檢具設(shè)計基本要求.pdf 27 頁

檢具基礎(chǔ)知識培訓(xùn)一、 定義：什么是工裝、夾具、治具量具、檢具，即工藝設(shè)備：指制造過程中使用的各種工具的總稱。包括工具/夾具/模具/量具/檢具/輔助工具/鉗工工具/工位器具等。Tooling是它的總稱。工裝分為專用工裝/通用工裝/標(biāo)準(zhǔn)工裝（類似于標(biāo)準(zhǔn)件）夾具：顧名思義，用于夾緊工件（或?qū)虻毒撸┑难b置。模具，一種用來限制生產(chǎn)物體形狀和尺寸的裝置。刀具，機(jī)械制造中使用的工具，基本上都是用來切割金屬材料的，所以工具這個詞一般理解為金屬切削輔助工具，一般指用于連接刀具和機(jī)床的工具。鉗工工具，是各種鉗工工作中使用的工具的總稱。工作站電器，用于在工作場所或倉庫中存放生產(chǎn)物品或工具的各種設(shè)備。Fixtures，制造工具，有時指工裝，有時也指夾具。一般臺灣/韓國/日本等電子公司經(jīng)常使用這個詞。夾具屬于工裝，包括夾具和附屬。測量工具：用于獲得測量結(jié)果的任何設(shè)備，包括用于測量通過/失敗的設(shè)備。檢驗工具：生產(chǎn)中用于檢驗的工具。檢具用于批量生產(chǎn)，為方便質(zhì)量檢驗而設(shè)計制造的專用檢具。檢測治具比通用量具更省時省力。檢具有分裝檢具和零件檢具。兩個零件供應(yīng)商的責(zé)任 A. 零件供應(yīng)商對檢具 采購過程的所有要素都應(yīng)直接負(fù)責(zé)。

此外，零件供應(yīng)商必須保存所有相關(guān)活動的文件。B. 供應(yīng)商應(yīng)確保檢驗工具滿足以下條件： 1. 時間安排必須與整個項目的時間節(jié)點一致。2. 與被測部分的使用功能一致。3. 按照定位參考圖，使檢具符合被測零件的幾何尺寸和公差圖紙[GD&T]。3.1 注意：供應(yīng)商必須驗證檢查工具上是否需要一個塊?！纠缬心猃埧刍驘o尼龍扣的情況】4.所有關(guān)鍵產(chǎn)品特性必須包含在檢驗工具中[KPC: 應(yīng)具有區(qū)分被測部分相對于標(biāo)稱值的變化的能力。C. 供應(yīng)商應(yīng)建立并保持形成文件的程序以控制測量系統(tǒng)。該文件應(yīng)包括檢驗工具：1.尺寸測量報告，使用三坐標(biāo)測量機(jī)[CMM]。

2. 項目變更文件。3. 檢驗工具的重復(fù)性和再現(xiàn)性分析。4.檢具設(shè)計 圖片。供應(yīng)商應(yīng)保持更新檢具設(shè)計和檢查夾具變化的記錄。無論檢具是否受到影響，變更記錄都應(yīng)反映產(chǎn)品設(shè)計變更的程度。供方應(yīng)及時解決設(shè)計問題。設(shè)計和制造商應(yīng)及時通知問題。原始檢測工具成本的任何更改必須得到OEM采購部門的批準(zhǔn)。三、檢具設(shè)計概念設(shè)計概念是檢具設(shè)計過程的第一步。設(shè)計理念的目的是建立和使用文本來描述檢測工具的要求。它確保設(shè)計的檢驗工具包括零件的所有 KPC 和 PQC 要求。A. 在開始設(shè)計之前，應(yīng)該舉行一次設(shè)計概念的初步會議。應(yīng)參加的主要人員有：供應(yīng)商檢具工程師、檢具設(shè)計和制造商代表、OEM的SQE和檢具工程師。您還可以邀請：產(chǎn)品工程師、尺寸工程工程師、制造工程師和 OEM 采購商。B. 設(shè)計概念應(yīng)包括檢查工具的詳細(xì)草圖和書面說明，以便根據(jù)檢具設(shè)計進(jìn)行。設(shè)計概念不必像完成的設(shè)計那樣詳細(xì)，但應(yīng)包括以下信息： 1. 被測部件與夾具底座之間的位置關(guān)系。

