專業(yè)管理 | 汽車檢具設(shè)計(jì)（系統(tǒng)數(shù)據(jù)）（合集）--IASC-CN特別提供

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機(jī)械系統(tǒng)的穩(wěn)健設(shè)計(jì)

健壯性也變成了健壯性，是指對(duì)因變量（結(jié)果）發(fā)生微小變化的因素（原因）的不敏感，如產(chǎn)品性能對(duì)所用材料的劣化不敏感，可以在在某些情況下，使用更便宜或低檔的材料可以使產(chǎn)品對(duì)制造尺寸不那么敏感，從而可以提高產(chǎn)品的可制造性并降低制造成本。例如，產(chǎn)品可以對(duì)使用環(huán)境的變化不敏感，以確保產(chǎn)品的不敏感。可靠性和運(yùn)營成本的降低。根據(jù)這一指導(dǎo)思想，綜合考慮產(chǎn)品性能、質(zhì)量和成本，做出最佳設(shè)計(jì)，既提高了產(chǎn)品質(zhì)量，又降低了成本。

魯棒性設(shè)計(jì)是一種能夠有效保證產(chǎn)品質(zhì)量的新方法，近二十年來得到迅速發(fā)展。該方法目前受到許多工業(yè)化國家的高度重視和廣泛使用。魯棒設(shè)計(jì)的一個(gè)基本概念是：設(shè)計(jì)變量和噪聲因素的變化會(huì)轉(zhuǎn)移到設(shè)計(jì)函數(shù)中，導(dǎo)致質(zhì)量指標(biāo)和約束條件的惡化。同時(shí)，變異的統(tǒng)計(jì)分布也會(huì)影響設(shè)計(jì)函數(shù)的概率和統(tǒng)計(jì)特性。魯棒設(shè)計(jì)的核心是優(yōu)化設(shè)計(jì)問題，其目標(biāo)是在滿足約束條件的同時(shí)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量。

汽車檢具設(shè)計(jì)的基本原則

汽車零部件的復(fù)雜形狀很多，傳統(tǒng)的測(cè)量方法無法檢測(cè)到不規(guī)則的形狀。汽車檢具上模擬塊的形狀、尺寸和位置對(duì)制造要求很高，有時(shí)需要精確到0.05mm，甚至要求更高，所以汽車檢具必須執(zhí)行三-坐標(biāo)測(cè)量，以確保其精度要求合格，還需要專業(yè)的設(shè)計(jì)師進(jìn)行設(shè)計(jì)。

汽車零部件種類繁多，特異性強(qiáng)。大多數(shù)汽車檢具屬于非標(biāo)設(shè)備。一般是根據(jù)試驗(yàn)內(nèi)容和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、企業(yè)生產(chǎn)條件和實(shí)際需要專門設(shè)計(jì)的。產(chǎn)品質(zhì)量、開發(fā)周期、加工工藝等都有直接影響。事實(shí)表明，采用設(shè)計(jì)合理的檢測(cè)工具進(jìn)行在線檢測(cè)，能夠滿足圖紙尺寸要求，操作方便，實(shí)用性強(qiáng)?？梢杂行ПＷC產(chǎn)品質(zhì)量，大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，汽車檢具的設(shè)計(jì)必須考慮幾個(gè)基本要求和基本原則

一工藝原理

汽車檢具 既要具有更好的性能，又要保證裝配工藝的要求，同時(shí)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、操作時(shí)動(dòng)作迅速、制造容易。

可制造性原則是指設(shè)計(jì)的檢具能夠滿足產(chǎn)品的以下裝配和檢測(cè)要求

1 汽車零部件一般由單個(gè)或多個(gè)零部件組成。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。目前人工檢測(cè)的部分較多，設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留了一定的操作空間。

2 內(nèi)飾件檢查有一定的塑性變形。在檢具設(shè)計(jì)中設(shè)置定位器和夾具時(shí)，充分考慮產(chǎn)品的變形區(qū)域和方向

3 檢具作為高精度設(shè)備，對(duì)生產(chǎn)環(huán)境有一定的要求。生產(chǎn)車間難免會(huì)產(chǎn)生煙霧、金屬或廢料，會(huì)損壞檢具裸露的光滑工作面，需采取遮蓋等措施。

