檢具設(shè)計(jì)的基本原理和方法_機(jī)械/儀器_工程技術(shù)_專業(yè)信息

檢具設(shè)計(jì)的基本原理和方法李志軍（工作單位：躍進(jìn)汽車集團(tuán)南京模具設(shè)備有限公司技術(shù)部）摘要：本文采用檢具設(shè)計(jì)的具體部分，結(jié)合作者的實(shí)踐。代表當(dāng)前先進(jìn)水平的工作討論了美國(guó)通用汽車公司零件檢測(cè)工具的全球公共標(biāo)準(zhǔn)，并解釋了使用該標(biāo)準(zhǔn)的基本原理和方法檢具設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：檢驗(yàn)工具的設(shè)計(jì)原則和方法。每個(gè)汽車零件的質(zhì)量好，以及每個(gè)汽車零件的質(zhì)量是否好，必須通過(guò)檢查工具的檢查來(lái)確定。隨著公司進(jìn)入市場(chǎng)，我廠已逐步與上海大眾汽車有限公司和上海通用汽車有限公司合作，為上述兩家公司及其供應(yīng)商制造模具設(shè)備（模具，固定裝置和檢查工具）。 1999年6月，我廠為上海通用汽車有限公司的新型號(hào)GL7廂式車制造了一批生產(chǎn)檢驗(yàn)工具，這些檢驗(yàn)工具是按照美國(guó)通用汽車公司檢驗(yàn)工具標(biāo)準(zhǔn)制造的。供應(yīng)商。制造該檢驗(yàn)工具標(biāo)準(zhǔn)是為了建立通用供應(yīng)商批量生產(chǎn)零件檢驗(yàn)工具的全球公共標(biāo)準(zhǔn)而制定的。下面，將通過(guò)GL7廂式貨車左右前門上的檢查夾具的設(shè)計(jì)來(lái)詳細(xì)說(shuō)明檢查夾具的基本原理和方法（產(chǎn)品如圖一）所示，并與[1.美國(guó)通用汽車公司的標(biāo)準(zhǔn)1.。確定產(chǎn)品放置方法：1. 1在設(shè)計(jì)檢查工具之前，必須首先確定組件在整個(gè)汽車中的組裝位置，定位方法（包括定位點(diǎn)的選擇和位置），固定方法以及周圍組件的關(guān)系。

這非常重要。在檢查工具的設(shè)計(jì)中，無(wú)論是零件的放置檢具設(shè)計(jì)，定位，夾緊點(diǎn)的選擇還是檢查項(xiàng)目的確定，都與此相關(guān)。設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)觀察整個(gè)零件在整個(gè)車輛中的組裝情況并與用戶產(chǎn)品工程師討論其相關(guān)問(wèn)題（組裝位置，定位方法，固定方法，與周圍零件的關(guān)系）來(lái)建立產(chǎn)品的宏觀圖像。答案很明確，那么，現(xiàn)在，可以進(jìn)行整個(gè)115種檢查工具的設(shè)計(jì)了。1. 2產(chǎn)品的放置與整個(gè)汽車中的放置盡可能相似，也就是說(shuō)，根據(jù)產(chǎn)品的裝載位置放置產(chǎn)品，以便產(chǎn)品可以在汽車后重現(xiàn)其實(shí)際狀態(tài)在檢查過(guò)程中組裝。測(cè)量結(jié)果真實(shí)反映了汽車上組裝產(chǎn)品的實(shí)際情況。如果根據(jù)產(chǎn)品的裝載位置放置產(chǎn)品導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行定位，夾緊和測(cè)量或非常不便，則可以旋轉(zhuǎn)產(chǎn)品，旋轉(zhuǎn)角度必須為90度或180度。在用于左/右前門護(hù)板的檢查工具的設(shè)計(jì)中，根據(jù)產(chǎn)品的裝載位置放置產(chǎn)品檢具設(shè)計(jì)，并在左右兩個(gè)部分上放置一對(duì)檢查工具。請(qǐng)參閱（圖片二）。2.固定產(chǎn)品定位點(diǎn)。夾緊點(diǎn)：與用戶產(chǎn)品工程師充分討論后，確定產(chǎn)品定位點(diǎn)為AB（固定Y方向）兩個(gè)平面，C（C為六個(gè)小在皮帶的情況下，皮帶的底面設(shè)置為Z方向，兩側(cè)設(shè)置為X方向（請(qǐng)參見(jiàn)圖1和圖三.和圖四））。產(chǎn)品的XYZ方向由三個(gè)點(diǎn)ABC確定。

