專業(yè)管理|汽車檢具設(shè)計（系統(tǒng)信息）（集合）-由IASC-CN特別提供

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機械系統(tǒng)的堅固設(shè)計

穩(wěn)健性也變得健壯，這是指因數(shù)（原因）條件發(fā)生微小變化對因變量（結(jié)果）不敏感，例如產(chǎn)品性能對所用材料的劣化不敏感，在某些情況下，使用便宜或低等級的材料會使產(chǎn)品對制造尺寸的敏感性降低，從而可以改善產(chǎn)品的可制造性并降低制造成本。例如，使產(chǎn)品對使用環(huán)境的變化不太敏感。為了確保產(chǎn)品的可靠性并降低運營成本，根據(jù)此指導(dǎo)思想，將產(chǎn)品性能，質(zhì)量和成本綜合考慮，做出最佳設(shè)計，不僅可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，還可以降低成本。這種工程設(shè)計方法稱為“穩(wěn)健設(shè)計”

健壯的設(shè)計方法是在過去的二十年中迅速發(fā)展起來的一種新方法，可以有效地保證產(chǎn)品質(zhì)量。該方法目前受到高度重視，并在許多工業(yè)化國家廣泛使用。健壯設(shè)計的基本概念是：設(shè)計變量和噪聲因子的變化將被轉(zhuǎn)移到設(shè)計函數(shù)中，從而導(dǎo)致質(zhì)量指標和約束條件惡化，并且變化的統(tǒng)計分布也將影響設(shè)計的概率和統(tǒng)計特性。設(shè)計功能。健壯設(shè)計的核心是優(yōu)化設(shè)計問題，該問題要求在滿足約束的同時實現(xiàn)健壯產(chǎn)品質(zhì)量的目標。

汽車檢具設(shè)計的基本原理

汽車零件具有許多復(fù)雜的形狀，而傳統(tǒng)的測量方法則無法檢測出不規(guī)則的形狀。汽車檢具汽車檢具上模擬塊的形狀，尺寸和位置要求很高的制造要求，有時需要精確到0.05mm甚至更高的要求，因此汽車檢具必須執(zhí)行三坐標測量以確保其準確性要求合格，并且要求專業(yè)設(shè)計師進行設(shè)計。

各種汽車零件，專用性強，大多數(shù)汽車檢具屬于非標設(shè)備，一般根據(jù)測試內(nèi)容和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點，公司的生產(chǎn)條件和實際需要以及特殊設(shè)計，設(shè)計質(zhì)量檢驗工具，生產(chǎn)效率，產(chǎn)品質(zhì)量，開發(fā)周期，加工等都有直接影響。事實表明，通過使用合理設(shè)計的檢查工具進行在線檢查，可以滿足圖紙尺寸要求，操作方便，實用性強。它可以有效地保證產(chǎn)品的質(zhì)量，并且極大地提高了勞動生產(chǎn)率，為此設(shè)計汽車檢具必須考慮幾個方面的基本要求和基本原理

一種處理原理

汽車檢具不僅必須具有更好的性能，而且還要確保組裝過程的要求，同時力爭使其結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，操作過程中動作迅速且易于制造。

可制造性原則意味著設(shè)計的檢查工具可以滿足以下產(chǎn)品的組裝和測試要求

1汽車零件通常由單個或多個零件組成。一些檢查工具具有異常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和各種操作順序。目前，人工檢查零件很多，設(shè)計時預(yù)留了一定的操作空間。

2內(nèi)部零件的檢查具有一定程度的塑性變形。在將定位器和夾具設(shè)置在檢查工具的設(shè)計上時，應(yīng)充分考慮產(chǎn)品的變形區(qū)域和方向

3作為一種高精度設(shè)備，檢查工具對生產(chǎn)環(huán)境有一定要求。生產(chǎn)車間不可避免地會產(chǎn)生煙霧，金屬或廢物，這將損壞檢查工具裸露的光滑工作表面，并需要進行覆蓋和采取其他措施。

兩條經(jīng)濟原則

在清晰的生產(chǎn)程序的前提下，分析產(chǎn)品測試的內(nèi)容，然后根據(jù)產(chǎn)品的批次大小制定檢具設(shè)計計劃。實際的焊接工具必須很復(fù)雜。根據(jù)工件的具體情況，有必要推廣小型檢查工具的效果，并帶來很大的好處。