兩個(gè)經(jīng)濟(jì)原則

在明確生產(chǎn)方案的前提下，分析產(chǎn)品檢測(cè)的內(nèi)容，然后根據(jù)產(chǎn)品的批量大小制定檢具設(shè)計(jì)方案。實(shí)際的焊接工裝一定很復(fù)雜。應(yīng)根據(jù)工件的具體情況，推廣小檢具的效果和大效益。

例如，有些工裝可以設(shè)計(jì)成只用于工件定位，其任務(wù)是將工件固定在規(guī)定的位置，而不用夾緊產(chǎn)品圖紙和檢驗(yàn)要求。檢測(cè)時(shí)，只需將工件放入檢測(cè)工具中，若能插入，即可判定產(chǎn)品合格。這種工裝不僅能滿足檢驗(yàn)要求，還能提高生產(chǎn)效率，最大限度地降低加工操作的復(fù)雜性。

另外，在執(zhí)行檢具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量考慮使用通用的標(biāo)準(zhǔn)化組件，使之與檢驗(yàn)具體有機(jī)結(jié)合，靈活運(yùn)用這種設(shè)計(jì)方法可以簡(jiǎn)化檢驗(yàn)工具，減少檢具的生產(chǎn)成本，縮短加工周期。也可以保證檢具的制作進(jìn)度。在可能的情況下，盡量設(shè)計(jì)通用檢具、組合檢具或柔性檢具。這些檢測(cè)治具無需調(diào)整或微調(diào)，適用于同類工件的組裝和檢測(cè)。

根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)方案，如果是批量生產(chǎn)，可以將現(xiàn)有設(shè)備稍加改造，成為特定結(jié)構(gòu)件的專用機(jī)器，可以獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。如有必要，可采用高度機(jī)械化和自動(dòng)化。顯著提高檢測(cè)技術(shù)水平，從而增強(qiáng)企業(yè)的生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)力。

三個(gè)可靠性原則

可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)、規(guī)定的條件下完成規(guī)定功能的能力。它不僅直接反映了產(chǎn)品各個(gè)組成部分的質(zhì)量，而且影響著整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量和性能?？煽啃苑譃楣逃锌煽啃?、使用可靠性和環(huán)境適應(yīng)性?？煽啃灾笜?biāo)一般包括可靠性、無故障率和故障率。

檢具必須具有安裝可靠性，以確保檢具使用期間所有受力部件應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度檢具設(shè)計(jì)，操作位置必須設(shè)置在工人易于接近的位置，以確保生產(chǎn)安全.

1 檢具可靠性設(shè)計(jì)過程應(yīng)遵循的原則

1） 可靠性設(shè)計(jì)要有明確的可靠性指標(biāo)和可靠性評(píng)估方案

2） 可靠性設(shè)計(jì)必須貫穿功能設(shè)計(jì)的方方面面。在滿足基本功能的同時(shí)，必須充分考慮影響可靠性的各種因素

3） 失效模式（即系統(tǒng)、組件、組件失效或失效的表現(xiàn)）應(yīng)旨在最大限度地消除或控制產(chǎn)品生命周期中可能發(fā)生的失效（失效）模式程度

4） 在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在繼承以往成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，積極采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)原則和可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)。但在采用新技術(shù)、新部件、新工藝、新材料之前，必須先看實(shí)驗(yàn)，并嚴(yán)格證明其對(duì)可靠性的影響。

5） 在設(shè)計(jì)產(chǎn)品可靠性時(shí)，要權(quán)衡產(chǎn)品的性能、可靠性、成本、時(shí)間等因素，才能做出最佳的設(shè)計(jì)方案。

2. 檢具可靠性設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

1）建立可靠性模型并進(jìn)行可靠性指標(biāo)的預(yù)測(cè)和分配，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段要多次重復(fù)進(jìn)行可靠性指標(biāo)的預(yù)測(cè)和分配。隨著技術(shù)設(shè)計(jì)、建模和可靠性指標(biāo)分配的不斷深入和成熟，設(shè)計(jì)也應(yīng)不斷修改完善

2） 進(jìn)行各種可靠性分析，如故障模式影響和危機(jī)分析、故障樹分析，發(fā)現(xiàn)和確定薄弱環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)隱患后，改進(jìn)設(shè)計(jì)，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(jì)方法，如制定和實(shí)施可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、降額設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)、耐環(huán)境設(shè)計(jì)等，并將這些可靠性設(shè)計(jì)方法與產(chǎn)品性能設(shè)計(jì)工作相結(jié)合，以減少故障率，最終達(dá)到可靠性要求。

