檢測工具基本培訓(xùn)資料.ppt 39頁

曹亮，檢具基礎(chǔ)知識主編 2008-10-10 培訓(xùn)目的一、培訓(xùn)目的：1.通過培訓(xùn)，可以系統(tǒng)地了解檢具的基本概念； 2.把 基本概念 應(yīng)用于新產(chǎn)品開發(fā)特定項目的尺寸控制； 3. 增加對檢驗工具的使用和質(zhì)量控制方法的了解； ………… 培訓(xùn)大綱一、檢具定義； 二、檢工具分類； 三、檢具函數(shù)； 四、測具準(zhǔn)確度； 五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識； 六、測具加工調(diào)試基礎(chǔ)知識； 七、檢具輔助要求； 一、檢具的定義（Checking Fixture's definition） 泛指檢具是用于產(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；對齒輪進行綜合檢驗的檢驗工具稱為綜合檢驗儀。量具包括：1.萬能量具、儀表、三坐標(biāo)測量機（CMM）等； 2.Smooth 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、檢測機等二、測具的類一、根據(jù)車身材質(zhì)：1.樹脂類檢測工具（我們常用汽巴5166/威獅460）；2.鋁制檢具；（鑄鋁ZL107/Duralumin LY12）3.鐵制測具；（鑄鐵HT250/鋼45）4.木查具；（硬木） ）5.others（如玻璃鋼、蜂窩板等）二、根據(jù)不同的款式：1.日韓查具；（本田、豐田、日產(chǎn)也有不同的檢具標(biāo)準(zhǔn)）--- ----實用，更能體現(xiàn)加載效果！2.美國檢工具；（通用檢具標(biāo)準(zhǔn)）-------理論強，一般處于自由狀態(tài)，對零件要求高！ …… 三、按檢具功能分類：1.制程檢具（單品檢具、半成品檢具）；2.***檢具；四、按產(chǎn)品類型：1.壓件測具；2.注塑件檢具；3.檢具用于加工零件的夾具； 4.車身裝飾及蓋板檢具； 5.玻璃檢具； …… 二、測具分類（續(xù)） 樹脂檢具二、檢具分類（續(xù)） 鋁制檢具（檢具）二、檢具類別（續(xù)） 鐵檢具（門框檢具）二、checking分類（續(xù)）木制檢具（車頂飾件檢具）三、Checker是功能性產(chǎn)品的在線檢測；通過各種測量方法，提供測量數(shù)據(jù)，用于確定產(chǎn)品的尺寸和特性。

四、測具的精度一、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，那么量具的制造公差±0.1mm～±0.2mm是可以接受的。通常，汽車覆蓋件檢測儀的精度可以滿足±0.3mm以內(nèi)的要求。 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得到的測量值的總變化量。如圖（c）所示。 三、可重復(fù)性和再現(xiàn)性；重復(fù)性：是指評價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。穩(wěn)定性、重復(fù)性和再現(xiàn)性（附圖） 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)努力改進檢驗工具）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。

這張圖清楚地反映了具體產(chǎn)品的定位標(biāo)準(zhǔn)、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。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。 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）五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)）G和檢具設(shè)計的四個原理：▲具有相同 可以實現(xiàn)檢具加工和檢測的標(biāo)桿； （包括加工基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)，可用于后期修正和檢具定期檢定） ▲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。 ▲操作方便（包括產(chǎn)品取放和檢查、夾具操作、搬運等）**檢具設(shè)計時，除了以上四個基本原則外，還要考慮能滿足產(chǎn)品的分析和工藝質(zhì)量特性。

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！ 五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)）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、本體、定位元件、測量元件、夾緊裝置?；w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，必須同時去除焊接應(yīng)力和鑄造應(yīng)力）、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)有網(wǎng)格線和坐標(biāo)的坐標(biāo)值應(yīng)該刻孔。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。 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)兩個銷 (b) 三定位面檢具的定位基準(zhǔn)一般基于區(qū)分主基準(zhǔn)（表面基準(zhǔn)）和次基準(zhǔn)（線參考）和子基準(zhǔn)（點參考）。