例如，可以將某些工具設(shè)計為僅用于工件定位，并且其任務(wù)是將工件固定在指定位置而無需夾緊工件。檢查時，只需要將工件放入檢查工具中，如果可以插入，就可以判定產(chǎn)品合格。這種工裝不僅可以滿足檢驗要求，而且可以提高生產(chǎn)效率并最大程度地減少加工操作的復(fù)雜性。

此外，在執(zhí)行檢具設(shè)計時，我們應(yīng)盡最大努力考慮使用通用的標準化組件，并使它們與特定的檢查有機地結(jié)合在一起。這種設(shè)計方法可以靈活運用，可以簡化檢查工具，降低檢查工具的生產(chǎn)成本，縮短加工周期，也可以保證檢查工具的生產(chǎn)進度。如果可能，嘗試設(shè)計常規(guī)檢查夾具，組合檢查夾具或柔性檢查夾具。這些檢查夾具無需調(diào)整或略微調(diào)整，適合于組裝和檢查類似類型的工件。

根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)計劃，如果是批量生產(chǎn)，則可以將現(xiàn)有設(shè)備略微更改為用于特定結(jié)構(gòu)零件的專用機器，并可以獲得顯著的經(jīng)濟效益。如有必要，可以使用機械檢查和自動檢查?？梢源蟠筇岣邫z測技術(shù)水平，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)競爭力。

三個可靠性原則

可靠性是指產(chǎn)品在指定時間內(nèi)和給定條件下完成指定功能的能力。它不僅直接反映了產(chǎn)品每個組件的質(zhì)量，而且還影響了整個產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。可靠性分為固有可靠性，使用可靠性和環(huán)境適應(yīng)性?？煽啃灾笜送ǔ０煽啃裕瑹o故障率和故障率。

檢查工具必須具有安裝可靠性，以確保在檢查工具的使用期內(nèi)所有受壓部件都應(yīng)具有足夠的強度和剛度，并且操作位置必須設(shè)置在易于工人接近的位置確保生產(chǎn)安全。

1檢查工具可靠性設(shè)計過程中應(yīng)遵循的原則

1）可靠性設(shè)計應(yīng)具有明確的可靠性指標和可靠性評估計劃

2）可靠性設(shè)計必須貫穿功能設(shè)計的各個方面。在滿足基本功能的同時，必須充分考慮影響可靠性的各種因素。

3）故障模式（即系統(tǒng)，組件，組件故障或故障的表現(xiàn)）應(yīng)設(shè)計為最大程度地消除或控制產(chǎn)品生命周期中可能發(fā)生的故障（故障）模式。

4）在設(shè)計時，我們應(yīng)該在繼承以往成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，積極采用先進的設(shè)計原理和可靠性設(shè)計技術(shù)。但是在采用新技術(shù)，新組件，新工藝和新材料之前，必須先進行實驗并嚴格證明其對可靠性的影響。

5）在設(shè)計產(chǎn)品可靠性時，應(yīng)權(quán)衡產(chǎn)品的性能，可靠性，成本，時間和其他因素，以便制定最佳的設(shè)計方案。

2.檢查工具可靠性設(shè)計的主要內(nèi)容

1）建立可靠性模型以預(yù)測和分配可靠性指標。在產(chǎn)品設(shè)計階段，應(yīng)該多次重復(fù)可靠性指標的預(yù)測和分配。隨著技術(shù)設(shè)計，建模和可靠性指標分配的不斷深入和成熟，設(shè)計也應(yīng)不斷進行修改和改進

2）進行各種可靠性分析，例如故障模式影響和危機分析，故障樹分析，以查找和確定薄弱環(huán)節(jié)，并在發(fā)現(xiàn)隱患后改進設(shè)計以消除隱患和薄弱環(huán)節(jié)

3）采用各種有效的可靠性設(shè)計方法，例如制定和實施可靠性設(shè)計標準，降額設(shè)計，簡單設(shè)計，耐環(huán)境設(shè)計等，并將這些可靠性設(shè)計方法與產(chǎn)品性能設(shè)計工作相結(jié)合。產(chǎn)品的故障率，最終達到可靠性要求。