四大藝術(shù)原則

要求檢具設(shè)計(jì)具有漂亮的外觀，在滿足功能使用和經(jīng)濟(jì)許可的情況下，能夠讓操作者身心舒展，給人以美的享受。造型美法則是包括形式美法則，如變化與統(tǒng)一、平衡與穩(wěn)定、比例與尺度、對(duì)比與協(xié)調(diào)等。 綜合各種審美因素的審美原則，也是適應(yīng)現(xiàn)代的審美原則。工業(yè)和科學(xué)技術(shù)。

造型設(shè)計(jì)原則：實(shí)用性至上，美觀次要，經(jīng)濟(jì)為約束，工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)首先要滿足實(shí)用功能，設(shè)計(jì)的好壞不由設(shè)計(jì)者確定，最終由用戶確定。產(chǎn)品一旦失去了使用功能，其藝術(shù)價(jià)值也會(huì)隨之喪失，但使用功能和藝術(shù)造型是不能對(duì)立的。兩者辯證統(tǒng)一。功能決定形狀，形狀表達(dá)功能，但形狀既不是簡(jiǎn)單的功能塊。組合不是雜亂的堆砌，而是基于人機(jī)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)，運(yùn)用通用的構(gòu)圖藝術(shù)規(guī)則和造型美的規(guī)則對(duì)其進(jìn)行提煉和塑造，使功能更加合理，造型恰到好處。

檢具設(shè)計(jì)基本步驟

汽車檢具的設(shè)計(jì)過程也很復(fù)雜。如果你想設(shè)計(jì)一個(gè)合適的汽車檢具，你必須考慮很多影響它的因素和很多相互依賴的參數(shù)。如果不了解它們之間的相互依存關(guān)系，就無法描述整個(gè)設(shè)計(jì)過程。工藝描述的基本要素是描述設(shè)計(jì)、制造和使用三大技術(shù)環(huán)節(jié)；如圖，圖中顯示了檢具設(shè)計(jì)系統(tǒng)各個(gè)因素的相互關(guān)系，從檢具的構(gòu)思到檢具的完成，檢具系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程如圖數(shù)字。

技術(shù)人員根據(jù)生產(chǎn)需要按以下步驟操作檢具設(shè)計(jì)

一） 明確設(shè)計(jì)需求，認(rèn)真調(diào)研，收集設(shè)計(jì)資料

技術(shù)人員拿到檢具設(shè)計(jì)的任務(wù)后，首先要根據(jù)任務(wù)書提出的任務(wù)，設(shè)計(jì)檢具的結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行檢具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，必須明確設(shè)計(jì)要求，認(rèn)真調(diào)查研究，收集設(shè)計(jì)資料，并做好以下工作：

（1）仔細(xì)研究零件圖及其技術(shù)要求和產(chǎn)品的詳細(xì)檢驗(yàn)內(nèi)容

（2） 了解零件的生產(chǎn)量、生產(chǎn)節(jié)奏和頻率等相關(guān)信息，

（3） 了解零件的工藝規(guī)程和此工藝的具體技術(shù)要求

(4） 了解本公司制造及使用檢具的生產(chǎn)條件及技術(shù)狀況

（5） 準(zhǔn)備各種檢具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)文件、工藝規(guī)程、典型檢具目錄和相關(guān)檢具設(shè)計(jì)指導(dǎo)資料

（6） 收集國內(nèi)外同類型檢具的相關(guān)設(shè)計(jì)制造資料，吸收先進(jìn)合理的能結(jié)合實(shí)際情況的部分。

此外，您可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要，到市場(chǎng)、同類工廠、用戶和科技情報(bào)部門進(jìn)行調(diào)研，收集相關(guān)技術(shù)資料。技術(shù)資料包括檢具零件標(biāo)準(zhǔn)、檢具結(jié)構(gòu)圖、樣品、圖片等信息。另外，要與客戶檢具工程師和產(chǎn)品質(zhì)量工程師認(rèn)真溝通，征求他們的意見，以免走彎路，避免后期設(shè)計(jì)方案與客戶要求不符或需要大改動(dòng)。

二） 確定檢查工具的整體結(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，在開始制定檢具設(shè)計(jì)方案之前，必須構(gòu)思和選擇以下內(nèi)容：

