Profile 檢具設(shè)計 和檢測方法

常規(guī)檢具是靠檢具的檢測部位（包括檢測輪廓、通、止規(guī)）與被檢測元件的邊緣是否接觸來判斷被檢測元件是否合格，而且由于輪廓只控制表面特征，在很多情況下，可以使用檢測工具來檢測輪廓。我們今天討論三種情況。

1. 沒有基準(zhǔn)的輪廓

我們先來看看下面這個沒有參考的profile，看看它的檢查工具是怎么設(shè)計的。

圖1

圖1左圖為鈑金件，圓弧部分由無基準(zhǔn)的輪廓定義，圖1右圖陰影部分為表示輪廓的公差帶。輪廓表達的要求是，只要實際零件的表面輪廓都能落在R29.5和R30.5的圓弧之間的區(qū)域內(nèi)，零件的表面輪廓為合格的。

有同事問我，在條件有限的情況下，不能用CMM檢查輪廓，能不能直接測量輪廓的半徑，只要圓弧部分的半徑在29.5之間和 30.5 之間，部分是否合格？我們先不討論圓弧的圓度是否符合要求（這里輪廓的概念和圓柱度的概念是一樣的）。就半徑而言，這種操作方法也是不正確的，因為半徑是29.5到30.5之間的區(qū)域，可以有半徑小于2的圓弧9.5，或者大于30.5，如下圖所示：

圖 2

如圖 2 所示，圓弧 b 的半徑肯定會大于 R30.5，圓弧 a 的半徑肯定會小于 29.5，但都可以落在型材公差帶范圍內(nèi)，滿足圖紙要求。根據(jù)圖1中的公差帶，我們可以制作一個仿形檢具，然后用測距儀對其進行檢查。此仿形檢具必須做成公差帶的外邊界，即半徑為R30.5的圓弧，如下圖：

圖 3

如圖3檢具設(shè)計，藍色為檢具部分，圓弧半徑為30.5。理論上，當(dāng)實際零件的輪廓與檢具的最大理想輪廓最小時，如果實際輪廓中任一點與檢具輪廓的距離大于1，則該零件不是合格，否則小于1為合格。在我們的實際操作中，我們將實際零件靠在檢具的輪廓上，然后將零件自由擺動，只要我們能找到一個位置，使直徑為 1 的測距規(guī)不能插入到檢具上的任何位置。測量輪廓，則零件合格。當(dāng)然，這種檢測方式更適用于壁厚較薄的零件。像所有的停止儀表一樣，有一個缺點，那就是，

2. 剖面帶參考 (RMB)

讓我們看一下下面的圖片：

圖 4

基于與之前相同的邏輯，我們只考慮公差帶的邊界。在實際操作過程中，為了保證限位器的強度，我們一般采用理論輪廓向材料外側(cè)偏移3mm形成的輪廓作為檢具上的檢測輪廓。從公差帶的分布可以看出，公差帶是理論輪廓內(nèi)外0.15的偏差形成的區(qū)域，因為檢具輪廓與理論輪廓的距離為3，所以檢具的檢測輪廓在公差帶之外（邊界距離為3-0.15=2.85，在2.85的區(qū)間內(nèi)絕不應(yīng)該是任何材料，所以使用2.85調(diào)節(jié)的通用方法。檢具的檢測輪廓與公差帶內(nèi)（材料內(nèi)）邊界的距離為3+0.15=3.15，在這個范圍內(nèi)3.15 ，必須有料，所以用3.15的限位器來檢測。如下所示：

圖 5

檢具由定位部分和檢測部分組成。因為這里的B基準(zhǔn)和C基準(zhǔn)用的是RMB，所以B基準(zhǔn)的定位孔要用錐孔配合彈簧，作為C基準(zhǔn)的兩個定位銷用兩個錐銷配合彈簧。當(dāng)該零件安裝到檢具后，該零件的所有 6 個自由度都受到限制。零件壓緊后的操作方法是在零件被測輪廓與檢具檢查輪廓之間的凹槽內(nèi)放一個2.85規(guī)，刮一次。實際輪廓不超過公差帶的外邊界（不要太大）。同理，用3.15的量規(guī)刮一圈凹槽。限位器不能落入凹槽中。如果不落入槽內(nèi)，則說明零件的實際輪廓沒有超出公差帶的內(nèi)邊界（不能太?。?。）。根據(jù)通規(guī)和止規(guī)的測量結(jié)果，如果滿足通規(guī)并停止止規(guī)，則零件的輪廓合格。