主數(shù)據(jù)一般有3個錨點，用A1、A2、A3表示；次要基準(zhǔn)面一般是兩個錨點，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）。 五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)） ★常用定位方法：1.面（邊）定位； 2.內(nèi)孔定位； 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，定位銷的直徑要根據(jù)螺紋的小徑計算！ 5.組合基準(zhǔn)定位；模擬鈑金表面 A 和 B 以及模擬玻璃表面形成一個組合基準(zhǔn)。 五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)） 常用的定位部件有支撐銷、定位塊、定位銷、V型塊、心軸等，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)。定位元件的硬度可確定根據(jù)被測參數(shù)的精度等級（GB/T1800-1998）：精度為IT9～IT11，硬度為HRC45～50，精度為IT7～IT9，硬度為HRC55～60，精度為IT5～IT7，硬度為HRC60～65。***注：若產(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！五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)） ★產(chǎn)品夾緊方式：1.快速卡盤夾緊；2.彈性夾緊；3.磁力夾緊；4.氣動夾緊；5.其他夾緊（壓板，C型夾具夾緊、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，定位準(zhǔn)確夾具中的產(chǎn)品在夾緊過程中不會損壞產(chǎn)品的外觀。

夾緊力的方向盡量垂直于定位面的方向！ 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）是指尺寸允許的變化量。等于上偏差和下偏差的代數(shù)差的絕對值。例：“φ12±0.02”，φ12為基本尺寸，+0.02為上偏差，-0.02為下偏差，該尺寸公差范圍為：|+0. 02-(-0.02）|=0.04，上限尺寸為φ12.02，下限尺寸為φ11.98。形狀公差是指形位誤差五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)） ★產(chǎn)品檢驗方法：必須根據(jù)產(chǎn)品各種檢驗要素的要求和檢具使用者的檢驗習(xí)慣來設(shè)定產(chǎn)品檢驗方法!例如：千分表檢驗必須設(shè)置KPC點 如果產(chǎn)品公差小于等于0.3mm，則不能用尖角塞尺檢驗?。ㄒ驗榧饨侨叩臏y量誤差塞尺是0.1mm)；如果可以使用多種檢測方法，那一定是常用的檢測方法依賴！每個特征的常用檢測方法產(chǎn)品e如下：1.孔位置檢測； （銷釘檢測、刻線目檢、交叉銷釘?shù)龋?.銷位置檢測； （測試中）孔銷、直角檢測塊、十字滑塊+千分表、目測等）3.輪廓面檢測； （偏置面+尖尺或卡尺或擋規(guī)、切面、模板、千分表等）4.KPC點檢測； （直徑指示器、EDC等）詳見附圖：五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)）1.孔位置檢測：2.pin位置檢測：內(nèi)孔檢測pin形式為和上面的檢測針一樣！襯套指南。

五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)）3.型面檢測：劃線檢測：切面檢測：五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)） 輪廓面/KPC點檢測： 五、檢具設(shè)計基礎(chǔ)知識（續(xù)） 檢測工具的設(shè)計步驟：1. 前期消化，明確產(chǎn)品需求。 （非常重要?。┫瘮?shù)據(jù)包括：產(chǎn)品圖紙、GD&T圖紙、檢具樣式、檢驗標(biāo)準(zhǔn)、工程A表、工裝設(shè)計任務(wù)、樣品、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)品要求自動檢具，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)必須在底板區(qū)域內(nèi)) 5.出總裝配圖，零件圖。 （總裝圖必須反映定位基準(zhǔn)、GD&T圖要求的檢測特征的檢測方法、配合尺寸、總尺寸、零件材質(zhì)及熱處理要求等）五、檢具設(shè)計basic知識（續(xù)）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φ8.5孔的位置，檢測銷應(yīng)該設(shè)計什么尺寸和公差? 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，檢測針的尺寸和公差應(yīng)該設(shè)計多大？ 六、Checking 加工調(diào)試基礎(chǔ)知識 一般檢查器的主體和底座需要用NC加工；定位元件、測量元件和夾緊裝置通常采用常規(guī)加工。