1） 車間機(jī)械化、自動(dòng)化程度

2） 通用性，即確定其適用范圍，是否可擴(kuò)展

3） 實(shí)現(xiàn)某種功能的原理和相應(yīng)的機(jī)制，如定位夾緊的方法和機(jī)制，檢測(cè)的方法和機(jī)制

4） 檢具的基本組成和總體布局，主要是零件的組合

通常提出不同的方案，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面論證，選擇比較理想的方案

根據(jù)檢具設(shè)計(jì)的一般原則，檢具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大致可以分為以下幾種方案：

（1）確定定位方案（2）確定裝夾方案（3)確定產(chǎn)品貼裝方案（4)確定底板類型、材料和熱處理（4)）5）確定測(cè)試）計(jì)劃（6)確定搬運(yùn)裝置

三） 繪制檢具圖案

繪制檢具裝配圖

四） 繪制檢具零件圖主要繪制檢具中非標(biāo)零件的工作圖。拆解零件圖的繪制順序與總裝圖的繪制順序相同。每個(gè)零件都必須在標(biāo)準(zhǔn)圖紙上單獨(dú)繪制。盡量使用1:1比例，第一視角投影圖像，按國家繪圖標(biāo)準(zhǔn)繪制，除繪制圖形外，還要繪制圖形、尺寸公差、表面粗糙度、形位公差、材料、熱處理并應(yīng)注明其他技術(shù)要求。

五） 校對(duì)

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

六） 繪制檢測(cè)工具數(shù)據(jù)

包括圖紙測(cè)量計(jì)劃、操作說明、MSA

檢具設(shè)計(jì)還有一點(diǎn)很重要，它必須符合人體工程學(xué)。檢具作為一種檢測(cè)設(shè)備，需要工人操作，所以設(shè)計(jì)必須符合工人的操作習(xí)慣，使檢具更實(shí)用，貼到前線。

人體工程學(xué)設(shè)計(jì)

人機(jī)工程學(xué)是將人、設(shè)備和環(huán)境視為一個(gè)系統(tǒng)，運(yùn)用生理學(xué)、心理學(xué)、機(jī)械等相關(guān)學(xué)科的知識(shí)，根據(jù)人與機(jī)器的條件和特點(diǎn)，合理配置人與機(jī)器的運(yùn)行功能，使其適應(yīng)從而為人們創(chuàng)造一個(gè)舒適安全的工作環(huán)境，從而優(yōu)化工作效率。

設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的因素主要是人體尺寸、人體力學(xué)以及人體對(duì)各種信息的反應(yīng)敏捷性。人體工程學(xué)中設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)是機(jī)器的大小、形狀和力是否與人體相匹配，機(jī)器是否易于使用和使用方便，是否可以防止因誤操作而造成的意外傷害和危險(xiǎn)。用戶在操作過程中。每個(gè)操作單元是否實(shí)用，每個(gè)部件的布置是否使其意義毋庸置疑，是否易于清潔、維護(hù)和維修等。

體現(xiàn)在具體設(shè)計(jì)上，要合理選擇操作姿勢(shì)。常見的操作姿勢(shì)是站姿和坐姿。站立姿勢(shì)活動(dòng)范圍大，容易發(fā)力，但對(duì)于需要精確觀察、閱讀和活動(dòng)范圍較小的任務(wù)，手動(dòng)操作則選擇坐姿。工作臺(tái)的高度應(yīng)根據(jù)人才的比例來設(shè)定。站立姿勢(shì)工作臺(tái)高度為人體高度的10/19（一般為800mm），坐姿為7/17.

在設(shè)計(jì)手柄時(shí)，要考慮手柄操作所需的力和手的活動(dòng)范圍不能太大，手柄的形狀要便于操作和受力。

產(chǎn)品的取放應(yīng)考慮手工右手習(xí)慣。一般左手做輔助活動(dòng)，主力在右手。因此，檢查工具的結(jié)構(gòu)必須有合理的移動(dòng)空間，以利于右手操作。

檢具人體工學(xué)需要注意的問題

1.考慮到所有檢測(cè)工具的正常手柄，耐用可靠的形式

2.盡量使用，防止意外撞擊損壞檢具的零件

3.轉(zhuǎn)臂過長(zhǎng)時(shí)，考慮操作時(shí)的安全性，增加限位銷和緩沖裝置，避免安全隱患

4. 設(shè)計(jì)兩個(gè)或多個(gè)相鄰的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，要求轉(zhuǎn)動(dòng)支架同向且水平（或以90度為增量偏轉(zhuǎn)）。對(duì)于連接的模擬塊，旋轉(zhuǎn)中心應(yīng)低于模擬塊的最低點(diǎn)，以避免干擾零件