3. 輪廓參考帶 M 圓 (MMB)

如果reference有一個M圈，對于檢具設(shè)計工程師來說就容易多了，因為對應(yīng)的定位特征可以做成固定大小。見下文：

圖 6

見圖6，因為參考C有M個圓，所以檢具上對應(yīng)的定位銷（實際參考模擬體）是一個固定值。多少錢？正如我上一篇文章所討論的，在ABC基準(zhǔn)系統(tǒng)中，基準(zhǔn)C與M圓的基準(zhǔn)模擬體的大?。礄z具上對應(yīng)的定位銷）是相對于基準(zhǔn)的最大物理效應(yīng)(AB) 在它前面。尺寸（MMVB），根據(jù)孔徑12.8對應(yīng)的位置度數(shù)的要求，可以得出MMVB=12.8-0.06-0.1=12.64，即C對應(yīng)的定位銷直徑為12.64。檢具設(shè)計如下圖：

圖 7

檢具上的檢測輪廓為垂直于A、B的平面，與C（定位銷軸）的距離為24.8，一般量規(guī)尺寸為3-0. 2=2.8，限位器大小為3+0.2=3.2。

圖 8

在用檢具進行檢測的過程中，零件首先要與參考平面A完全貼合，然后到B，穿過定位銷A，最后使用限位器。需要注意的是檢測方法，因為基準(zhǔn)元件與基準(zhǔn)模擬體之間存在間隙，即12.64的定位銷與1<的實際孔之間存在間隙@2.8，則該零件正在檢查中。左右移動的自由不受限制（或在一定范圍內(nèi)），這樣的移動是完全合法的。這很可能會導(dǎo)致我們一般的監(jiān)管失效，或者說不停的監(jiān)管的現(xiàn)象，那么我們應(yīng)該如何處理呢？

這里我們首先討論基準(zhǔn)加M圈的游戲規(guī)則。當(dāng)我們說基準(zhǔn)加M圈的時候，就是說如果基準(zhǔn)元素（實際基準(zhǔn)孔的大?。╇xMMB很遠，我們的被測元素可能會得到額外的補償，也就是說，被測元素的實際被測元素零件可以超過公差框中的值。讓我們更深入的了解一下基準(zhǔn)加M圈的本質(zhì)。當(dāng)基準(zhǔn)孔變大時，我們允許被測元素超出公差范圍。根本原因是我們可以保證數(shù)據(jù)的MMB空間不被侵犯。零件的測量特征被“拉”到公差帶中。而這種“拉動”過程反映了實際裝配中所允許的情況。

圖 9

如圖9所示，當(dāng)實際參考孔C最大化時，我們實際測量的輪廓可以遠離21.8，即使是在綠色公差區(qū)域或藍色公差區(qū)域，也遠from 這應(yīng)該是粉紅色的區(qū)域，但也可能是合格的。因為在檢測過程中，我們可以左右移動零件（定位銷與基準(zhǔn)孔之間的間隙內(nèi)），將實測特征強行“拖”入粉色公差區(qū)域。那么回到我們的實際操作中，當(dāng)這樣一個零件放在檢具上時，我們可以在保證A貼緊，B貼緊的情況下，在定位銷與基準(zhǔn)孔之間的間隙內(nèi)任意移動該零件。只要我們能找到一個讓被測輪廓通過和停止的位置，

當(dāng)然，這需要我們的檢驗人員有耐心，仔細調(diào)整零件與檢驗工具的位置關(guān)系，確保不誤判。需要說明的是檢具設(shè)計，此處不適用于計量類檢測工具（如打算用間隙規(guī)測量實際輪廓值）。在運動部件的過程中，如果間隙規(guī)測得的最大間隙小于3.4，只能表示輪廓合格，這個值不能用于SPC控制。因為它不是實際輪廓的實際值（實際輪廓的值是把C做成錐銷時測得的值）。

概括：

本文簡要介紹了如何使用檢測工具檢測輪廓。對于沒有參考的輪廓，使用最大的MMC輪廓（即檢具的檢查輪廓做出的公差帶的外邊界）和實際輪廓，然后使用測距儀進行檢測，只要每次都能找到一個制作實際零件輪廓的位置。所有的部分停止量規(guī)都可以停止，輪廓合格。如果是帶參考的輪廓，直接用通停規(guī)檢測。但是如果參考有 M 個圓，這一次意味著我們允許零件在檢具上的小范圍內(nèi)移動。在運動過程中，只要我們能找到一個位置，保證被測輪廓的每個點都滿足一般規(guī)律，停止輪廓為合格。