四個藝術(shù)原則

要求檢具設(shè)計具有美觀的外觀，以使操作員在身體和心理上感覺舒展，并在功能使用和經(jīng)濟允許的條件下給人們帶來美好的享受。造型的美法則包括形式的美法，例如變化與統(tǒng)一，平衡與穩(wěn)定性，比例與比例，對比與協(xié)調(diào)等。整合了多種美學因素的美學原理也是適應(yīng)現(xiàn)代的美學原理。工業(yè)與科學技術(shù)。

造型設(shè)計的原則：實用性至上，美學處于從屬地位，經(jīng)濟是制約因素，工業(yè)品造型設(shè)計必須首先滿足實用功能，設(shè)計的質(zhì)量不是由設(shè)計師來判斷，而是由用戶來判斷評價：一旦工業(yè)產(chǎn)品失去其使用功能，其藝術(shù)價值也將喪失。但是，使用功能和藝術(shù)造型不應(yīng)該對立。兩者在辯證法上是統(tǒng)一的。功能決定形狀，形狀表示功能，但是形狀既不簡單，功能部件的組合不是雜亂的堆疊，而是基于人機系統(tǒng)的協(xié)調(diào)。通過使用一般的造型藝術(shù)規(guī)則和建模美容規(guī)則來精煉和塑造外觀，以使功能更合理且形狀恰到好處。

檢具設(shè)計的基本步驟

汽車檢具的設(shè)計過程也非常復(fù)雜。如果要設(shè)計合適的汽車檢具，則必須考慮影響它的許多因素以及許多相互依賴的參數(shù)。如果不了解它們之間的相互依賴性，就不可能描述整個設(shè)計過程。描述過程的基本要素是描述設(shè)計，制造和使用的三個主要技術(shù)環(huán)節(jié)。如圖所示，該圖顯示了檢具設(shè)計，系統(tǒng)的各個因素之間的相互關(guān)系，從檢查工具的概念到檢查工具的完成，圖中顯示了檢查工具系統(tǒng)的設(shè)計過程。

技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)需要執(zhí)行以下步驟檢具設(shè)計

一）明確設(shè)計要求，認真調(diào)查研究并收集設(shè)計數(shù)據(jù)

獲得檢具設(shè)計的任務(wù)后，技術(shù)人員應(yīng)首先根據(jù)任務(wù)書中建議的任務(wù)設(shè)計檢查工具的結(jié)構(gòu)。在設(shè)計檢查工具的結(jié)構(gòu)之前，必須明確設(shè)計要求，認真研究和研究，并收集設(shè)計數(shù)據(jù)。請執(zhí)行以下操作：

（1）認真研究零件圖，技術(shù)要求以及產(chǎn)品的詳細檢查內(nèi)容

（2）了解零件的生產(chǎn)量，生產(chǎn)節(jié)奏和頻率以及其他相關(guān)信息，

（3）了解零件的工藝規(guī)定和該工藝的具體技術(shù)要求

（4）了解公司的生產(chǎn)條件和技術(shù)狀態(tài)以及檢驗工具的制造和使用

（5）準備用于設(shè)計檢驗工具的各種標準文檔，工藝規(guī)程，典型檢驗工具的目錄以及相關(guān)檢驗工具的設(shè)計指導(dǎo)材料

（6）收集國內(nèi)外相同類型檢查工具的相關(guān)設(shè)計和制造數(shù)據(jù)，并吸收可以結(jié)合實際情況使用的先進合理零件。

此外，根據(jù)設(shè)計需要，您可以前往市場，類似的工廠，用戶和科學技術(shù)情報部門進行研究并收集相關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)。技術(shù)數(shù)據(jù)包括檢驗工具零件標準，檢驗工具結(jié)構(gòu)圖，樣品，圖片等信息。此外，有必要與客戶檢查工具工程師和產(chǎn)品質(zhì)量工程師仔細溝通以征求他們的意見，以免造成彎路，并避免以后的設(shè)計計劃與客戶要求不一致或需要進行重大更改。

二）確定檢查工具的總體結(jié)構(gòu)