例如，在組裝過程中，當(dāng)支架焊接到門框上時，門框可能是水平放置的]。如果與加載位置有偏差，則應(yīng)以 90° 的增量進(jìn)行偏轉(zhuǎn)。2. 定位基準(zhǔn)平面圖應(yīng)與幾何尺寸和公差圖紙一致。您可以使用附帶的基準(zhǔn)板。3. 檢查夾具零件和支持被測零件的設(shè)備。4. 建議的夾緊技術(shù)。5. 檢查用于檢測以下特性的零件和設(shè)備： ？關(guān)鍵產(chǎn)品特性（KPC）、產(chǎn)品質(zhì)量特性 [PQC]、過程監(jiān)控點 [PMP]？特性線？功能孔？過去經(jīng)常發(fā)生流程變更，差異較大的區(qū)域6. 所使用的材料應(yīng)根據(jù)檢具的用途和環(huán)境而定，以確保零件在當(dāng)前生產(chǎn)的有效期內(nèi)的功能性、重復(fù)性和再現(xiàn)性。7. 匹配或相鄰部分的輪廓形狀或線條特征。C、設(shè)計理念應(yīng)考慮操作者的人機(jī)工程學(xué)、被測件裝拆的方便性、三坐標(biāo)檢測和SPC數(shù)據(jù)采集的可行性。D. OEM SQE 和檢具工程師將審查和批準(zhǔn)產(chǎn)品外觀上 X、Y、Z 位置的選擇，以收集 SPC 數(shù)據(jù)以監(jiān)控 KPC 和 PQC 和特性。四、檢具設(shè)計要求 A. 量具圖上必須列出以下信息：零件編號、零件名稱、零件圖編號、和零件圖更改級別。另外：1. 檢具的所有零件必須在三個視圖中繪制，并且必須標(biāo)記完成的外觀和/或車身和/或工作參考線。

2. 所有截面圖都應(yīng)標(biāo)出與量具設(shè)計圖導(dǎo)數(shù)相對應(yīng)的截面號和頁碼。[如：第CC或100.0；第1頁] 3. 檢具設(shè)計 圖紙必須包括量具上被測件[虛線]的外形圖。線條應(yīng)該足夠粗以方便復(fù)制圖紙。4. 檢查工具的原材料（如角支架、疊塊、鉸鏈、導(dǎo)板、螺絲和鑰匙等）盡可能使用可采購的標(biāo)準(zhǔn)件。5. 檢具設(shè)計 必須由客戶認(rèn)可的軟件生成。B. 定位基準(zhǔn)計劃必須應(yīng)用到檢具設(shè)計 圖紙和檢查工具。一般概念是：定性 型式檢具的檢具銷應(yīng)充分使用最大允許公差，即檢具上用于檢測被檢件的定位裝置應(yīng)按最大物理條件制造，相應(yīng)的定位銷可安裝在導(dǎo)向板上或可移動的零件，允許在非定位方向移動。3. 無論定量檢具的所有參考定位銷尺寸如何，被測件都準(zhǔn)確定位在指定的定位參考方向。相應(yīng)的定位銷可安裝在導(dǎo)向板上或可動件上，允許在非定位方向移動。3. 無論定量檢具的所有參考定位銷尺寸如何，被測件都準(zhǔn)確定位在指定的定位參考方向。相應(yīng)的定位銷可安裝在導(dǎo)向板上或可動件上，允許在非定位方向移動。3. 無論定量檢具的所有參考定位銷尺寸如何，被測件都準(zhǔn)確定位在指定的定位參考方向。

