国内某主机厂检具设计培训.pdf
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1、江铃汽车检具培训江铃汽车检具培训江铃汽车检具培训江铃汽车检具培训供应商发展部供应商发展部(STA)江铃汽车股份有限公司2011在汽车生产流水线上,如果某一个零件尺寸超差导致装配困难将会在汽车生产流水线上,如果某一个零件尺寸超差导致装配困难将会 影响生产线节拍、甚至造成全线停产。因此必须对每一个零部件进影响生产线节拍、甚至造成全线停产。因此必须对每一个零部件进 行质量控制,而行质量控制,而快速快速、准确准确判断零件尺寸、形状、位置合格与否,判断零件尺寸、形状、位置合格与否, 最有效的工具就是检具。最有效的工具就是检具。检具的作用检具的作用检具的作用检具的作用目目目目 录录录录一一一一. .检具概
2、述检具概述检具概述检具概述 什么是检具什么是检具 检具的分类检具的分类二二二二. .检具设计与开发检具设计与开发检具设计与开发检具设计与开发 检具的设检具的设计依据计依据 检具的设检具的设计计准准则则三三三三. .检具制造与验收检具制造与验收检具制造与验收检具制造与验收 检具的制造检具的制造要求要求 检具的检具的验收验收四四四四. .检具使用与保养检具使用与保养检具使用与保养检具使用与保养 检具的检具的使使用用 检具的检具的维护保养维护保养五五五五.JMC.JMC公司对零部件供应商的检具要求公司对零部件供应商的检具要求公司对零部件供应商的检具要求公司对零部件供应商的检具要求一一一一. .检具检
3、具概述概述检具检具概述概述1.检具的定义:检具的定义:检具的定义:检具的定义:检具是检具是直接直接用用于于检检验验产产品品尺寸、形状、位置尺寸、形状、位置特性特性的的专专用检用检验验设设备备,它它 是是夹夹具具和和检检测附测附件的件的集集合。合。2. 检具主要功能检具主要功能检具主要功能检具主要功能:n 对零件进行对零件进行定性定性、定定量检量检测测为实现为实现对零件的在线检对零件的在线检测测,需要需要将零件准确将零件准确地安地安装装定定位位于于检具上,检具上,然后通过然后通过目目 测测,量,量测表或卡测表或卡尺尺等等工具对零件工具对零件型面型面、周边周边进行检进行检查查,或借助或借助检检验销
4、验销对零件上对零件上不同性不同性 质的质的孔孔进行检进行检查查,从从而而实现实现零件质量状零件质量状态态的快速判断的快速判断, 通过测通过测量量可以得到可以得到零件与零件与CAD 理论值之间理论值之间的的偏偏差。差。n 具有具有测测量量支架支架的的功能功能测测量量支架支架是用是用三坐标测三坐标测量量仪测仪测量零件量零件时时的一的一种辅助支架种辅助支架,其主要其主要作用是作用是定定位零位零 件,件,方便三坐标测方便三坐标测量,量,其所其所有的有的支撑面(点)和定支撑面(点)和定位位基基准准面(点)均面(点)均须须根据根据零件的零件的 CAD数据铣削加数据铣削加工。工。现代现代检具的检具的结构结构
5、在设在设计时计时常常考虑常常考虑其可以其可以作作为测为测量量支架使支架使用。用。当当检具的在线检检具的在线检查功能查功能与与测测量量支架功能不能同时支架功能不能同时满足满足时时,应,应首先满足首先满足检具的在检具的在 线检线检查功能查功能。一一一一. .检具检具概述概述检具检具概述概述2.检具的分类检具的分类按零件状态可分为:按零件状态可分为:按零件状态可分为:按零件状态可分为:n 总总成检具成检具General Fixture n 单单件检具件检具Single Fixture一一一一. .检具检具概述概述检具检具概述概述2.检具的分类检具的分类总总成检具成检具可以可以检检验验两两个个以以上零
6、件上零件组组合合后后的尺寸、形状的尺寸、形状和和位置位置特性特性。一一一一. .检具检具概述概述检具检具概述概述2.检具的分类检具的分类单单件检具检件检具检验验单单个零件的尺寸、形状个零件的尺寸、形状和和位置位置特性特性。一一一一. .检具检具概述概述检具检具概述概述1.检具的设检具的设计依据计依据检具设检具设计计采采用用计计算机算机CAD三维和三维和两两维维设设计计,其其设设计计来源来源为:为:n 来自顾客来自顾客发发布布(或或认认可可)的最的最新新状状态态CAD数据数据n 来自顾客来自顾客发发布布(或或认认可可)的最的最新新状状态态零件零件GD&T图图二二二二. .检具设检具设计计与与开开
