如何確定汽車檢具的位置和汽車坐標系

垂直檢測工具的坐標系。車身沖壓件大多具有空間曲面、局部特征多、非軸對稱、剛性差等特點，定位、支撐、裝夾難度較大。目前，大部分車身沖壓件的檢測都是由數(shù)控機床根據(jù)數(shù)字模型和預定的加工程序一次性自動完成，自動完成所有需要加工的表面和孔。檢查材料多為環(huán)氧樹脂。檢測設(shè)計完成后，再根據(jù)檢測細節(jié)確定底板組件的位置和尺寸，并在需要檢測的關(guān)鍵部分建立橫截面模型。

3 檢具設(shè)計3.1 工件及檢驗具體設(shè)計建模的一般步驟必須首先參考零件圖分析工件，初步擬定檢具設(shè)計計劃，確定參考檢測工具的表面、不平整度，以及檢測截面、定位面等，并簡單繪制其二維示意圖。在檢具設(shè)計中，檢具的具體設(shè)計建模是關(guān)鍵汽車檢具，它直接影響檢具能否準確檢測工件的質(zhì)量。由于車身面板以自由曲面為主的特性，“從實物逆向搜索”是目前通用的建模方法。逆向搜索是在現(xiàn)有工件或物理原型的基礎(chǔ)上構(gòu)建具有特定形狀和結(jié)構(gòu)的原型模型，利用激光掃描儀采集數(shù)據(jù)汽車檢具，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理、三維重建等過程的方法。我們使用激光掃描儀對標準工件表面進行掃描，基于點云采集工件表面特征信息，將點坐標轉(zhuǎn)換為車身坐標，利用surfacer軟件對點信息進行處理，得到工件表面的特性曲線。, 從而生成最終的自由曲面模型；同時，可以通過點云到表面的最大和最小距離檢測生成的原型模型。需要注意的是，此時得到的模型是沒有厚度的片狀模型。需要根據(jù)掃描儀掃描的表面來區(qū)分型號是工件的內(nèi)表面還是外表面，這對于檢測的詳細設(shè)計尤為重要。為了實現(xiàn)檢測工具對工件自由曲面的檢測，檢測面與工件內(nèi)表面的間隙一般保持在2-3mm左右的恒定間隙。

對于精度要求更高的工件，在實際檢測時，可以通過量規(guī)輪廓的往復運動和專用量具來測量工件表面的偏差。檢測工件外輪廓的方法主要有兩種。設(shè)計相應(yīng)的檢測工具時： ①檢測面沿工件外輪廓切線向外延伸約20mm；②沿工件外輪廓法線方向向下延伸約20mm。在一般的CAD軟件（如UG）中，將工件表面向內(nèi)偏移2-3mm的距離（如果生成的工件模型是外表面，則在進行偏移時加上工件的厚度），然后將曲面沿輪廓的切線或法線延伸20mm，得到檢測體的檢測面，再拉伸到參考平面一定距離即為檢測體模型。由于車身覆蓋件的復雜性，在生成檢測面時往往需要將上述兩種方法結(jié)合起來，但對于一些特殊的型材來說，這仍然難以實現(xiàn)。圖2為復雜形狀的加工示意圖。圖中，發(fā)動機支架的工件表面有明顯的自相交和兩處干涉。對于特定的曲面，最后，沿工件輪廓和被檢混凝土表面3mm間隔的雙劃線，方便工件輪廓的檢測。當然，在檢具（尤其是檢具）的設(shè)計中會遇到很多類似的問題，需要對檢具的原理有透徹的理解和體會。3.2 截面模板的設(shè)計與建模 工件關(guān)鍵面的檢測一般是通過截面模板來實現(xiàn)的。檢具的截面模板分為旋轉(zhuǎn)式和插入式兩種。當截面模板跨度超過300mm時，為保證垂直方向的檢測精度，它通常被設(shè)計為插件類型。檢測面檢測工件的內(nèi)表面，截面模型用于檢測臨界截面的外表面。一般工作面距工件外表面2-3mm。它的建模方法和檢查工具的表面相似。斷面模型的板體材料一般為鋼或鋁等金屬，工作面部分可由鋁或樹脂制成。