到目前為止，產(chǎn)品已完全定位。定位基準(zhǔn)的位置公差應(yīng)小于0.1mm。對(duì)于許多沖壓零件，產(chǎn)品定位是通過(guò)在表面上增加兩個(gè)孔來(lái)確定的。然后，這兩個(gè)定位孔之間應(yīng)該有區(qū)別：一個(gè)是固定四個(gè)方向（使用圓銷，直徑是產(chǎn)品孔直徑減去0.2mm），另一個(gè)是固定兩個(gè)方向（使用棱柱形銷子，長(zhǎng)邊直徑（工作部分）是產(chǎn)品孔直徑減去0.3mm，短邊（非工作部分）小于長(zhǎng)邊直徑0.5mm）。在原始車輛的組裝中，此產(chǎn)品在C側(cè)有六個(gè)小塊，粘貼在前門的外表面上，并用B側(cè)粘合劑粘貼在前門的外表面上，因?yàn)樵撜澈蟿┦且淮涡缘?，測(cè)量后仍需使用該產(chǎn)品，因此將檢查工具用夾子夾在B（兩個(gè)位置）.C（六個(gè)位置）表面； A表面最初是用于將鉤子夾緊在前門外表面上的凹槽。鑒于上述情況，考慮到產(chǎn)品已安裝在檢查工具上，因此拆卸方便且?jiàn)A緊可靠，因此增加了三個(gè)夾子到A邊到目前為止，A.B.C的三個(gè)側(cè)面已牢固地夾緊在定位面上。在設(shè)計(jì)將C側(cè)的六個(gè)小支腳夾緊時(shí)，由于產(chǎn)品是左右兩個(gè)同時(shí)放置在檢查工具上，并且C側(cè)的六個(gè)小支腳位于產(chǎn)品的內(nèi)表面上，即在產(chǎn)品和墻之間。不能直接看到墻面板。因此，在設(shè)計(jì)中采用了一套可動(dòng)的夾緊裝置。按下檢查工具上方的平移夾緊裝置可松開(kāi)夾緊裝置；提起夾緊裝置后，夾緊裝置中的彈簧使夾緊裝置能夠夾緊產(chǎn)品。

這種設(shè)計(jì)可以使夾緊裝置中的旋轉(zhuǎn)軸確保夾緊力垂直于產(chǎn)品表面。根據(jù)通用汽車的檢查工具標(biāo)準(zhǔn)，在夾緊產(chǎn)品時(shí)必須將夾緊件彈性?shī)A緊，以防止損壞產(chǎn)品。因此，這種設(shè)計(jì)確保了產(chǎn)品夾緊是有彈性的。同時(shí)，檢查器的其余夾緊點(diǎn)使用彈簧和橡膠以彈力固定產(chǎn)品。彈性?shī)A緊力保持在約5kg。如果尺寸太小，夾緊力將不牢固，如果尺寸太小，則會(huì)損壞產(chǎn)品。請(qǐng)參閱（圖三.圖四）。3.測(cè)試項(xiàng)目功能設(shè)計(jì)：所有測(cè)試項(xiàng)目均由用戶產(chǎn)品工程師根據(jù)產(chǎn)品的GD＆T圖設(shè)置，檢具設(shè)計(jì)工程師可以根據(jù)產(chǎn)品功能和效果進(jìn)行設(shè)置為了理解產(chǎn)品及其在檢具設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，應(yīng)向用戶的產(chǎn)品工程師提出自己的見(jiàn)解，并適當(dāng)增加或減少測(cè)試項(xiàng)目，無(wú)論如何，應(yīng)最終解釋產(chǎn)品及其含義。測(cè)試項(xiàng)目屬于用戶產(chǎn)品工程師。3. 1要檢查產(chǎn)品是否合格，必須首先測(cè)量作為關(guān)鍵產(chǎn)品特征點(diǎn)的KPC點(diǎn)；如果KPC點(diǎn)不合格，則產(chǎn)品不合格，為了確保KPC點(diǎn)測(cè)量的準(zhǔn)確性，測(cè)量?jī)x器使用百分表，并且在檢查工具的相應(yīng)位置116上設(shè)計(jì)了一個(gè)基準(zhǔn)座；同時(shí)，設(shè)計(jì)了校準(zhǔn)設(shè)備（精度為[0.02mm）。在使用前，將百分表放置在校準(zhǔn)設(shè)備上校零位上，然后插入基準(zhǔn)座。