7、发发检具设检具设计计与与开开发发2.检具的设检具的设计计准准则则自由度和约束:自由度和约束:自由度和约束:自由度和约束:在在三维三维空空间间里任何里任何一个一个物体都物体都具有具有六六个个自由度自由度。即沿即沿三根三根轴向轴向的的平动平动和和 绕绕三根三根轴轴的的转动转动(见下图见下图)。要要确确定定一个一个物体物体在此在此坐标坐标系唯系唯一位置就必须一位置就必须约约 束束所所有的有的自由度自由度。二二二二. .检具设检具设计计与与开开发发检具设检具设计计与与开开发发2.检具的设检具的设计计准准则则同理同理任何任何一个汽车零部件在汽车一个汽车零部件在汽车坐标坐标系中系中的的唯唯一位置须一位置须
8、通过通过约束约束其其6个个自自 由度来由度来实现实现。参考参考基基准准坐标坐标系包含系包含3个个基基准准面面(基基准准平平面面A/B/C)和和3个个坐标坐标轴轴(坐标(坐标轴轴 X/Y/Z)。参考参考基基准准坐标坐标系系的目的是的目的是限限制零件的制零件的移动移动,以便以便在检在检测测中重复中重复测测量量 较好较好二二二二. .检具设检具设计计与与开开发发检具设检具设计计与与开开发发2.检具的设检具的设计计准准则则3 3- -2 2- -1 1法则:法则:法则:法则:n 产产品品最最大投大投影影面面积积方方向向用用三三个个固固定点定点约束约束三三个个自由度自由度 (一个一个平动平动和和二二个个
9、转动转动)n 产产品品次大投次大投影影面面积积方方向向用用二二个个固固定点定点约束二约束二个个自由度自由度 (一个一个平动平动和和一个一个转动转动)n 产产品品最最小投小投影影面面积积方方向向用一个用一个固固定点定点约束约束一个一个自由度自由度 (一个一个平动平动)在在实实际际工作工作中中,大大量量接接触触到到的的三基面三基面体系原体系原理为理为一一面面二二销销。二二二二. .检具设检具设计计与与开开发发检具设检具设计计与与开开发发零件与零件与基基准准面面A有有面接面接触触,限限制制了了3个个自由度自由度(Z向向的的移动移动、XY轴轴的的旋转旋转); 基基准准B限限制制了了2个个自由度自由度(
10、XY向向的的移动移动); 基基准准C限限制制了了最最后后一个一个自由度自由度(Z轴旋转轴旋转)。二二二二. .检具设检具设计计与与开开发发检具设检具设计计与与开开发发2.检具的设检具的设计计准准则则一面二销例子:一面二销例子:一面二销例子:一面二销例子:基基基基 准准准准A A基基基基 准准准准B B基基基基 准准准准C C2.检具的设检具的设计计准准则则什么是什么是什么是什么是GD&TGD&T图纸?图纸?图纸?图纸?GD&T是是Geometric Dimension and Tolerance的的缩写缩写,即“几何即“几何尺寸尺寸公公差差”二二二二. .检具设检具设计计与与开开发发检具设检具
11、设计计与与开开发发2.检具的设检具的设计计准准则则首先首先,我们我们要要了解了解GD&T图纸图纸的作用的作用和基和基本构本构成,成,了解了解用用来来定定义义形位形位公公差的差的 术语术语和和符号符号,理理解独立原解独立原则则与最与最大大实实体原体原则等则等一一些些基基本原本原则则;其其次次,了解了解基基准准 选选择择的的原原则则。1)1) GD&TGD&T图纸图纸的的意意义义:图纸图纸的的意意义义:a) 设设计计思路思路(定(定位位方方式式)的的表表达达b) 检具设检具设计计的的依据依据c) 零件零件重重要特要特征征(位置位置度度和和线线轮廓轮廓度度等)等)的的定定义义二二二二. .检具设检具
12、设计计与与开开发发检具设检具设计计与与开开发发2.检具的设检具的设计计准准则则2)2) GD&TGD&T图纸图纸的的主要概主要概念念:图纸图纸的的主要概主要概念念:a) 形位形位公公差差(Geometric Tolerance):):与一个零件的个与一个零件的个别别特特征征有有关关的的公公 差,如差,如:形状、形状、轮廓轮廓、定定向向、定定位、位、跳跳动动b) 基基准准(Datum):所):所谓谓基基准就是与准就是与被被测要测要素素有有关且关且用用来来定定义义其其几何几何位置位置 关关系系的一个的一个几何几何理理想想要要素素(如如轴轴线、线、直直线、线、平平面等面等),可可由由零件上的一个零件