檢具零件加工設(shè)備要求：加工中心； （主要用于型材和雕刻加工）車床；研磨機（外圓研磨、平面研磨）；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行排氣孔，以免在退火過程中由于封閉區(qū)域的溫度升高而爆裂型材內(nèi)部的氣體！ 六、檢查加工和調(diào)試的基礎(chǔ)知識本體結(jié)構(gòu)的設(shè)計需要根據(jù)設(shè)備的NC加工條件來確定。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）盒子）;另外，在設(shè)計時，要考慮砌塊設(shè)計 加工制造是通過安裝完成的。 六、Checking 加工調(diào)試基礎(chǔ)知識 檢具的檢具校準(zhǔn)：一般檢具需要調(diào)試校準(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。 六、檢查加工調(diào)試基礎(chǔ)知識通用檢查工具精度：定位面位置±0.1mm；定位銷（孔）位置±0.1mm；形狀測量面位置±0.15mm；外輪廓測量面位置±0.2mm；雕刻測量位置±0.2mm；形規(guī)和截面模型±0.25mm；測針（孔）位置±0.15mm；打標(biāo)孔位置度±0.25mm；輪廓標(biāo)記位置度±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.如客戶有特殊要求，按客戶要求； 2.high precision 是產(chǎn)品精度的1/5～1/10； 3.CMM 一般要求設(shè)計者在測量檢具時提供檢具圖。

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 0.0590.000 是 -669.9120.200 0.200-669.898 0.0140.000 Z1045.2350.200 @2001045.239 0.005 0.000 DIM D22 = 點 F25 軸標(biāo)稱的位置 +TOL -TOLMEASDEV OUTTOL X901.7600.200 0.20090@2010 k54@000 是 -653.8220.200 0.200 -653.820 0.0030.000 Z 1088.7990.200 0.200 168@k 796 -0.0030.000 DIM D23 = LOCATION OF POINT F26 AX NOMINAL +TOL -TOLMEASDEV OUTTOL 測量點見上圖 X998.5720.200 0.200699@k 613 0.041 0.000 是 -633.7700.200 0.200 -633.736 0.034 0.000 Z 1131.8830.200 0.200 @200 1131.904 0.021 0.000 DIM D24 = 點 F27 軸標(biāo)稱的位置 +TOL -TOLMEASDEV OUTTOL X 1085.7620.200 0.8@2090 0.2090@104 @016 0.000 是 -61@k14 [email protected] 0.200 -619.330 0.072 0.000 Z 1162.9240.200 0.200 1162.971 @k554@0 @000 DIM D25 = 點 F28 軸標(biāo)稱的位置 +TOL -TOLMEASDEV OUTTOL X 1208.1050.200 0.200 1208.112 0.007 0.03@001 0.200 0.200 -603.208 0.102 0.000 Z 1192.3860.200 0.200 1192.454 0.068 0.0 ... 七、檢查輔助要求檢查工具的輔助要求包括：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。 （比如鋼印刻在0位面、負3面等，或者按照一定的標(biāo)準(zhǔn)噴漆以備后續(xù)檢測）4.checking面必須刻有坐標(biāo)網(wǎng)格線和坐標(biāo)值, 檢具的檢驗標(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，需要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，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.activity的模板一定要放置穩(wěn)定，易于檢測。 …… 以上內(nèi)容只是個人經(jīng)驗總結(jié)自動檢具，如有不對的地方還望指正！謝謝！ 8.5+/-0.1 10.5 10.5 ABCA ?1.4A BCM 萬能銑頭 CMM 測量機 柔性測量機 雕刻線位置 CMM 檢測 * * 整體鑄鋁或硬鋁底座板+硬鋁體是鋁量規(guī)常見的結(jié)構(gòu)形式。整體鑄鐵焊接底板+焊接支架只有定位元件，沒有檢測元件！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) 4 個方位孔（B1、C 基準(zhǔn)） A 基準(zhǔn)面 A 基準(zhǔn)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） Benchmark）定位貼片定位支撐釘固定定位銷可動定位銷錐度定位銷模擬鈑金面A模擬玻璃面模擬鈑金面B定位孔彈簧理解每個幾何公差的含義是檢具設(shè)計的前提！檢驗針檢驗針刻十字和負3線，目視檢驗刻線針檢驗直角檢驗塊十字滑塊4向檢驗刻產(chǎn)品公差帶刻產(chǎn)品0、3位參考線目測或手感檢驗（量產(chǎn)中）狀態(tài)) 3mm檢測塊測量尖角塞尺/游標(biāo)卡尺/擋規(guī)直尺千分表KPC點檢測3mm檢測