實現(xiàn)這一點的一種方法是使用彈簧座錐形銷，它安裝在導(dǎo)軌或可移動部件上，以確保在非定位參考方向上運(yùn)動。D、注意靠近點焊、縫焊或分型面的定位基準(zhǔn)。如果這些定位基準(zhǔn)不能遷移，為了便于檢具的重復(fù)性和再現(xiàn)性分析，那么這些檢具的基準(zhǔn)部分必須與點焊、縫焊或分型面（定位上的開槽）有一定的間隙。基準(zhǔn)或孔〕. E.在檢具設(shè)計中，應(yīng)確定用于檢驗被測件的每個檢具部件，包括量具的尺寸。此外，應(yīng)標(biāo)識所有可拆卸和可互換的量具部件，以及它們的相關(guān)功能。可互換零件的要求是： 1. 定位銷襯套必須由淬火鋼制成；2. 有一個永久句柄。3. 可互換零件必須放置在固定在檢具底板上的儲物箱中。F、使用測高儀對被測件進(jìn)行評價時，可考慮在基面上制作尺寸較大的定位切割線（如網(wǎng)格線）。G、為保證從制造到認(rèn)證的尺寸測量的一致性，設(shè)計中應(yīng)包括所標(biāo)明的坐標(biāo)測量的參考起點。這些點可以是工具球、銷、零塊或底座上其他清晰可辨的區(qū)域。H. 檢具設(shè)計 圖中無需標(biāo)注重復(fù)或左右對稱。實用時，只指出獨特的、單面的細(xì)節(jié)，并加上“除了已經(jīng)指出的部分外，與中心軸對稱”。筆記。N. 檢具設(shè)計 的任何更改都應(yīng)在第一頁右上角的更改通知欄中以字母數(shù)字字符的順序顯示，并應(yīng)在整個設(shè)計中適當(dāng)?shù)厝Τ觥?/p>

每個變更項都應(yīng)簡要引用相應(yīng)的 EWO（工程工作單）工程工作單或工程變更編號變更說明。五、 檢具制造要求 A、所有定位基準(zhǔn)、檢具、卡盤及可互換的零件均應(yīng)在檢具上清楚標(biāo)明。B. 使用說明書和/或操作順序應(yīng)牢固地附在量具上。這些說明必須與 檢具設(shè)計 中顯示的說明相同。C、22公斤以上的檢查工具建議使用吊環(huán)螺栓作為吊耳。D 所有焊接部件都應(yīng)消除應(yīng)力。E. 所有可移動和可互換的部件，如手柄和測量銷檢具設(shè)計，都應(yīng)永久連接到檢查工具上。建議使用自固定裝置或可伸縮的連接電纜。F. 將檢查工具的所有非檢查表面涂成中度藍(lán)色。G. 檢測工具的制造公差1.，一般指南 用于被測件在檢具上定位的所有定位基準(zhǔn)的位置公差必須限制在±以內(nèi)。灣 用于檢查被測件的檢具的所有零件，包括檢針和襯套，以及用于電子測量裝置的零件等。檢具上的位置公差必須限制在±以內(nèi)。C。用于檢驗產(chǎn)品的外觀和輪廓特性，采用齊平/塞式檢驗的量塊位置公差應(yīng)限制在±以內(nèi)。d.

