汽車檢具 的設(shè)計要求
一個好的汽車檢具必須滿足以下基本要求：
1） 保證汽車零部件質(zhì)量的有效判斷 保證汽車零部件質(zhì)量合格與否的關(guān)鍵，首先是根據(jù)實際情況正確選擇定位基準(zhǔn)、定位方法和定位元件。產(chǎn)品圖紙，必要時還要根據(jù)積累的經(jīng)驗分析定位是否合理，使其具有恒定、準(zhǔn)確的定位基準(zhǔn)，以保證最大的重復(fù)性和線性度。還要注意檢具中其他機構(gòu)對檢測功能的影響。反復(fù)使用的檢具還應(yīng)注意相關(guān)部件的強度和耐磨性，以保證檢具的使用壽命。
2）Checking 工具應(yīng)該滿足生產(chǎn)力的要求。專用檢查工具的復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)程序相適應(yīng)。盡量采用各種快速高效的安裝機制，確保操作方便，縮短輔助時間，提高生產(chǎn)效率
3）良好的工藝性能。專用檢具的結(jié)構(gòu)力求簡單合理，便于制造、組裝、調(diào)整、檢查和維修。專用檢具的制造屬于單件生產(chǎn)。當(dāng)調(diào)整或修理能保證最終精度時，檢具應(yīng)配備便于調(diào)整和修理的結(jié)構(gòu)
4）表現(xiàn)不錯。專用檢具的操作要簡單（包括產(chǎn)品揀選和檢驗、夾具操作和搬運）、省力、安全、可靠。在客觀條件允許和經(jīng)濟適用的情況下，應(yīng)盡量采用氣動、液壓等機械化夾緊裝置，以減輕操作者的勞動強度。
5)要適當(dāng)提高檢具部件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化，選用標(biāo)準(zhǔn)化部件，特別是商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)部件，縮短檢具制造周期，降低檢具成本。
標(biāo)準(zhǔn)件選用原則：
在檢具結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，為了節(jié)省建模時間，縮短后期制造周期，需要選擇合理的標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行設(shè)計。標(biāo)準(zhǔn)件的使用不僅要滿足檢具的功能要求，而且要更簡單、更輕便。 , 并且還滿足以下要求
1.在檢具設(shè)計中盡可能使用OEM推廣的標(biāo)準(zhǔn)件。一般來說，和大眾一樣，一般主機廠都有指定的標(biāo)準(zhǔn)件。這是驗收的標(biāo)準(zhǔn)條件之一。
2.檢具設(shè)計2.檢具設(shè)計的過程中，我們會繼續(xù)使用盡可能多的模塊，但更提倡提出新的結(jié)構(gòu)設(shè)計和想法檢具設(shè)計，例如針規(guī)插入、 L形翻板立柱、復(fù)印機構(gòu)、滑塊機構(gòu)、彈性檢測等
3. 內(nèi)外裝修采用標(biāo)準(zhǔn)鑄鋁地板：車身部位根據(jù)客戶要求或零件要求采用鋼焊地板（需二次回火）
4.如果客戶未指定標(biāo)準(zhǔn)件，可按通行標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，適當(dāng)簡化零件結(jié)構(gòu)，提高加工效率
檢具設(shè)計時，除了四個基本要求外，還要考慮能夠滿足產(chǎn)品和工藝質(zhì)量的分析功能。例如：產(chǎn)品配合面、密封面、配合面、對中面、孔/槽等檢具功能應(yīng)符合產(chǎn)品質(zhì)量要求。
制作檢具的原則方向：原則上根據(jù)零件的特性制作，盡量使用凸面檢具，如圖，制作時要考慮的要點：
