江铃汽车检具培训教材.pdf

供应商发展部(STA)检具的作用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 行质量控制，而快速、准确判断零件尺寸、形状、位置合格与否，最有效的工具就是检具。检具概述什么是检具检具的分类检具设计与开发 检具的设计依据 检具的设计准则三,检具制造与验收 检具的制造要求 检具的验收四，检具使用与保养 检具的使用 检具的维护保养五.JMC公司对零部件供应商的检具要求一,检具1.检具的定义：检具是直接用于检验产品尺寸、形状、位置特性的专用检验设备，它 是夹具和检测附件的集合。一,检具2.检具主要功能：n对零件进行定性、定量检测为实现对零件的在线检测，需要将零件准确地安装定位于检具上，然后通过目 测，量测表或卡尺等工具对零件型面、周边进行检查，或借助检验销对零件上不同性 质的孔进行检查，从而实现零件质量状态的快速判断，通过测量可以得到零件与CAD 理论值之间的偏差。n具有测量支架的功能测量支架是用三坐标测量仪测量零件时的一种辅助支架，其主要作用是定位零 件，方便三坐标测量，其所有的支撑面（点）和定位基准面（点）均须根据零件的 CAD数据铳削加工。现代检具的结构在设计时常常考虑其可以作为测量支架使用。当检具的在线检查功能与测量支架功能不能同时满足时，应首先满足检具的在 线检查功能。一,检具概述2,检具的分类按零件状态可分为：n 总成检具一General Fi xt ur e n 单件检具一Single Fi xt ur e一,检具概述2,检具的分类总成检具可以检验两个以上零件组合后的尺寸、形状和位置特性。一,检具2,检具的分类单件检具检验单个零件的尺寸、形状和位置特性。二,检具设计与开发L检具的设计依据检具设计采用计算机CAD三维和两维设计,其设计来源为:n来自顾客发布（或认可）的最新状态CAD数据n来自顾客发布（或认可）的最新状态零件GD&T图二,检具设计与开发2,检具的设计准则自由度和约束：在三维空间里任何一个物体都具有六个自由度。即沿三根轴向的平动和 绕三根轴的转动（见下图）。要确定一个物体在此坐标系唯一位置就必须约 束所有的自由度。移动二,检具设计与开发2,检具的设计准则同理任何一个汽车零部件在汽车坐标系中的唯一位置须通过约束其6个自 由度来实现。参考基准坐标系包含3个基准面（基准平面A/B/C）和3个坐标轴（坐标轴 X/Y/Z）o参考基准坐标系的目的是限制零件的移动，以便在检测中重复测量 较好二,检具设计与开发2,检具的设计准则321法则:n产品最大投影面积方向用三个固定点约束三个自由度（一个平动和二个转动）n产品次大投影面积方向用二个固定点约束二个自由度（一个平动和一个转动）n产品最小投影面积方向用一个固定点约束一个自由度（一个平动）在实际工作中，大量接触到的三基面体系原理为一面二销。二,检具设计与开发零件与基准面A有面接触，限制了 3个自由度（Z向的移动、XY轴的旋转）；基准B限制了2个自由度（XY向的移动）；基准C限制了最后一个自由度（Z轴旋转）。二,检具设计与开发2,检具的设计准则什么是GD&T图纸？GD&T是Geomet r i c Di mensi on and Tol er ance 的缩写,即“几何尺寸公差”二,检具设计与开发2,检具的设计准则首先，我们要了解GD&T图纸的作用和基本构成，了解用来定义形位公差的 术语和符号，理解独立原则与最大实体原则等一些基本原则；其次，了解基准 选择的原则。