在上述調(diào)查研究和數(shù)據(jù)綜合分析的基礎(chǔ)上，必須起草檢驗工具的設(shè)計計劃。必須構(gòu)思和選擇以下內(nèi)容：

1）車間的機械化和自動化程度

2）通用性，即確定其應(yīng)用范圍以及是否可擴展

3）用于實現(xiàn)特定功能的原理和相應(yīng)的機制，例如定位和夾緊方法和機制，檢測方法和機制

4）檢查工具的基本組成和總體布局，主要是零件的組合

通常會提出不同的方案，從技術(shù)和經(jīng)濟兩個方面進行論證，然后選擇理想的方案

根據(jù)檢具設(shè)計的一般原理，檢查工具的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以大致分為以下解決方案：

（1）確定定位計劃（2）確定夾緊計劃（3)確定產(chǎn)品放置計劃（4)確定底板的類型，材料和熱處理（5）確定檢查計劃（6)確定處理設(shè)備

三）繪制檢查工具圖案

繪制檢查工具的裝配圖

四）繪制檢查工具的零件圖主要是繪制檢查工具中非標準零件的工作圖。拆卸和繪制零件圖的順序與繪制總裝配圖的順序相同。每個零件必須在標準圖紙上分別繪制，嘗試使用1：1的比例，從第一個角度投影圖片，并按照國家圖紙標準進行繪制。除了繪制圖形外，還應(yīng)標出尺寸和公差，表面粗糙度，形狀公差，材料，熱處理和其他技術(shù)要求。

五）校對

對所有零件圖和總圖進行校對，從圖形，尺寸，準確性，技術(shù)要求等方面檢查正確性和合理性，以使零件圖和總圖充分協(xié)調(diào)。

六）圖紙檢查工具數(shù)據(jù)

包括量具測量計劃圖，操作說明，MSA

檢具設(shè)計還有另一個重點。它必須符合人體工程學。作為一種測試設(shè)備，檢查工具需要由工人操作，因此設(shè)計必須符合工人的操作習慣，以使檢查工具更加實用，堅守一線。

設(shè)計過程中的人機工程學

人機工程學是將人，設(shè)備和環(huán)境視為一個系統(tǒng)，利用生理，心理學，機械等相關(guān)學科知識，根據(jù)人和機器的條件和特點，合理分配人和機器的操作功能，并使他們彼此適應(yīng)，從而為人們創(chuàng)造一個舒適安全的工作環(huán)境，以優(yōu)化工作效率。

設(shè)計時要考慮的主要因素是人體大小，人體力學，對各種信息做出反應(yīng)的敏捷性等。人體工程學中設(shè)定的標準是機器和人體的大小，形狀和力是否匹配。 ，該機器是否光滑，使用方便，是否可以防止因操作過程中用戶誤操作而造成的意外傷害和危險。每個操作單元是否實用，每個組件是否布置得毫無疑問地被認可，易于清潔，維護和維修。

在具體設(shè)計中反映出，有必要合理選擇操作姿勢。常見的操作姿勢是站立和坐著。站立姿勢活動范圍大，容易施加力。但是，需要精確觀察和閱讀的工作和活動范圍很小。對于手動操作，請選擇坐姿。工作臺的高度應(yīng)根據(jù)人才比例來設(shè)置。站立姿勢的工作臺高度為人體高度的10/19（通常為800mm），坐姿的高度為7/17.

在設(shè)計手柄時，請注意手柄操作所需的力和手的移動范圍不應(yīng)太大，并且手柄的形狀應(yīng)便于操作和施力。

產(chǎn)品的取放應(yīng)考慮正確的手動習慣。通常，左手進行輔助活動，而主力在右手。因此，檢查工具的結(jié)構(gòu)必須具有合理的移動空間，以利于右手操作。

檢查夾具的人體工程學

1.考慮到所有檢查工具的正常手柄檢具設(shè)計，堅固耐用的外形

2.盡可能使用以防止意外沖擊損壞檢查工具的零件

3.當轉(zhuǎn)臂過長時，考慮到操作的安全性，請?zhí)砑右粋€限位銷和一個緩沖裝置，以避免潛在的安全隱患

4.有兩個或多個相鄰的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，在設(shè)計時，旋轉(zhuǎn)托架必須處于相同的方向和水平狀態(tài)（或90度的增量偏轉(zhuǎn)），測量時應(yīng)確保旋轉(zhuǎn)機構(gòu)高度相同且車削中心與仿真塊連接的情況下，旋轉(zhuǎn)中心應(yīng)低于仿真塊的最低點，以避免干擾零件