復雜形狀的橫截面模板在旋轉(zhuǎn)或插入時會發(fā)生干涉。在實際設(shè)計中，可以分段加工，如圖3所示。如果設(shè)置為插入式截面模板，會干擾工件的定位銷；如果設(shè)置為單回轉(zhuǎn)式，由于工件本身的多次折疊，會干擾檢測體或工件，故設(shè)計為兩個獨立的回轉(zhuǎn)段。該模型能夠滿足綜合測試的要求。3.3 工件的定位和夾緊。正確、合理地定位工件是準確測量的基礎(chǔ)。車身蓋在檢具上的定位方法主要通過定位孔與卡盤的夾持定位或與永磁體的夾持配合來完成。隨著檢測工具在車身制造中的廣泛應(yīng)用，無論是杠桿式活動卡盤還是永磁體，都有一系列產(chǎn)品可供選擇?；顒涌ūP還配有不同類型和尺寸的支架或支架。大多數(shù)車身面板都有主定位孔和輔助定位孔。主要定位銷一般為圓柱銷（圓孔）或菱形銷（腰孔），以限制XY方向的自由度；輔助定位銷為錐形或菱形插銷用于限制ZXYZ四個方向的自由度。在設(shè)計檢具時，在檢測體上定位孔位置打孔（以插入定位銷襯套為準），并給出定位孔的體坐標。同時，在工件剛性好、分布合理的位置設(shè)置定位墊片和活動卡盤，保證工件定位牢固。設(shè)計時應(yīng)盡量減少夾持點的數(shù)量，以保證活動卡盤在工作時不干擾其他零件。并考慮到工人的方便，最終給出了定位墊上表面中心的車身坐標。對于只有一個定位孔的工件，由于主定位孔只能限制兩個自由度，4 底板組件的設(shè)計將檢測體上表面沿基準面方向拉伸一定距離，使最低點大于150mm的厚度，保證檢測體有足夠的強度。即，地板組件的上表面（基面）位于身體坐標系的整數(shù)位置。具體地板總成的檢驗一般由 4 底板組件的設(shè)計將檢測體上表面沿基準面方向拉伸一定距離，使最低點大于150mm的厚度，保證檢測體有足夠的強度。即，地板組件的上表面（基面）位于身體坐標系的整數(shù)位置。具體地板總成的檢驗一般由

底板、槽鋼（必要時在鋼材加工中間）、定位塊和萬向輪，當?shù)装逵蓹z測體固定時，其他部件可根據(jù)實際情況選用標準型號。3. 5孔檢測 車身沖壓件中很多重要的孔和法蘭需要單獨檢測。在檢測工具的設(shè)計中，通常在檢測體的上表面增加一個1mm厚的凸臺。凸臺中心與工件孔中心在同一軸線上，直徑比孔直徑大5mm。凸臺檢驗采用雙劃線法（見圖5)。當被測孔精度要求比較高時，定位孔用于與塞規(guī)和襯套檢測。4 結(jié)論 在大型車身覆蓋件中，由于該類檢測工具形狀復雜、體積大、生產(chǎn)成本高、檢測對象列表靈活性差一、，難以快速獲取大量準確的信息，已逐漸被先進的自動化檢測手段（如在線檢測系統(tǒng)）所取代，但對于大批量生產(chǎn)的小型沖壓件的檢測，我國汽車制造商仍主要依靠此類檢測工具。

其實，檢具設(shè)計的關(guān)鍵在于

1. 零件的正確裝夾，包括定位、裝夾位置、裝夾順序等，因為在檢測鈑金件和注塑件時，裝夾正確與否都會造成零件變形

2. 測試基準建立系統(tǒng)，然后在檢具上（不是在零件上）設(shè)置參考點，通過六點定位原理確定坐標系。這些參考點是檢驗工具檢驗的基準。按一定周期進行相應(yīng)的精度檢驗。有時這些檢測工具的基準是使用三個標準球

在該手冊中，您可以找到不同尺寸檢具的尺寸系列，以及檢具上常用的結(jié)構(gòu)

帶零件的系列（已經(jīng)標準化），其實只是標準化和方便而已。如果你知道你需要的控件的位置和內(nèi)容，你可以自己設(shè)計。

由于檢測基準孔的偏差，設(shè)計檢具時應(yīng)考慮公差。