±0.2mm；刻線測量位置度±0.2mm；形規(guī)和截面模型±0.25mm；測針（孔）位度±0.15mm；打標(biāo)孔位度±0.25mm；輪廓標(biāo)記位置±0.3mm；測量參考平面平面度0.05/1000mm；參考坐標(biāo)孔位置±0.05mm； ***說明：1.Customer 有特殊要求以客戶要求為準(zhǔn)； 2.high precision基于產(chǎn)品精度的1/5到1/10；在測量檢具時，一般要求設(shè)計者提供檢測圖。 37六、check刀具加工調(diào)試基礎(chǔ)知識........ 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 = 點 F25 軸標(biāo)稱的位置 +TOL -TOLMEASDEV OUTTOL X901.7600.200 0.200901.6@8202@k@k 000 Y -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 測量點見上圖 X998.5720.200 0.200998.613 @0410.000 是 -633.7700.200 0.200 -633.736 0.034 0.000 Z 1131.8830.200 3.300 1.904 0.021 0.000 DIM D24 = 點的位置 F27 軸名義 +TOL -TOLMEASDEV OUTTOL X 1085.7620.200 0.200 108@k364@0 108@[email protected] 是 [email protected] 0.200 -619.330 0.072 0.000 Z 1162.9240.200 0.200 1162.971 0.047 0.DIM@0 = 點 F28 軸標(biāo)稱的位置 +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 @檢查配件輔助要求 檢查工具輔助要求包括：1.良好的可操作性。

產(chǎn)品取放方便；在檢驗過程中，盡量不要損壞產(chǎn)品；快速夾頭的快速裝夾順序合理，裝夾方向正確，裝夾力合適；操作符合人體工程學(xué)；考慮到檢具的制造工藝、運輸?shù)姆奖愕取?2. 技術(shù)資料齊全。檢具銘牌及檢具使用說明書填寫正確。銘牌和檢具使用說明書必須符合客戶要求并固定在檢具上。 3.定位基準(zhǔn)面和檢測面必須有清晰的標(biāo)記。 （例如鋼印刻在0位面、負(fù)3面等，或按一定標(biāo)準(zhǔn)噴漆，以備后續(xù)檢測）4.checking檢具表面必須刻有坐標(biāo)網(wǎng)格線和坐標(biāo)值，檢查工具的檢查標(biāo)準(zhǔn)做一個清晰的標(biāo)記，坐標(biāo)值必須刻在每個測試基準(zhǔn)旁邊。 5.Checker 必須定期維護。所有部件必須防銹。檢具必須定期復(fù)檢，防止因周圍環(huán)境變化導(dǎo)致檢具變形導(dǎo)致產(chǎn)品尺寸控制誤差！ 6.為了方便產(chǎn)品的檢驗，并根據(jù)產(chǎn)品檢驗參考書的位置提交檢驗報告，必須在檢驗工具上做一定的標(biāo)記。標(biāo)簽必須美觀、合理。 7. 配合件的配合間隙必須符合要求。對于半成品和成品檢測工具，如果需要更換定位塊或檢測塊檢具設(shè)計，更換必須方便可靠。 8.固定定位件或檢查件嘗試撞擊定位銷。 9.活動模板必須放置在一個穩(wěn)定的位置，以便于檢測。 …………