汽車檢具 設(shè)計(jì)要求

一個(gè)好的汽車檢具必須滿足以下基本要求：

1） 保證汽車零部件質(zhì)量的有效判斷 保證汽車零部件質(zhì)量的關(guān)鍵首先是根據(jù)產(chǎn)品圖紙正確選擇定位基準(zhǔn)、定位方法和定位元件，必要時(shí)，根據(jù)積累的經(jīng)驗(yàn)定位合理與否，使其具有恒定準(zhǔn)確的定位基準(zhǔn)，以保證最大的重復(fù)性和線性度，并注意檢測(cè)工具中其他機(jī)構(gòu)對(duì)檢測(cè)功能的影響，注意檢測(cè)刀具應(yīng)具有足夠的剛性。對(duì)于可重復(fù)使用的檢具，應(yīng)注意相關(guān)部件的強(qiáng)度和耐磨性，以保證檢具的使用壽命。

2） 檢查工具應(yīng)滿足生產(chǎn)力的要求。專用檢查工具的復(fù)雜性應(yīng)與生產(chǎn)程序相適應(yīng)。盡量采用各種快速高效的安裝機(jī)制，以保證操作方便，縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

3）具有良好工藝性能的專用檢具結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單合理，便于制造、裝配、調(diào)整、檢查和維修。專用檢具的制造屬于單件生產(chǎn)。當(dāng)通過調(diào)整或修理保證最終精度時(shí)，檢具應(yīng)配備便于調(diào)整和修理的結(jié)構(gòu)。

4）性能好的專用檢具的操作要簡(jiǎn)單（包括產(chǎn)品揀選和檢驗(yàn)、夾具的操作和搬運(yùn)）、省力、安全、可靠。在客觀條件允許和經(jīng)濟(jì)適用的情況下，應(yīng)盡量采用氣動(dòng)、液壓等機(jī)械化夾緊裝置，以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。

5) 要適當(dāng)提高檢具部件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化，選用標(biāo)準(zhǔn)化部件，特別是商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)部件，縮短檢具制造周期，降低檢具成本。

標(biāo)準(zhǔn)件選用原則：

在檢具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，為了節(jié)省建模時(shí)間，縮短后期制造周期，需要選擇合理的標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行設(shè)計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)件的使用不僅要滿足檢具的功能要求，而且要更簡(jiǎn)單、更輕便。滿足以下要求

1.在檢具設(shè)計(jì)中，盡可能使用OEMs推廣的標(biāo)準(zhǔn)件。一般來說，和大眾一樣，一般主機(jī)廠都有指定的標(biāo)準(zhǔn)件。這是驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)條件之一。

2.檢具設(shè)計(jì) 在這個(gè)過程中，盡可能多地使用模塊，但提倡新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和想法，如針規(guī)插入、L形襟翼支柱、復(fù)制機(jī)構(gòu)、滑塊機(jī)構(gòu)、彈性. 測(cè)試等

3. 內(nèi)外飾件采用標(biāo)準(zhǔn)鑄鋁底板：車身部件根據(jù)客戶要求或零件要求采用鋼焊接底板（需二次回火）

4. 如果客戶沒有指定標(biāo)準(zhǔn)件，可以按通行標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，適當(dāng)簡(jiǎn)化零件結(jié)構(gòu)，提高加工效率

檢具設(shè)計(jì)時(shí)，除了四個(gè)基本要求外，還要考慮能夠滿足產(chǎn)品和過程質(zhì)量的分析功能。例如：產(chǎn)品配合面、密封面、配合面、對(duì)中面、孔/槽等檢具功能應(yīng)符合產(chǎn)品質(zhì)量要求。

檢具生產(chǎn)的原則方向：原則上是根據(jù)零件的特性生產(chǎn)，盡量采用凸檢，如圖，生產(chǎn)時(shí)要考慮的要點(diǎn)：

檢測(cè)零件時(shí)容易確定精度方向；考慮到成品內(nèi)外飾的變形情況，方便取件，無干涉；盡量使用加載位置，可以組合起來更好地適應(yīng)被測(cè)件、量具使用等相對(duì)加載位置偏差，必須以90為增量作為相位差偏差；各配套件的檢具生產(chǎn)方向盡量一致，便于問題分析