在檢查零件時容易確定準(zhǔn)確方向；考慮到成品的內(nèi)外變形，容易拾取零件，無干涉方向；盡量使用加載位置，可以組合起來更適合被測零件，使用量具等相對加載位置的偏差必須以90為增量的相位偏差偏差；各配套件的檢具制造方向盡量一致，便于問題分析
檢具設(shè)計概念確認(rèn)
一般來說，重要零件的檢具計劃需要得到 OEM 的批準(zhǔn)。在開始設(shè)計之前，應(yīng)該舉行一次設(shè)計理念的準(zhǔn)備會議。主要參加人員：供應(yīng)商檢具工程師、檢具設(shè)計、制造商代表。
設(shè)計概念應(yīng)該包括詳細(xì)的檢查工具草圖和書面說明，以便檢具設(shè)計可以相應(yīng)地進(jìn)行。設(shè)計概念不必像完成的設(shè)計那樣詳細(xì)，但應(yīng)包括以下信息。
1）被測件與檢具底座的位置關(guān)系最好使用加載裝置。然而，其他位置可能更適合被測件檢測工具的使用（即第一使用位置）。如果位置太高，應(yīng)該以 90 度為增量偏轉(zhuǎn)。
2）定位基準(zhǔn)平面圖應(yīng)與幾何和公差圖紙一致，可使用附帶的基準(zhǔn)墊
3）Gages 和支持測試部件的設(shè)備
4）檢查用于檢測以下特征的部件和設(shè)備
5）關(guān)鍵產(chǎn)品特性（KPC）產(chǎn)品質(zhì)量特性（PQC）過程監(jiān)控點（PMP）
6）所用材料應(yīng)根據(jù)檢測工具的用途和環(huán)境而定，以確保零件在當(dāng)前生產(chǎn)的有效期內(nèi)的功能性、重復(fù)性和線性度。如果適用，匹配或相鄰部分的輪廓形狀或線條特征
7）設(shè)計理念應(yīng)考慮操作者的人體工程學(xué)、被測件的裝拆方便、三坐標(biāo)檢測和SPC數(shù)據(jù)采集的可行性。當(dāng)檢測工具用于全球整合時 汽車項目應(yīng)考慮操作者的習(xí)慣（使用地區(qū)語言）
8）基準(zhǔn)的選擇：
盡量選擇零件的重心方向作為主要基準(zhǔn)面，以利于零件的穩(wěn)定放置
使用3個或更多點作為主基準(zhǔn)面，在基準(zhǔn)總數(shù)盡可能少的前提下，保證零件的穩(wěn)定性。
所有主基準(zhǔn)必須具有相同的特征
選擇第二個和第三個基準(zhǔn)面的順序
選擇4向銷作為孔定位，選擇2向銷作為槽位定位。槽的方向必須平行于第二個基準(zhǔn)面
選擇兩個雙向銷作為槽位定位，且兩個平行槽必須平行于第二個參考平面，另一點必須在第三個參考平面上
選擇一個4通銷作為孔定位，在輪廓或周邊另選1個點
在第二個基準(zhǔn)平面上選擇 2 個點，在第三個基準(zhǔn)平面上選擇 1 個點
六點定位原理
在檢查操作中，首先要確定工件在檢查工具的位置。并且在測量和檢驗過程中，一直保持在原來的位置，按照圖紙要求得到工件位置的過程稱為定位。在檢測過程中將工件保持在一定位置的過程稱為夾緊。
為了獲得工件在檢具中所需的位置，需要研究物體在空間中的位置是如何確定的。尚未定位的工件的位置是不確定的。確定性稱為自由度。
如圖所示，將未定位的工件放置在空間直角坐標(biāo)系中，用X、Y、Z三個相互垂直的坐標(biāo)軸來描述工件位置的不確定性。 Z軸運動有不同的位置，也可以繞XYZ軸自由旋轉(zhuǎn)，共六個自由度。
要正確定位工件，首先要限制工件的自由度。當(dāng)消除這六個自由度時，物體在空間中的位置就完全確定了，所以自由度也是決??定物體在空間中位置的獨立參數(shù)。
如圖所示，如果在XOY平面上放置一塊板B來支撐物體A，那么物體A在這個平面上只能沿OX軸和OY軸移動，繞OZ軸旋轉(zhuǎn)，但不沿OZ軸繞OX軸和Oy軸移動和旋轉(zhuǎn)，否則物體A會離開板B。這說明支撐板B消除了物體A的三個自由度。如果兩個擋塊1和2 放在物體A的xoz平面上，物體A不能沿OY軸移動，也不能繞OZ軸旋轉(zhuǎn)。消除了兩個自由度。
最后，只要在物體A的ZOY平面上設(shè)置一個擋塊3，消除物體沿OX軸的運動自由度，就能確定物體A的空間位置。