通過(guò)這種方式，無(wú)需在三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x上進(jìn)行測(cè)量即可直接讀取測(cè)試產(chǎn)品的誤差。參見(jiàn)（圖五）。3. 2）KPC點(diǎn)合格后，即可對(duì)整個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試。將根據(jù)具體情況確定具體的測(cè)試方法。一般原則是：產(chǎn)品邊緣輪廓線，線條檢查（上下公差線）目視檢查，基準(zhǔn)的公差應(yīng)在±0.50mm以內(nèi)；邊緣輪廓表面，檢測(cè)表面應(yīng)相距3mm，塞尺檢測(cè)，將表面輪廓位置公差用作基準(zhǔn)應(yīng)限制在±0.20mm范圍內(nèi)；中間輪廓表面裝有多個(gè)夾板，夾板的公差應(yīng)在±0.25mm以內(nèi)，并使用塞尺進(jìn)行檢測(cè)；對(duì)于孔為了防止通孔規(guī)檢測(cè)到孔的位置和大小，應(yīng)設(shè)置襯套，并且參考位置的公差應(yīng)限制在±0.15mm以內(nèi)，圓銷限位規(guī)的直徑為產(chǎn)品孔的直徑，洞根據(jù)最大實(shí)體原則減少頭寸；此外，為了了解產(chǎn)品及其配合部件是否光滑，可以設(shè)置幾個(gè)模擬塊（根據(jù)安裝位置確定汽車的位置），模擬塊的公差應(yīng)在±0.以內(nèi)50毫米當(dāng)產(chǎn)品的特性偏離上述規(guī)格時(shí)，檢查工具的公差可以采用1/10規(guī)則。在產(chǎn)品圖紙上標(biāo)記某個(gè)產(chǎn)品特性的公差1/10可用作檢查工具的制造公差。該產(chǎn)品的主要檢查項(xiàng)目是上邊緣輪廓（畫出上下公差線）。前后邊緣輪廓（塞規(guī)測(cè)量和模擬塊外觀檢查）。外表面輪廓（紙板和塞尺測(cè)量）和上邊緣后面的下部輪廓部分的輪廓（僅通過(guò)量規(guī)測(cè)量）。

3. 3接下來(lái)，將討論用于檢測(cè)上邊緣和下輪廓的設(shè)計(jì)思路。請(qǐng)參閱（圖片六）。由于所需的檢查輪廓位于產(chǎn)品和墻板之間，因此只能在墻板后進(jìn)行檢查；與此同時(shí)，此檢查工具的左/右部分相對(duì)于每個(gè)因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，在輪廓線的選定檢測(cè)點(diǎn)（不是整個(gè)過(guò)程）的相應(yīng)壁板上加工了一個(gè)孔，并安裝了測(cè)量座。檢測(cè)點(diǎn)的位置公差為±0.02mm，在測(cè)量座上測(cè)量導(dǎo)向孔。該孔為10+ 0.022 0X10 + 0.022 0方孔，限位規(guī)的導(dǎo)向部分為也是10？0.013？0.028X10？0.013？0.028平方，工作零件公差為±0.02mm，產(chǎn)生的最大誤差為0.09mm，并且誤差控制在GM的范圍內(nèi)檢查工具標(biāo)準(zhǔn)（±0.15mm）在檢查過(guò)程中，檢查員通過(guò)觀察臺(tái)觀察著陸情況基準(zhǔn)數(shù)據(jù)檢查限位計(jì)上的位置，以判斷產(chǎn)品是否合格（基準(zhǔn)閥座的觀察表面在涂漆區(qū)域內(nèi)是否合格，否則為不合格）。以上是檢具設(shè)計(jì)的基本原理。在該檢查工具的加工中，定位輪廓符合通用標(biāo)準(zhǔn)的要求，誤差在±0.1mm之內(nèi)，并且特別修正了加工數(shù)字模型，即輪廓數(shù)字模型升高了0.1mm以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的最大偏差，使檢查工具具有一定的維修余量。調(diào)試方便。4.在制造和交付檢查工具之前，必須評(píng)估它是否可以完全反映測(cè)量設(shè)備的功能。該方法是重復(fù)性和再現(xiàn)性測(cè)量實(shí)驗(yàn)。可以發(fā)現(xiàn)初步的功能和可重復(fù)性研究，可以發(fā)現(xiàn)測(cè)量系統(tǒng)中的明顯問(wèn)題，并可以驗(yàn)證檢查工具的功能是否滿足設(shè)計(jì)意圖。平均值和范圍方法是一種數(shù)學(xué)方法，可以確定測(cè)量系統(tǒng)的可重復(fù)性和可重復(fù)性。批量生產(chǎn)零件需要此方法。判斷均值和范圍方法的重復(fù)性和再現(xiàn)性的標(biāo)準(zhǔn)指南：1. 30％的誤差必須改善。該系統(tǒng)必須改進(jìn)。嘗試找出問(wèn)題并糾正。