e. 檢具上模板的公差應(yīng)限制在±以內(nèi)。F。用作視覺參考的公差應(yīng)在 ± 以內(nèi)。2. 當(dāng)產(chǎn)品特性偏離上述標(biāo)準(zhǔn)時，檢具的公差可以達(dá)到1/10。特定產(chǎn)品特性在產(chǎn)品圖紙上標(biāo)注的公差的1/10可作為檢具的制造公差。H. 每件檢具應(yīng)附有金屬銘牌，注明以下信息（必要時更新）：？測試零件的名稱。? 要測試的零件號。? 工程變更級別。? 型號、年份和用途。? 制造商名稱。？重量。? 制造時間。六、 檢驗工具批準(zhǔn)要求 A. 制造商在向被檢件供應(yīng)商申請批準(zhǔn)前，應(yīng)當(dāng)以書面報告形式對成品檢驗工具的質(zhì)量進(jìn)行檢驗和證明。B、保證書至少應(yīng)包括以下內(nèi)容：定位基準(zhǔn)、檢具的功能特性（如數(shù)據(jù)采集裝置、液位檢測、支撐點、檢測銷、定位銷、匹配件的代表性結(jié)構(gòu)球等）。 ）。它還包括可互換的定位基準(zhǔn)塊。七、 檢查工具重復(fù)性和再現(xiàn)性要求 A. 用于定位基準(zhǔn)程序重復(fù)性的初步評估；1. 在進(jìn)行檢查工具的重復(fù)性和再現(xiàn)性研究時，數(shù)量應(yīng)足以評估 3 定位參考平面每個面上的點。被測件上的選定點應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離定位基準(zhǔn)。2. 可能需要更多的測量點，這取決于被測零件的尺寸和被測零件的剛度。B、均值和極差法是一種可以確定測量系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn)性的數(shù)學(xué)方法。

均值和極差法的可重復(fù)性和再現(xiàn)性研究標(biāo)準(zhǔn)指南：1.Error 圖2 圖1a~a 在一些專著中稱為六個定位點，在一些文獻(xiàn)中稱為六個16 個支撐點，其實這是兩個不同的概念。支撐點應(yīng)是安裝在夾具上與工件直接接觸的特定定位元件，如支撐釘、支撐板、V形塊等，在加工過程中還必須參與平衡切削力、重力、夾緊力等；而定位點應(yīng)該是一個抽象的概念，就是通過指定位置的方式來限制自由度。限制自由度稱為錨點，并且與支撐點的數(shù)量無關(guān)。例如，當(dāng)工件直接定位在一個平面上時，要限制三個自由度，定位點應(yīng)該只有三個。事實上，此時的支撐點要多得多。而且，在一些特殊情況下，定位工件時沒有特定的支撐點。例如，常見的是用四爪卡盤將工件夾在車床上，用千分表進(jìn)行調(diào)整。此時，沒有涉及定位的具體支撐點。, 工件的位置肯定是由千分表完成的。這種定位方式也可以實現(xiàn)無支撐點定位。六點定位法來源于剛體力學(xué)，與夾具設(shè)計的實際情況并不完全一致。一方面，夾具和工件都是彈性體，在定位時容易發(fā)生彈性變形，尤其是在裝夾時；另一方面，定位對之間大多存在差距。傳統(tǒng)的六點定位方法忽略了彈性變形和間隙的存在。事實上，彈性變形和間隙的存在對工件的定位有重要影響。傳統(tǒng)的六點定位方法忽略了彈性變形和間隙的存在。事實上，彈性變形和間隙的存在對工件的定位有重要影響。傳統(tǒng)的六點定位方法忽略了彈性變形和間隙的存在。事實上，彈性變形和間隙的存在對工件的定位有重要影響。

過度定位是夾具設(shè)計和使用中的敏感問題。在文獻(xiàn)和專著中，過定位一般定義為“多個定位支撐點重復(fù)限制同一自由度。這種現(xiàn)象稱為過定位……。在確定工件的定位方案時，一般不可能有過度定位?！?但實際上，在夾具設(shè)計和應(yīng)用中，過位的情況并不少見，有些過位的夾具也有很好的效果。如圖3a所示，定位方法是平面限制X、Y方向的轉(zhuǎn)動自由度和Z方向的運(yùn)動自由度，主軸限制X、Y方向的轉(zhuǎn)動自由度和運(yùn)動自由度，而兩種定位方式反復(fù)限制X，Y方向的旋轉(zhuǎn)自由度按照目前過位的定義是過位的，應(yīng)該避免使用。但是，這種定位方法在實際加工中經(jīng)常用于滾齒，如圖2所示。因此，必須對過位進(jìn)行準(zhǔn)確的解釋，以防止對過位問題產(chǎn)生混淆。再談六點定位法。在使用傳統(tǒng)的六點定位法確定工件定位方案并判斷是否超定位時，很多人忽略了定位誤差的影響。事實上，夾具定位面與工件及定位元件的誤差對定位的影響很大。