1）GD&T图纸的意义：a）设计思路（定位方式）的表达b）检具设计的依据c）零件重要特征（位置度和线轮廓度等）的定义二,检具设计与开发2,检具的设计准则2）GD&T图纸的主要概念：a）形位公差（Geomet r i c Tol er ance）：与一个零件的个别特征有关的公 差，如：形状、轮廓、定向、定位、跳动b）基准（Datum）：所谓基准就是与被测要素有关且用来定义其几何位置 关系的一个几何理想要素（如轴线、直线、平面等），可由零件上的一个或多个 要素构成二,检具设计与开发2,检具的设计准则3）GD&T图纸公差框格注释:（最大实体）二,检具设计与开发2,检具的设计准则4）最大实体原则MMC涵义：a）实际要素在给定长度上处处位于尺寸极限之内并具有实体最大时的 状态称为最大实体状态（涮C）。b）被测要素的实际轮廓不得超出实效边界，且实际尺寸不得超出极限 尺寸。c）孔或销在尺寸公差范围内，具有材料量最多时的状态，称为最大实 体状态。二,检具设计与开发2,检具的设计准则5）线轮廓度2.0（两边的）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二,检具设计与开发2,检具的设计准则6）面轮廓度巨2.02公差带形状为两个等距曲面，中间曲 面是理想轮廓面。公差带沿着长度和宽度方向延伸,垂直A基准。零件的面差控制在上下两个曲面之间二,检具设计与开发3.基准的选择：原则上必须和其在车身坐标系中的位置相一致。以JMC提供的GD&T图纸为 指导，尽可能反映产品真实的装配状况。1)零件在检具上定位通常采用一面二销来实现，其中孔采用以下两种定 位方式：主定位(A1):限制两个方向自由度。副定位(A2):限制一个方向自由度。二,检具设计与开发3.基准的选择L1）主、副定位孔的选择首要和装车要求保持一致，一般在装配孔中选 取主、副定位孔。*检具设计与开发3.基准的选择1.2）零件的副定位只有一个时，长圆孔长度方向和主定位孔保持在同一 直线上。二,检具设计与开发3.基准的选择2）基准面的选择2.1）基准面尽可能选择在平面上,不应选取在弧度大的区域二,检具设计与开发3.基准的选择2.2）基准面应该考虑选择在零件装配的配合面上二,检具设计与开发3.基准的选择2.3）基准面应均与分布在零件的每个区域二,检具设计与开发3.基准的选择3）销尺寸计算原则3.1）定位销的计算对于定位作用的销，销的直径D根据孔的尺寸和公差要求:D=孔最大实体状态尺寸二MMC在制造时考虑到制造公差0.02,得出D=MMC-0.02二,检具设计与开发3.基准的选择3）销尺寸计算原则3.2）检查销的计算检查销的计算遵循下列公式：D=孔径的最小尺寸（MMC）位置度公差 在制造时考虑到制造公差0.02,得出，D=MMC-位置度公差-0.02二,检具设计与开发3.基准的选择检查销尺寸计算例子:最大实体尺寸=010.0最小实体尺寸=011.0二,检具设计与开发4 夹紧装置的设计为了固定零件 在定位面和支撑面区域必须配置快速夹头或磁铁，夹头装 置通常直接用螺栓固定于检具底座上。在夹头装置的排列和布置中，必须注 息:1）夹头松开并恢复到起始位置状态下,必须有作够的空间保证零件无干 扰地安放和取走。2）有足够的空间提供夹头在检具上实现空间无干扰曲线运动3）夹头对工件只起到固定作用而非夹紧变形作用（原则上夹紧力不大 于5牛顿）。二,检具设计与开发4 夹紧装置的设计产品夹紧的原则：n 定位面的法向须施加外力以确保产品正确定位n夹紧的方式有常见的快速夹紧器、固定螺栓、压板等n 快速夹紧器的压头推荐采用橡胶压头n 在有定位销或检验销的地方，压头要设计成中空的形式n 在有孔或其他特征要素需要测量的地方，压头要设计成可保证测量的形式二,检具设计与开发4 夹紧装置的设计橡胶头垂直于零 件定位面的法向二,检具设计与开发5 检测块的设计1）切边检测零件切边的检测一般采用检测块或画线检测，如下图:二,检具设计与开发5 检测块的设计2）型面检测a）零件翻边的型面检测一般采用3mm检测块，如下图:二,检具设计与开发5 检测块的设计2）型面检测b）零件重要的面轮廓度可采用形状规（卡板）检验，形状规的支撑、旋转,要求操作灵活，定位准确，锁紧稳定、可靠。