從幾何學(xué)上，我們知道 3 個點可以確定一個平面。可以用3個定位支撐點4、5、6代替圖中的支撐板B，同時用擋塊1、2、3作為定位支撐點。因此，一個定位支撐點平均消除一個自由度。因此，物體的空間位置需要按圖紙布置的六個支撐點來消除物體運動的六個自由度。這受到適當(dāng)分布的六個支撐點的限制。工件六自由度原理稱為六點定位原理
從圖中可以看出，XOY平面上有3個支撐點，XOZ平面上有2個支撐點，ZOY平面上有1個支撐點
開啟
，具有三個支撐點的平面稱為安裝基面，支撐點的分布必須適當(dāng)，否則六個支撐點不能限制工件的六個自由度。在這個面上，三個支撐點不能在一條直線上。 , 被支撐工件的重心必須落在這三個支撐點作為頂點所形成的三角形內(nèi)。三個定位支撐點的距離越遠(yuǎn)，安裝基面越大，工件安裝的穩(wěn)定性和相關(guān)性越高，定位精度越高，因此應(yīng)選擇工件輪廓尺寸最大的表面與安裝基面接觸。
具有兩個定位支撐點的平面稱為導(dǎo)向基面。這兩個支撐點的連線應(yīng)平行于安裝基面，兩點之間的距離越大，安裝精度越好。因此，應(yīng)選擇工件尺寸最長的表面與導(dǎo)軌基面接觸。有定位支撐點的平面稱為定距基面。顯然，安裝定位支撐點不需要很大的面積和長度，所以工件通常選擇較小的表面與固定基面接觸。
檢具中第二個工件的定位方法
如上所述，在檢測操作中，根據(jù)圖紙的要求獲得工件在檢測工具中確定的位置的過程稱為定位。要獲得工件在檢具中的確定位置，必須遵循物體定位的六點定位原則。 .
產(chǎn)品定位的制約因素分析
檢具設(shè)計在初期，首先要分析產(chǎn)品圖紙的定位系統(tǒng)。定位系統(tǒng)的穩(wěn)定性不僅影響產(chǎn)品的生產(chǎn)和裝配，而且在后期使用檢具時可能會影響零件的測量結(jié)果。穩(wěn)定
利用六點定位原理，可以分析判斷檢具中的定位結(jié)構(gòu)是否正確，布局是否合理，是否滿足約束條件。
根據(jù)工件自由度的約束，工件的定位可分為以下幾種
1） 完全定位 完全定位是指工件的六個自由度不受重復(fù)約束的定位。工件在X、Y、Z坐標(biāo)方向時，有尺寸要求或位置精度要求。
2）定位不全 工件受限自由度數(shù)小于6
3）定位不足
4） 過定位 定位元件以相同的自由度反復(fù)限制產(chǎn)品方向的定位狀態(tài)稱為過定位。是否允許使用這種定位狀態(tài)主要從其后果來判斷。當(dāng)過度定位導(dǎo)致產(chǎn)品變形或產(chǎn)品與定位元件干涉時，明顯影響產(chǎn)品的貼裝狀態(tài)，不能使用過度定位。
消除或減少過度定位引起的干擾一般有兩種方法；一種是改變定位元素的結(jié)構(gòu)，比如縮小定位
檢具中典型的3-2-1定位原理
汽車工業(yè)是各個工業(yè)化發(fā)達(dá)國家的支柱產(chǎn)業(yè)之一。作為汽車結(jié)構(gòu)的重要部件之一，檢具設(shè)計的質(zhì)量決定了車身質(zhì)量的主要原因。據(jù)美國汽車工業(yè)統(tǒng)計，車身誤差的72%來自于焊接夾具的定位誤差。
汽車車身主要由許多沖壓件組裝而成。薄壁零件占白車身總成的 70% 以上。由于薄壁板剛性差，容易變形，通常用于檢驗過程中。點定位夾緊，保證各零件在焊接位置上的貼合。由于薄壁的柔韌性大，在加工載荷下容易變形。一個好的定位系統(tǒng)對零件的穩(wěn)定性影響很大。
對于定位面1-3的定位，盡量保證定位塊垂直于支撐平面。當(dāng)無法保證定位塊與鈑金件平面垂直時，允許鈑金定位塊呈小角度。理論上，3個定位面可以定位一個面。鈑金件使用3個定位面時，鈑金件可能無法順利放置。因此，有時會增加輔助定位面，以保證鈑金件的平穩(wěn)放置。當(dāng)350MM內(nèi)沒有夾緊裝置時，產(chǎn)品放置時會晃動，所以需要加裝夾緊裝置來放置產(chǎn)品，防止產(chǎn)品晃動，或理論定位面與測量之間有間隙檢測時結(jié)果不準(zhǔn)確。 總結(jié)以上兩點，在實際生產(chǎn)中，大型鈑金件和復(fù)雜塑料件的定位面多于3個，但有4個以上。這種情況是過度定位，但這是允許的。