13、上的一个或或多多个个 要要素素构构成成二二二二. .检具设检具设计计与与开开发发检具设检具设计计与与开开发发3 3)GD&TGD&T图纸公图纸公差差框框格格注释注释:图纸公图纸公差差框框格格注释注释:二二二二. .检具设检具设计计与与开开发发检具设检具设计计与与开开发发2.检具的设检具的设计计准准则则2.检具的设检具的设计计准准则则4 4)最最大大实实体原体原则则)最最大大实实体原体原则则MMCMMC涵涵义义:涵涵义义:a)实实际际要要素素在在给给定定长长度度上上处处处处位位于于尺寸尺寸极极限限之之内并内并具有具有实实体体最最大大时时的的 状状态态称称为为最最大大实实体体状状态(态(MMC)。
14、b)被被测要测要素素的的实实际际轮廓轮廓不得不得超超出出实实效效边边界界,且且实实际际尺寸尺寸不得不得超超出极出极限限 尺寸。尺寸。c)孔或销孔或销在尺寸在尺寸公公差差范围内范围内,具有,具有材料材料量最量最多多时时的状的状态态,称称为为最最大大实实 体体状状态态。二二二二. .检具设检具设计计与与开开发发检具设检具设计计与与开开发发公差带形状为两个等距曲线,中间曲 线是理想轮廓线。线轮廓度公差带是垂直于理想轮廓线 并在尺寸公差带内上下平动。零件的线轮廓必须落在尺寸公差带内 。2.02.0(两边的)2.检具的设检具的设计计准准则则 5 5)线线轮廓轮廓度度)线线轮廓轮廓度度二二二二. .检具设
15、检具设计计与与开开发发检具设检具设计计与与开开发发公公差差带带形状形状为为两两个个等等距曲距曲面面,中中间间曲曲 面面是是理理想轮廓想轮廓面面。公公差差带带沿沿着长着长度度和和宽宽度度方方向向延伸延伸, 垂垂直直A基基准。准。零件的零件的面面差控制在上差控制在上下两下两个个曲曲面之间面之间 。2.02.0二二二二. .检具设检具设计计与与开开发发检具设检具设计计与与开开发发2.检具的设检具的设计计准准则则 6) 6) 面面轮廓轮廓度度面面轮廓轮廓度度3.基基准的准的选选择择:原原则则上必须上必须和其和其在车在车身身坐标坐标系中系中的位置的位置相相一致。一致。以以JMC提提供的供的GD&T图纸图
16、纸为为 指指导,导,尽尽可能可能反映反映产产品品真真实实的装配状的装配状况况。1) 零件在检具上零件在检具上定定位位通通常常采采用一用一面面二二销销来来实现实现,其其中中孔孔采采用用以以下两下两种定种定 位位方方式式:主定主定位位(A1): 限限制制两两个个方方向自由度向自由度。副副定定位位(A2): 限限制一个制一个方方向自由度向自由度。二二二二. .检具设检具设计计与与开开发发检具设检具设计计与与开开发发3.基基准的准的选选择择1.1)主)主、副副定定位位孔孔的的选选择择首首要和要和装车装车要求保要求保持持一致,一一致,一般般在装配在装配孔孔中选中选 取取主主、副副定定位位孔孔。二二二二.
17、 .检具设检具设计计与与开开发发检具设检具设计计与与开开发发副定位孔主定位孔3.基基准的准的选选择择1.2)零件的零件的副副定定位位只只有一个有一个时时,长圆长圆孔孔长长度度方方向向和主定和主定位位孔保孔保持持在在同同一一 直直线上。线上。二二二二. .检具设检具设计计与与开开发发检具设检具设计计与与开开发发3.基基准的准的选选择择2)基基准准面面的的选选择择基基准准面面的的选选择择2.1)基)基准准面面尽尽可能可能选选择择在在平平面面上上,不不应应选选取取在在弧弧度大度大的的区域区域二二二二. .检具设检具设计计与与开开发发检具设检具设计计与与开开发发3.基基准的准的选选择择2.2)基)基准
18、准面面应应该该考虑选考虑选择择在零件装配的配合在零件装配的配合面面上上二二二二. .检具设检具设计计与与开开发发检具设检具设计计与与开开发发二二二二. .检具设检具设计计与与开开发发检具设检具设计计与与开开发发3.基基准的准的选选择择2.3)基)基准准面面应应均均与分与分布布在零件的每个在零件的每个区域区域基基准准面(面(尽尽可可 能能选选在在平平面面上上)基基准准面(面(选选 在在安安装装面面上上)3.基基准的准的选选择择3) 销销尺寸尺寸计计算原算原则则3.1)定定位位销销的的计计算算对对于定于定位作用的位作用的销销,销销的的直直径径D根据孔根据孔的尺寸的尺寸和和公公差差要求:要求:D =