二,检具设计与开发5 检测块的设计3）孔的检测a）位置度要求较高的孔的检测一般采用检测销检验二,检具设计与开发5 检测块的设计3）孔的检测二,检具设计与开发6,检具完整设计开发流程确认零件GD&T图和CAD数模状态.确定零件定位基准方案（一面二销）；第一步需确认零件；的设计状态冻结确定零件尺寸、形状、位置的检测方式（检测点选择）确定零件的夹紧技术确定零件定位销和检测销的尺寸检具方案的评审和确认确定最终零件检具设计图纸二,检具设计与开发6,检具完整设计开发流程GD&TCAD数模二,检具设计与开发6,检具完整设计开发流程确认零件GD&T图和CAD数模状态确定零件定位基准方案（一面二销）定位基准的方案必须应用 于检具设计图纸中和检具 上，一般概念是：将被测 零件定位在由第一定位面 第二定位面，第三定位面 组成的三维空间中。确定零件尺寸、形状、位置的检测方式（检测点选择）确定零件的夹紧技术确定零件定位销和检测销的尺寸检具方案的评审和确认确定最终零件检具设计图纸二,检具设计与开发6,检具完整设计开发流程案例1：产品在检具中的定位基准与实际装配基准吻合。二,检具设计与开发6,检具完整设计开发流程案例2：产品在检具中的定位基准与实际装配基准不吻合，见下图说明:二,检具设计与开发6,检具完整设计开发流程确认零件GD&T图和CAD数模状态确定零件定位基准方案（一面二销）确定零件尺寸、形状、位置的检测方式确定零件的夹紧技术确定零件定位销和检测销的尺寸检具方案的评审和确认确定最终零件检具设计图纸（检测点选择）_检测点选择：识别出零件|SC尺寸和图纸上要求的装 I配尺寸，特别是针对整车;零件装配后有干涉风险的空间尺寸一定要在检具上 I控制。二,检具设计与开发6,检具完整设计开发流程案例1：产品关键特性在检具中（孔位置度，边的轮廓和面差）识别出来。二,检具设计与开发6,检具完整设计开发流程案例2：零件的关键特性尺寸没有识别出来，检具上也没有进行控制。黑色线条处的边界位置是关键尺寸,该方案没有识别出来，应在红色区 域增加检测块。二,检具设计与开发6,检具完整设计开发流程lid 0213案例3：零件的关键特性尺寸没有识别出来，检具上无法测量SC尺寸。J该方案不能实现零件外边界和面差的检查D BREP r/21371产IIH外表而二,检具设计与开发6,检具完整设计开发流程确认零件GD&T图和CAD数模状态确定零件定位基准方案（一面二销）确定零件尺寸、形状、位置的检测方式（检测点选择）确定零件的夹紧技术-确定零件定位销和检测销的尺寸 检具方案的评审和确认 确定最终零件检具设计图纸二,检具设计与开发6,检具完整设计开发流程案例1：零件定位面的法向有快速压钳夹紧，确保零件处于夹紧状态。橡胶头垂直于零 件定位面的法向二,检具设计与开发6,检具完整设计开发流程 案例2：零件定位面的法向没有夹紧装置，零件处于松动状态，无法准确测量。红色区域没有紧固装置，零件松动二,检具设计与开发6,检具完整设计开发流程确认零件GD&T图和CAD数模状态确定零件定位基准方案（一面二销）确定零件尺寸、形状、位置的检测方式（检测点选择）确定零件的夹紧技术确定零件定位销和检测销的尺寸检具方案的评审和确认确定最终零件检具设计图纸检具设计中应包含所有 附件的尺寸大小，特别 是定位销和测量销的尺I_二,检具设计与开发6,检具完整设计开发流程案例1：零件定位销和检测销尺寸大小正确，保证检验结果的准确性。定位销和检查销的尺 寸按MMC原则计算二,检具设计与开发6,检具完整设计开发流程确认零件GD&T图和CAD数模状态确定零件定位基准方案（一面二销）确定零件尺寸、形状、位置的检测方式（检测点选择）确定零件的夹紧技术确定零件定位销和检测销的尺寸检具方案的评审和确认-确定最终零件检具设计图纸检具方案必须经客户评 审通过后方可进行正式图纸设计环节二,检具设计与开发6,检具完整设计开发流程确认零件GD&T图和CAD数模状态确定零件定位基准方案（一面二销）确定零件尺寸、形状、位置的检测方式（检测点选择）确定零件的夹紧技术确定零件定位销和检测销的尺寸检具方案的评审和确认确定最终零件检具设计图纸-上所头明 送.