顯然，這種狀態(tài)下的定位是成功的，可以使用夾具。因此，不應(yīng)簡單地根據(jù)重復(fù)限制自由度來判斷定位方案是過度定位。如圖3b所示，當(dāng)工件定位面存在垂直度誤差時，端面與心軸對X、Y方向旋轉(zhuǎn)自由度的限制就會產(chǎn)生矛盾。如果放置在平面上，工件應(yīng)平放；如果放置在心軸上，工件應(yīng)垂直。改變一批工件的內(nèi)孔與芯軸之間的實際間隙。當(dāng)間隙變化時，會形成如圖3b和3c所示的兩種定位情況，使工件在夾具中的位置不確定，導(dǎo)致定位過度。假設(shè)夾具定位面與芯軸之間存在垂直度誤差，也會出現(xiàn)類似的情況。顯然，重復(fù)限制自由度并不一定會導(dǎo)致過度定位，二次定位誤差是導(dǎo)致過度定位的主要原因。兩種定位方法因誤差而產(chǎn)生的矛盾稱為干預(yù)。在干預(yù)范圍內(nèi)，假設(shè)存在重復(fù)限制一定自由度的兩種定位方法A和B，則在設(shè)計時必須確定某種定位方法。如果模式A是主要方法，那么模式B會干擾模式A。 如圖3所示，應(yīng)通過合理設(shè)計盡量減少模式B的干預(yù)，保證模式A為主定位，反之亦然。對于圖3a所示的定位方法，一些夾具設(shè)計專著提出采用大端面和短芯軸的組合或小端面和長芯軸的組合來提高定位性能。相信在這種組合中沒有過度定位。

我們認(rèn)為這種解釋并不嚴(yán)謹(jǐn)。大端面與短芯軸的組合或小端面與長芯軸的組合能提高定位性能的根本原因在于，以一種定位方式為主，減少了另一種定位方式的干預(yù)。定位方法。本質(zhì)上，這種組合方式與大端面和長芯棒的組合相比，改進(jìn)的組合方式夾具定位面之間的垂直度誤差更小，可以滿足工件的定位要求，不會造成過定位。由于定位副誤差會發(fā)生變化并影響定位性能，定位副誤差應(yīng)盡量減小，但夾具制造精度的提高存在一定的限度，定位副之間的間隙和定位副的彈性變形可以得到一定程度的修正。對定位誤差的補(bǔ)償可以客觀地降低干預(yù)程度。如圖3c和3d所示，在介入的情況下，工件仍然可以定位在一個大平面上。當(dāng)然，配合面的間隙必須滿足工件加工精度的要求，不能隨意擴(kuò)大。對于彈性變形，變形量在合理范圍內(nèi)的波動不會造成過度定位?？梢哉J(rèn)為，在定位誤差的影響下，反復(fù)限制自由度的兩種定位方式之間的矛盾表現(xiàn)為量變階段的干預(yù)，在質(zhì)變階段表現(xiàn)為過度定位。介入是否會轉(zhuǎn)化為過定位，取決于定位副的誤差、定位副之間的間隙、夾緊后芯軸的彈性變形等多種因素。圖2所示的滾齒定位是一種介入定位，而不是過度定位。防止過定位的措施 提高夾具定位面和工件定位基準(zhǔn)面的加工精度是防止過定位的根本方法。以及夾緊后心軸的彈性變形。圖2所示的滾齒定位是一種介入定位，而不是過度定位。防止過定位的措施 提高夾具定位面和工件定位基準(zhǔn)面的加工精度是防止過定位的根本方法。以及夾緊后心軸的彈性變形。圖2所示的滾齒定位是一種介入定位，而不是過度定位。防止過定位的措施 提高夾具定位面和工件定位基準(zhǔn)面的加工精度是防止過定位的根本方法。