3-2-1 定位原則是限制產(chǎn)品在空間六自由度的最基本條件。根據(jù)零件的特性，在汽車檢具中允許超過3-2-1原則的過度定位，以保證零件的定位。可靠性。
3-2-1原理的典型定位方法如下
3-2-1 定位原理的意思是有3個定位面，2個定位孔，定位孔的中心連成一條線。這個定位原理很常用。
3-2-1 定位原理： 3-2-1 定位原理是限制產(chǎn)品在空間六自由度的最基本條件。根據(jù)零件的特性，在檢具上允許超過3-2-1原則。為保證另一種情況的定位可靠性，三個定位面控制產(chǎn)品最大投影面的方向，兩個圓心的連接控制產(chǎn)品的垂直方向和旋轉(zhuǎn)，四位定位銷（孔）控制乘積的左右方向，依次 也就是3-2-1.benchmark A先約束三個自由度，然后加一個benchmark B約束它有2個自由度，然后a基準(zhǔn) C 以約束一個自由度。
產(chǎn)品在檢具中的定位
在裝配過程中，確定要安裝的零件的位置和零部件的相互位置的過程稱為定位。通常的方法是根據(jù)產(chǎn)品的圖紙分析確定定位基準(zhǔn)，然后再考慮其相應(yīng)的生產(chǎn)要求。定位方法。
劃線定位是原有的定位方式，費時費力，精度低。僅在需要單件生產(chǎn)和精度要求不高的情況下使用。檢具組裝時，常使用定位元件進(jìn)行定位，定位快速準(zhǔn)確，定位元件是用來限制產(chǎn)品在檢具上位置的裝置檢具設(shè)計，如定位塊、定位銷、仿形面、等。它們必須事先根據(jù)定位原理、產(chǎn)品定位基準(zhǔn)和工藝要求準(zhǔn)確地排列在檢具上，然后將每個安裝的零件按一定的順序放置在定位元件的指定位置（與每個零件接觸）。其他）完成定位。
1） 定位基準(zhǔn)的選擇 確定位置和尺寸的依據(jù)稱為基準(zhǔn)，可以是點、線、面。按用途可分為設(shè)計參考和工藝參考。過程參考又分為定位參考、裝配參考和測量參考。根據(jù)定位原理，定位基準(zhǔn)分為主定位基準(zhǔn)、輔助定位基準(zhǔn)、輔助定位基準(zhǔn)等基準(zhǔn)。在檢具上定位時，產(chǎn)品的定位基準(zhǔn)必須與檢具上的定位元件接觸或重合。正確選擇產(chǎn)品的定位基準(zhǔn)可以獲得準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠的定位，同時也會影響檢具設(shè)計結(jié)構(gòu)方案的整個組裝、測量和@確認(rèn)
基準(zhǔn)的重要性
三坐標(biāo)測量的零件尺寸報告結(jié)果OK，但檢具檢測結(jié)果為NG，或檢具檢測的零件狀態(tài)OK，但檢具檢測結(jié)果為NG零件的三維測量是NG 是的，在這種情況下，無法確定零件是否合格。針對此類問題，我們將整理出以下步驟；
首先要檢查三個坐標(biāo)選擇的測量基準(zhǔn)是否與測量零件時檢具選擇的定位基準(zhǔn)完全一致。大多數(shù)情況下，通過分析這一點，問題基本可以解決。
其次，如果基準(zhǔn)一致，檢查檢具的檢測尺寸是否符合圖紙要求
同樣，如果以上所有條件都滿足要求，您需要再次測量零件以調(diào)查零件測量的重復(fù)性。如果結(jié)果與第一個沒有明顯不同，則說明檢查工具有問題，可能會被檢查。已過期，且準(zhǔn)確性已更改。
在選擇和設(shè)計定位元件和設(shè)計定位元件時，需要考慮適應(yīng)產(chǎn)品定位參考的條件。產(chǎn)品的形狀多種多樣，但它們的基本結(jié)構(gòu)是由平面、圓柱、圓錐和各種成形面組成，這些面可以選擇作為定位參考。因此，可以根據(jù)不同形狀的定位參考來選擇或設(shè)計相應(yīng)的定位元件。