，夹注 在绅件图 括虚零具/(Su A 迎 须廓测在 必轮、应 图件准都 计零基换 设则位早 具和定可 检的有和二,检具设计与开发6,检具完整设计开发流程最终的检具设计图纸二,检具设计与开发总结：0最后借用法庭上常用的一句话“不冤枉一个好人，不放过一个坏人！0我们设计的检具应该是：不放过一个不合格品，不错检一个合格品！这就 是检具设计的最高原则。二,检具设计与开发练习题三,检具制造与验收L检具制造的要求1.1）检具通常由三部分组成：n骨架和底座部分n型体部分n功能件（包括:快速夹头定位销,检测销,型面卡板等）三,检具制造与验收L检具制造的要求1.2.1）制造精度（公差）要求：单位mm:n基准孔位置：0.05n基准点系统定位孔销位置：0.05n基准点系统面、支承面：0.10n零件外轮廓测量面（齐平面）或线：0.1n零件形状功能测量面（3mm间隙面）：0.1n所有的造型面（非测量面）：土0.2三,检具制造与验收L检具制造的要求1.2.2）制造精度（公差）要求：单位mm:n检验销孔位置：0.05n划线孔位置：0.15n划线孔直径：0.2n目测孔位置：0.2n目测孔直径：0.2n形状规或卡规：土0.15三.检具制造与验收L检具制造的要求1.3）材料要求：a）检具的骨架和底座：铸铝合金，材料必须经过去应力等热处理工艺;小型检具采用铝合金底板。b）型体部分：大中型检具（重量三20KG）：由可加工的树脂材料组成;小型检具（重量V20KG）：铝合金。c）功能件：按行业标准执行。三.检具制造与验收2,检具的验收江铃将派STA牵头的小组对检具进行现场验收，验收合格的检具可用于零件 的测量。验收内容：n技术资料一完整性n产品安装一简便性、可靠性、可操作性n在线检测一有效性n尺寸精度一符合性n R&R研究一适用性三.检具制造与验收2,检具的验收2.1 技术资料清单：1)一套完整的检具设计图纸和材料清单；2)一套完整的检具三维数模；3)一份检具尺寸验证测量计划和三坐标验证报告；4)一套完整的检具的重复性和再现性研究验证报告；5)一套带图示的检具操作指导书(包括如何按顺序定位夹紧及如何检测)三.检具制造与验收2,检具的验收2.2检具的重复性和再现性要求（R&R研究）：1）计量型检具一研究采用均值和极差法2）计数型检具一研究采用小样法均值和极差法是一种能决定测量系统重复性和再现性的数学方法。叩AP 要求使用这种方法。L检具的使用1）使用前应确保检具的工作面,压紧销,检验销,通止规等工作状态正常。并准备好以下常用工具：n 三角尺 1 5 mm/0.1n 间隙尺0,05 mm 1 mmn 面差规110mm/0.05!1!,检具使用与保养L检具的使用2）将待检零件放置于检具上,按照作业指导书次序分别将主副定位点和其 他压紧螺栓固定到位。!1!,检具使用与保养L检具的使用3）按照作业指导书对检测点129位置的间隙测量此位置的 间隙测量L检具的使用4）测量并记录数据完毕后把零件按照作业指导书要求从检具上拆卸下来 并把检具及其附件归位。2,检具的维护保养1）每天下班前必须把工作过的检具表面擦拭干净。2）检具使用完毕后用细棉纱把检具的工作面、压紧钳、检验销、通止规 等擦拭干净并涂防锈油，并将检验销插在检具本身或检验销存放盒内。3）检具使用完毕后应检查所有的压紧钳，检验销螺丝有无松动；检验销和 通止规栓绳有无松脱。2,检具的维护保养4）用防护套或塑料布把检具包好防止灰尘，特别是长期不用的存放检具。5）年度校正报告和日常保养记录均需存档备查。五,J MC公司对零部件供应商的检具要求1.供应商的责任D如果需要，供应商对检具获得过程的所有要素应负直接责任。