19、 孔孔最最大大实实体体状状态态尺寸尺寸=MMC 在制造在制造时时考虑考虑到到制造制造公公差差0.02,得得出出D = MMC - 0.02二二二二. .检具设检具设计计与与开开发发检具设检具设计计与与开开发发3.基基准的准的选选择择3) 销销尺寸尺寸计计算原算原则则3.2)检检查销查销的的计计算算检检查销查销的的计计算算遵循遵循下下列列公公式式:D = 孔孔径径的最的最小小尺寸尺寸(MMC) - 位置位置度公度公差差在制造在制造时时考虑考虑到到制造制造公公差差0.02,得得出出,D = MMC - 位置位置度公度公差差 - 0.02二二二二. .检具设检具设计计与与开开发发检具设检具设计计与与
20、开开发发最最大大实实体体尺寸尺寸最最小小实实体体尺寸尺寸M1.010.0+1.00= 11.0= 10.0检检查销查销尺寸尺寸检检查销查销尺寸尺寸 = MMC - 位置位置度公度公差差= 9.0二二二二. .检具设检具设计计与与开开发发检具设检具设计计与与开开发发3.基基准的准的选选择择 检检查销查销尺寸尺寸计计算算例子例子检检查销查销尺寸尺寸计计算算例子例子:4.夹夹紧紧装置的设装置的设计计为为了固了固定定零件零件,在在定定位位面和支撑面面和支撑面区域区域必须配置快速必须配置快速夹夹头头或或磁铁磁铁,夹夹头头装装 置置通通常常直接直接用用螺栓螺栓固固定于定于检具检具底座底座上。在上。在夹夹头
21、头装置的装置的排列排列和和布布置置中中, 必须必须注注 意意:1)夹)夹头松头松开开并恢并恢复复到到起始起始位置状位置状态态下下,必须有作必须有作够够的的空空间保间保证证零件零件无干无干 扰扰地安地安放放和和取走取走。2)有有足足够够的的空空间间提提供供夹夹头头在检具上在检具上实现实现空空间间无干扰曲无干扰曲线线运运动动3)夹)夹头头对工件对工件只起只起到到固固定定作用作用,而而非非夹夹紧变紧变形作用形作用(原原则则上上夹夹紧力紧力不不大大 于于5牛顿牛顿)。二二二二. .检具设检具设计计与与开开发发检具设检具设计计与与开开发发4.夹夹紧紧装置的设装置的设计计产产品夹品夹紧紧的的原原则:则:n
22、定定位位面面的的法法向向须须施施加加外外力力以以确确保保产产品品正正确确定定位位n夹夹紧紧的的方方式式有有常见常见的快速的快速夹夹紧紧器器、固固定定螺栓螺栓、压板压板等等n快速快速夹夹紧紧器器的的压压头头推荐推荐采采用用橡胶压橡胶压头头n在有在有定定位位销或销或检检验销验销的的地方地方,压压头头要要设设计计成成中空中空的形的形式式n在有在有孔或其孔或其他他特特征征要要素素需要测需要测量的量的地方地方,压压头头要要设设计计成成可保可保证证测测量的形量的形式式二二二二. .检具设检具设计计与与开开发发检具设检具设计计与与开开发发4.夹夹紧紧装置的设装置的设计计橡胶橡胶头垂头垂直于直于零零件件定定位
23、位面面的的法法向向二二二二. .检具设检具设计计与与开开发发检具设检具设计计与与开开发发5.检检测测块块的设的设计计1) 切切边边检检测测零件零件切切边边的检的检测测一一般般采采用检用检测测块块或或画画线检线检测测,如,如下图下图:二二二二. .检具设检具设计计与与开开发发检具设检具设计计与与开开发发5.检检测测块块的设的设计计2) 型面型面检检测测a)零件零件翻翻边边的的型面型面检检测测一一般般采采用用3mm检检测测块块,如,如下图下图:二二二二. .检具设检具设计计与与开开发发检具设检具设计计与与开开发发5.检检测测块块的设的设计计2) 型面型面检检测测b)零件零件重重要要的的面面轮廓轮廓
24、度度可可采采用形状用形状规规(卡卡板板)检检验验,形状,形状规规的的支撑支撑、旋转旋转 ,要求要求操操作作灵活灵活,定定位准确,位准确,锁锁紧紧稳稳定定、可可靠靠。二二二二. .检具设检具设计计与与开开发发检具设检具设计计与与开开发发5.检检测测块块的设的设计计3) 孔孔的检的检测测a) 位置位置度度要求要求较较高高的的孔孔的检的检测测一一般般采采用检用检测销测销检检验验二二二二. .检具设检具设计计与与开开发发检具设检具设计计与与开开发发5.检检测测块块的设的设计计3) 孔孔的检的检测测b) 零件零件异异形的形的孔孔的位置的位置度度检检测方测方式式一一般般采采取取画画线线方方式式检检测测二二
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