汽車檢具的設(shè)計要求

好的汽車檢具必須滿足以下基本要求：

1）為了確保對汽車零件質(zhì)量的有效判斷，保證汽車零件質(zhì)量是否合格的關(guān)鍵首先是要根據(jù)以下情況正確選擇定位基準，定位方法和定位零件產(chǎn)品圖紙，必要時還根據(jù)積累的經(jīng)驗分析定位是否合理，以使其具有恒定且準確的定位基準，以確保最大的可重復(fù)性和線性度。還必須注意檢查裝置中其他機構(gòu)對檢測功能的影響。注意檢查夾具應(yīng)具有足夠的剛性。反復(fù)使用的檢查工具還應(yīng)注意相關(guān)部件的強度和耐磨性，以確保檢查工具的使用壽命。

2）檢查工具應(yīng)符合生產(chǎn)率的要求。專用檢查工具的復(fù)雜性應(yīng)與生產(chǎn)程序兼容。應(yīng)盡可能采用各種快速高效的安裝機制，以確保操作便利，縮短輔助時間并提高生產(chǎn)率

3）良好的過程性能。專用檢查工具的結(jié)構(gòu)力求簡單合理，以方便制造，組裝，調(diào)整，檢查和維護。專用檢查工具的制造屬于單件生產(chǎn)。通過調(diào)整或修理保證最終精度時，檢查工具應(yīng)配備便于調(diào)整和修理的結(jié)構(gòu)

4）表現(xiàn)良好。專用檢驗工具的操作應(yīng)簡單（包括產(chǎn)品的抽檢，夾具的操作和搬運），省力，安全可靠。如果在客觀條件下允許并在經(jīng)濟上可行，則應(yīng)盡可能使用氣動，液壓和其他機械化夾緊裝置，以減輕操作員的勞動強度。

5)有必要適當提高檢查工具組件的通用性和標準化程度，并選擇標準化的組件，特別是商業(yè)標準組件，以縮短檢查工具的制造周期并降低檢查工具的成本。

標準零件的選擇原則：

在檢查工具的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，為了節(jié)省建模時間并縮短后續(xù)制造周期，有必要選擇合理的標準零件進行設(shè)計。使用標準零件不僅必須滿足檢查工具的功能要求，而且還必須更簡單，更輕便。 ，并且還滿足以下要求

1.盡可能使用檢具設(shè)計中OEM推廣的標準零件。通常，像大眾汽車一樣，一般的OEM也有指定的標準零件。這是接受的標準條件之一。

2. 檢具設(shè)計在使用盡可能多的模塊的過程中，但更主張?zhí)岢鲂碌慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計和構(gòu)想，例如針規(guī)量規(guī)，L形翻蓋支撐，復(fù)制機構(gòu)，滑動機構(gòu)，彈性檢測等。

3.內(nèi)飾和外飾采用標準的鑄鋁地板：車身部件根據(jù)客戶要求或零件要求采用鋼焊接地板（需要兩次回火）

4.如果客戶未指定標準零件，則可以按照流行的標準來實施，從而適當簡化零件的結(jié)構(gòu)并提高加工效率

在檢具設(shè)計中，除了四個基本要求外，我們還必須考慮可以滿足產(chǎn)品和過程質(zhì)量的分析功能。例如：產(chǎn)品的裝配面，密封面，配合面積，對準面，孔/槽等檢查工具功能應(yīng)符合產(chǎn)品質(zhì)量要求。

檢查工具的制作原則：原則上，根據(jù)零件的特性進行制作，嘗試使用凸面檢查，見圖，制作時要考慮的要點：

在檢查零件時很容易確定精度方向；考慮到成品內(nèi)部和外部的變形，很容易拾取零件而不會產(chǎn)生干擾方向；嘗試使用加載位置，該位置可以與相對加載位置結(jié)合使用，例如被測零件和使用測量工具。必須將偏差作為增量為90的相位偏差。每個匹配零件的檢查工具的制造方向應(yīng)盡可能一致，以便于問題分析。