由于夾具加工精度的提高有一定的限度，當(dāng)采用兩種定位方式組合定位時，應(yīng)以一種定位方式為主，以減少另一種定位方式的干預(yù)，如使用較長的定位方式。心軸與小端面組合或短芯軸與大端面組合時，或工件在一側(cè)定位有兩個孔時，一個銷使用金剛石銷。本質(zhì)上，這是提高夾具定位面精度的另一種方式。利用工件定位面與夾具定位面的間隙和定位元件的彈性變形來補(bǔ)償誤差，減少干預(yù)。在分析判斷兩種定位方式是在誤差影響下是干涉還是過定位時檢具設(shè)計，必須綜合計算誤差、間隙和彈性變形，并根據(jù)工件的加工精度要求做出正確判斷。廣義上講，只要采用的定位方法能使工件定位準(zhǔn)確，保證加工精度，則這種定位方法不屬于過定位，可以使用。結(jié)論六點定位法中，支撐點是指夾具上與工件直接接觸的特定定位元件，定位點是對指定位置法自由度的限制。這是一個抽象的概念。兩者不能混淆或替代。用。不能以反復(fù)限制自由度來判斷為過度定位。二次定位誤差是過度定位的根本原因。誤差的存在使自由度的反復(fù)限制表現(xiàn)為干預(yù)和過度定位，干預(yù)是量變階段，過度定位是質(zhì)變階段?？梢允褂酶深A(yù)夾具，但定位夾具破壞定位，不能使用。在判斷是否屬于過定位時，要綜合計算誤差、游隙和彈性變形，根據(jù)工件加工精度的要求進(jìn)行正確判斷。不能以反復(fù)限制自由度來判斷為過度定位。二次定位誤差是過度定位的根本原因。誤差的存在使自由度的反復(fù)限制表現(xiàn)為干預(yù)和過度定位，干預(yù)是量變階段，過度定位是質(zhì)變階段?？梢允褂酶深A(yù)夾具，但定位夾具破壞定位，不能使用。在判斷是否屬于過定位時，要綜合計算誤差、游隙和彈性變形，根據(jù)工件加工精度的要求進(jìn)行正確判斷。不能以反復(fù)限制自由度來判斷為過度定位。二次定位誤差是過度定位的根本原因。誤差的存在使自由度的反復(fù)限制表現(xiàn)為干預(yù)和過度定位，干預(yù)是量變階段，過度定位是質(zhì)變階段。可以使用干預(yù)夾具，但定位夾具破壞定位，不能使用。在判斷是否屬于過定位時，要綜合計算誤差、游隙和彈性變形，根據(jù)工件加工精度的要求進(jìn)行正確判斷。二次定位誤差是過度定位的根本原因。誤差的存在使自由度的反復(fù)限制表現(xiàn)為干預(yù)和過度定位，干預(yù)是量變階段，過度定位是質(zhì)變階段?？梢允褂酶深A(yù)夾具，但定位夾具破壞定位，不能使用。在判斷是否屬于過定位時，要綜合計算誤差、游隙和彈性變形，根據(jù)工件加工精度的要求進(jìn)行正確判斷。二次定位誤差是過度定位的根本原因。誤差的存在使自由度的反復(fù)限制表現(xiàn)為干預(yù)和過度定位，干預(yù)是量變階段，過度定位是質(zhì)變階段。可以使用干預(yù)夾具，但定位夾具破壞定位，不能使用。在判斷是否屬于過定位時，要綜合計算誤差、游隙和彈性變形，根據(jù)工件加工精度的要求進(jìn)行正確判斷。而過度定位則是質(zhì)變的階段。可以使用干預(yù)夾具，但定位夾具破壞定位，不能使用。在判斷是否屬于過定位時，要綜合計算誤差、游隙和彈性變形，根據(jù)工件加工精度的要求進(jìn)行正確判斷。而過度定位則是質(zhì)變的階段?？梢允褂酶深A(yù)夾具，但定位夾具破壞定位，不能使用。在判斷是否屬于過定位時，要綜合計算誤差、游隙和彈性變形，根據(jù)工件加工精度的要求進(jìn)行正確判斷。