另外，供应 商必须保存所有相关活动的文件。五,J MC公司对零部件供应商的检具要求1.供应商的责任2）供应商检具制作应满足下列要求：a）满足JMC项目时间节点要求b）与被测零件的使用功能相符合O遵循定位基准方案，检具符合零件的几何尺寸和公差图纸（GD&T）d）在检具中必须包括零部件所有关键特性（SC）尺寸的测量。e）如顾客要求，检具应包含能够进行PPAP测量系统分析（MSA）的定量型 数据采集装置。f）检测精度应满足零件各种公差要求五,J MC公司对零部件供应商的检具要求1.供应商的责任3）供应商应建立并保存测量系统控制的文件，此文件应包括该检具的:a）尺寸测量报告，使用三坐标测量仪（CMM）b）工程更改文件c）检具重复性和再现性分析d）检具设计图五,J MC公司对零部件供应商的检具要求1.供应商的责任4）供应商应维护更新检具设计和检具更改的记录。无论检具是否受到影 响，更改记录应反映产品设计更改级别。5）供应商应及时解决设计上的问题。设计和制造方应及时向JMC公司通知 发生的问题。五,J MC公司对零部件供应商的检具要求2.设计要求1）检具设计图纸通常用1:1绘制，特殊情况下与JMC公司协商解决。2）设计图纸第一张为检具说明表。该说明表包括：零件状态、检具状态、材料、明细表、版本号和更改记录等信息。3）定位基准的方案必须应用于检具设计图纸中和检具上，一般概念是：将 被测零件定位在由第一定位面，第二定位面，第三定位面（译注：6个自由度定 位原则）组成的三维空间中。五,JMC公司对零部件供应商的检具要求2.设计要求4）检具设计中应确定在被测零件检测中应用的每一检具零件，包括测量销 的尺寸。5）检具设计方案必须在通过JMC公司对方案审定后方可开始。6）被检测零件放置于检具上的位置原则上必须和其在车身坐标系中的位置 相一致。如果考虑到便于操作等人体工程原理和节约费用等因素，特殊情况下允 许将零件旋转+/.力度或+/-180度，但必须经过J MC公司同意方可执行。五,JMC公司对零部件供应商的检具要求3.制造要求1）制造方应把设计作为检具制造的控制要求。2）同设计图中那样，所有定位基准、检测用零件、夹头和可互换件都应在 检具上显见处注明。3）每个检测销配置3mm尼龙绳，并将其固定于检具型体的适当部位。如 果检具多于3个检测销,则在检具的适当位置必须用数字标注，以示区别。五,JMC公司对零部件供应商的检具要求3.制造要求4）每个检具应附带一个金属标识牌以标明下列信息:n车型、零件名称、零件号n检具号n检具总重量n基准面符号n制造日期、最后修改日期n制造商五,JMC公司对零部件供应商的检具要求4.验收和交付要求1）JMC公司将派遣由STA牵头的小组对检具进行现场验收。现场验收前供应 商必须对检具进行预验收，预验收合格后方可向J MC公司申请现场验收。2）检具的设计图纸由JMC公司进行审核，审核通过才能进行制造。验收时提 供JMC公司一套蓝图供使用。验收结束后提供一套底图，两套蓝图给使用厂。所 有上述技术资料（方案图、功能图、工装图）应按有效的标准和规范，做成CAD 数据格式，并通过网络或光盘提交JMC公司。五,JMC公司对零部件供应商的检具要求4.验收和交付要求3）检具的测量尺寸必须记录在检具测量记录表中，检具测量记录表内容包 括检具型面的自检报告，测量机精度报告，销子等附件的测量报告以及检具所使 用的材料的说明报告等。验收前供应商向JMC公司提供一套自检的测量记录表。4）检具进行验收时，必须附上确切的操作指导书，并用透明塑料袋套装好 固定在检具上。五,JMC公司对零部件供应商的检具要求4.验收和交付要求5）交付条件：一整套合格的检具整套完整的检具测量记录表一整套检具3 D设计数模和相应零件的测量点方案图一整套检具方案图、结构功能图以及检具图纸和CAD数据。一整套检具操作指导书问题和解答谢谢您的聆听!