檢具設(shè)計概念確認

通常，重要零件的檢查工具計劃需要由OEM批準。在開始設(shè)計之前，應(yīng)舉行設(shè)計概念的初步會議。應(yīng)該參加的主要人員是：供應(yīng)商檢查工具工程師檢具設(shè)計和制造商的代表。

設(shè)計概念應(yīng)包括詳細的檢查工具草圖和書面說明，以便能夠進行檢具設(shè)計。設(shè)計概念不必像完整的設(shè)計那樣詳細，而應(yīng)包括以下信息。

1）被測零件和檢查工具的底座之間的位置關(guān)系最好使用裝載裝置，但是，其他位置可能更適合被測零件檢查工具的使用（即首次使用位置）。如果位置太高，則應(yīng)以90度的增量偏轉(zhuǎn)。

2）定位基準面應(yīng)與幾何和公差圖一致，并且可以使用隨附的基準墊

3）支持被測零件的檢查工具和設(shè)備

4）檢查夾具零件和設(shè)備以測試以下功能

5）關(guān)鍵產(chǎn)品特征（KPC）產(chǎn)品質(zhì)量特征（PQC）過程監(jiān)控點（PMP）

6）所使用的材料應(yīng)基于檢查工具的用途和環(huán)境，以確保在當前生產(chǎn)的有效期內(nèi)零件的功能，可重復(fù)性和線性。匹配或相鄰零件的輪廓形狀或線條特征（如果適用）

7）設(shè)計概念應(yīng)考慮操作員的人體工程學，被測零件的組裝和拆卸簡便性，三坐標檢查和SPC數(shù)據(jù)收集的可行性。當檢查工具用于全球集成時在汽車項目中，應(yīng)考慮操作員的習慣（使用區(qū)域語言）

8）基準測試選擇

嘗試選擇零件重心的方向作為主基準平面，以方便零件的穩(wěn)定放置

在基準總數(shù)盡可能少的前提下，使用3個或更多點作為主基準平面以確保零件的穩(wěn)定性。

所有主基準必須具有相同的特征

選擇第二個和第三個基準平面的順序

選擇4方向銷釘作為孔位置，選擇2方向銷釘作為插槽位置。插槽的方向必須平行于第二參考平面

選擇兩個2方向引腳作為插槽位置，兩個平行的插槽必須平行于第二參考平面，另一點必須位于第三參考平面上

選擇4通銷作為孔定位，在輪廓或外圍上另選1個點

在第二個基準平面上選擇2個點，在第三個基準平面上選擇1個點

六點定位原理

在檢查操作中，首先應(yīng)將工件確定在檢查工具中的位置。并且在測量和檢測過程中，它一直保持在其原始位置，根據(jù)圖紙要求確定工件位置的過程稱為定位。在檢查過程中將工件保持在特定位置的過程稱為夾緊。

為了獲得工件在檢查工具中的所需位置，我們首先應(yīng)該研究如何確定物體在空間中的位置。未定位的工件的位置不確定。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系中，并使用X，Y，Z三個相互垂直的坐標軸來描述工件位置的不確定性。矩形平行六面體可以沿X，Y和Z軸移動，并且可以繞XYZ軸自由旋轉(zhuǎn)，共有六個自由度。

正確放置工件必須首先限制工件的自由度。消除這六個自由度后，就可以完全確定物體在空間中的位置，因此自由度也是確定物體空間位置的獨立參數(shù)。

如圖所示檢具設(shè)計，如果將板B放置在XOY面上以支撐對象A，則對象A只能沿OX軸和OY軸移動，并繞OZ軸在此平面上旋轉(zhuǎn)，但不要沿OZ軸移動并繞OX軸和Oy軸旋轉(zhuǎn)，否則對象A將離開板B。這意味著支撐板B消除了對象A的三個自由度。如果將圖2所示的對象放置在對象A的xoz平面上，則對象A不能沿OY軸移動并不能繞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)置擋塊3以消除物體沿OX軸的移動自由度，就可以確定物體A的空間位置。

根據(jù)幾何，我們知道3個點可以確定一個平面。您可以使用三個定位支撐點4、5和6來替換圖中的支撐板B，同時將擋塊1、2和3用作定位支撐點。因此，定位支撐點平均消除了一個自由度。因此，對象的空間位置需要六個根據(jù)圖紙排列的支撐點，以消除對象運動的六個自由度。這受到適當分布的六個支撐點的限制。工件六自由度的原理稱為六點定位原理

從圖中可以看出，三個支撐點在XOY平面上，兩個支撐點在XOZ平面上，一個支撐點在ZOY平面上

打開

，具有三個支撐點的平面稱為安裝基礎(chǔ)表面。支撐點的分布必須適當，否則六個支撐點不能限制工件的六個自由度。在此表面上，三個支撐點不能在一條直線上。 , The center of gravity of the supported workpiece must fall within the triangle formed by these three supporting points as the vertices. The farther the distance between the three positioning supporting points, the larger the installation base surface, and the stability and correlation of the workpiece installation The higher the position accuracy, therefore, the surface with the largest contour size of the workpiece should be selected to contact the mounting base surface.

The plane with two positioning support points is called the guide base surface. The connection line of these two support points should be parallel to the installation base surface, and the greater the distance between the two points, the better the installation accuracy. Therefore, the surface with the longest dimension of the workpiece should be selected to contact the guide base surface. The plane with a positioning support point is called the fixed-range base surface. Obviously, installing a positioning support point does not require a large area and length, so the workpiece is usually selected The smaller surface is in contact with the fixed base surface.

The positioning method of the second workpiece in the inspection tool

As mentioned above, in the inspection operation, the process of obtaining the determined position of the workpiece in the inspection tool according to the requirements of the drawing is called positioning. To obtain the determined position of the workpiece in the inspection tool, the six-point positioning principle of object positioning must be followed.

Analysis of constraints in product positioning

檢具設(shè)計In the initial stage, the positioning system of the product drawing must be analyzed first. The stability of the positioning system will not only affect the production and assembly of the product, but also may affect the measurement results of the parts during the later use of the inspection tool. Stable

Using the six-point positioning principle can analyze and judge whether the positioning structure in the inspection tool is correct, whether the layout is reasonable, and whether the constraint conditions are satisfied.

According to the constraints of the degree of freedom of the workpiece, the positioning of the workpiece can be divided into the following types

1） Complete positioning Complete positioning refers to the positioning where the six degrees of freedom of the workpiece are not repetitively constrained. When the workpiece is in the X, Y, and Z coordinate directions, there are dimensional requirements or position accuracy requirements.

2） Incomplete positioning The number of restricted degrees of freedom of the workpiece is less than six

3） Under-positioning

4） Over-positioning The positioning state where the positioning component repeatedly restricts the direction of the product with the same degree of freedom is called over-positioning. Whether this positioning status is allowed to be used is mainly judged from its consequences. When over-positioning causes product deformation or interference between the product and positioning components, it will obviously affect the placement state of the product, and over-positioning cannot be used.

There are generally two ways to eliminate or reduce the interference caused by over-positioning; one is to change the structure of the positioning element, such as shrinking the setting

Typical 3-2-1 positioning principle in inspection tools

The automobile industry is one of the pillar industries of various industrialized developed countries. As one of the important parts of the automobile structure, 檢具設(shè)計 is the main reason for the quality of the automobile body. According to the statistics of the US automobile industry, 72% of the body error comes from the positioning error of the welding fixture.

Automobile bodies are mainly assembled from many stamped parts. Thin-walled parts account for more than 70% of the body-in-white assembly. Due to the poor rigidity of thin-walled panels, they are easily deformed, and they are usually used in the inspection process. Point positioning and clamping to ensure the fitting of each part at the welding position. Due to the greater flexibility of the thin wall, it is easy to deform under processing load. A better positioning system has a great influence on the stability of parts.

For the positioning of the positioning surface 1-3, try to ensure that the positioning block is perpendicular to the plane of the support. When the positioning block cannot be guaranteed to be perpendicular to the sheet metal plane, the sheet metal positioning block is allowed to be at a small angle. In theory, 3 positioning surfaces can be used to position one surface. When using 3 positioning surfaces for sheet metal parts, the sheet metal parts may not be placed smoothly. Therefore, auxiliary positioning surfaces are sometimes added to ensure the stable placement of the sheet metal parts. When there is no clamping device within 350mm, the product will shake when placed, so it is necessary to add a clamping device to place the product to prevent the product from shaking, or there is a gap between the theoretical positioning surface, and the measurement result is inaccurate during detection. 。 To sum up the above two points, in actual production, large sheet metal parts and complex plastic parts have more than 3 positioning surfaces, but 4 or more. This situation is over-positioning, but this is allowed.

3-2-1 The positioning principle is the most basic condition for limiting the six degrees of freedom of a product in space. According to the characteristics of the part, over-positioning beyond the 3-2-1 principle is allowed on汽車檢具 to ensure the positioning of the part. The reliability.

The typical positioning method of the 3-2-1 principle is as follows

3-2-1 The principle of positioning means that there are 3 positioning surfaces, 2 positioning holes, and the center of the positioning hole is connected to form a line. This positioning principle is commonly used.

3-2-1 Positioning principle: 3-2-1 Positioning principle is the most basic condition that restricts the six degrees of freedom of a product in space. According to the characteristics of the parts, it is allowed to exceed the 3-2-1 principle on the inspection tool. To ensure the reliability of positioning in another case, the three positioning surfaces control the direction of the maximum projection surface of the product, the connection of the two centers controls the vertical direction and rotation of the product, and the four-position positioning pin (hole) controls the left and right direction of the product, in turn That is, the 3-2-1. datum A first constrains three degrees of freedom, then adds a datum B to constrain it with 2 degrees of freedom, and then a datum C to constrain one degree of freedom.

The positioning of the product in the inspection tool

In the assembly process, the process of determining the mutual position of the parts to be installed and the parts is called positioning. The usual method is to analyze and determine the positioning datum according to the product drawing, and then consider its corresponding production requirements. Positioning method.

Scribing positioning is the original method of positioning, which is time-consuming and labor-intensive, and has low accuracy. It is only used when single-piece production and low accuracy requirements are required. During the assembly of inspection tools, positioning components are often used for positioning, which is fast and accurate , Positioning element is a device used to limit the position of the product on the inspection tool, such as positioning block, positioning pin, profiling surface, etc. They must be accurately arranged on the inspection tool according to the positioning principle, product positioning datum and process requirements in advance, and then each installed part is placed in a certain order at the specified position of the positioning element (contact with each other) to complete positioning.

1） Selection of positioning datum The basis for determining the position and size is called datum, which can be point, line, or surface. According to the purpose, it can be divided into design reference and process reference. Process reference is further divided into positioning reference, assembly reference and measurement reference. According to the positioning principle, the positioning reference is divided into main positioning reference, auxiliary positioning reference, auxiliary positioning reference and so on. When positioning on the inspection tool, the positioning reference of the product must be in contact with or coincide with the positioning component on the inspection tool. Correctly selecting the positioning reference of the product can obtain accurate, stable and reliable positioning, and also affect the entire assembly, measurement and檢具設(shè)計Confirmation of the structure scheme

The importance of benchmarks

The result of the size report of a part measured by three-coordinate measurement is OK, but the result of inspection by the inspection tool is NG, or the state of the part tested by the inspection tool is OK, but the result of the three-dimensional measurement of the part is NG Yes, in this case, it is impossible to determine whether the parts are qualified. For this kind of problem, we will sort out the following steps;

First of all, it is necessary to check whether the measurement datum selected by the three coordinates is exactly the same as the positioning datum selected by the inspection tool when measuring parts. In most cases, the problem can be basically solved by analyzing this point.

Secondly, if the benchmarks are consistent, check whether the inspection size of the inspection tool meets the requirements of the drawing

Again, if all the above meet the requirements, then you need to measure the parts again to investigate the repeatability of the part measurement. If the result is not significantly different from the first one, it means there is a problem with the inspection tool, and it may be inspected. Has expired, and the accuracy has changed.

When selecting and designing positioning components, it is necessary to consider adapting to the conditions of the product positioning datum. The shape of the product is diverse, but their basic structure is composed of flat, cylindrical, conical and Composed of various forming surfaces, these surfaces may be selected as positioning references. Therefore, corresponding positioning elements can be selected or designed according to positioning references of different shapes.