檢具設(shè)計(jì)概念確認(rèn)

通常，重要零件的檢具計(jì)劃需要得到 OEM 的批準(zhǔn)。在開始設(shè)計(jì)之前，應(yīng)該舉行一次設(shè)計(jì)概念的初步會(huì)議。主要參加人員：供應(yīng)商檢具工程師、檢具設(shè)計(jì)及制造商代表。

設(shè)計(jì)概念應(yīng)包括詳細(xì)的檢查工具草圖和書面說明，以便能夠遵循檢具設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)概念不必像完成的設(shè)計(jì)那樣詳細(xì)，但應(yīng)包括以下信息。

1） 對(duì)于被測(cè)件與檢具底座的位置關(guān)系，最好使用加載裝置。然而，其他位置可能更適合被測(cè)件檢測(cè)工具的使用（即第一使用位置）。如果相對(duì)于裝載位置太高，則應(yīng)以 90 度的增量偏轉(zhuǎn)。

2） 定位基準(zhǔn)平面圖應(yīng)與幾何和公差圖紙一致，可使用附帶的基準(zhǔn)墊

3）支持被測(cè)部件的量具和設(shè)備

4）檢查零件和設(shè)備以測(cè)試以下功能

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

6） 使用的材料應(yīng)根據(jù)檢測(cè)工具的用途和環(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)性和線性度。如果適用，匹配或相鄰部分的輪廓形狀或線條特征

7） 設(shè)計(jì)理念應(yīng)考慮操作者的人體工程學(xué)、被測(cè)部件的裝拆方便、三坐標(biāo)檢測(cè)和SPC數(shù)據(jù)采集的可行性，當(dāng)檢測(cè)工具用于全球車輛時(shí)項(xiàng)目，應(yīng)考慮操作者的習(xí)慣（使用地區(qū)語言）

8） 基準(zhǔn)選擇：

盡量選擇零件的重心方向作為主要基準(zhǔn)面，以利于零件的穩(wěn)定放置

使用3個(gè)或更多點(diǎn)作為主基準(zhǔn)面，在基準(zhǔn)總數(shù)盡可能少的前提下，保證零件的穩(wěn)定性

所有主基準(zhǔn)必須具有相同的特征

選擇第二個(gè)和第三個(gè)基準(zhǔn)平面的順序

孔定位選擇四向銷，槽口定位選擇二向銷。槽的方向必須平行于第二個(gè)基準(zhǔn)平面

選擇2個(gè)雙向銷作為槽定位，且2個(gè)平行槽必須平行于第二個(gè)基準(zhǔn)平面，另外1個(gè)點(diǎn)必須在第三個(gè)基準(zhǔn)平面上

選擇 4 向銷作為孔定位，并在輪廓或周邊上再選擇 1 個(gè)點(diǎn)

在第二個(gè)基準(zhǔn)平面上選擇 2 個(gè)點(diǎn)，在第三個(gè)基準(zhǔn)平面上選擇 1 個(gè)點(diǎn)

六點(diǎn)定位原理

在進(jìn)行檢測(cè)作業(yè)時(shí)，首先要確定工件在檢測(cè)工具中的位置。并且在測(cè)量和檢驗(yàn)過程中，一直保持在原來的位置，按照?qǐng)D紙要求得到工件位置的過程稱為定位。在檢測(cè)過程中將工件保持在一定位置的過程稱為裝夾。

為了獲得工件在檢具中所需的確定位置，需要研究物體在空間中的位置是如何確定的。尚未定位的工件的位置是不確定的。這種位置的不確定性，稱為自由度。

如圖，將未定位的工件置于空間直角坐標(biāo)系中，用X、Y、Z三個(gè)相互垂直的坐標(biāo)軸來描述工件位置的不確定性，長(zhǎng)方體可以沿X、Y、Z軸移動(dòng)。有不同的位置，還可以繞XYZ軸自由旋轉(zhuǎn)，共有六個(gè)自由度。

工件的正確定位首先要限制工件的自由度。當(dāng)消除這六個(gè)自由度時(shí)，物體在空間中的位置就完全確定了，所以自由度也是決??定物體在空間中位置的獨(dú)立參數(shù)。

如圖，如果在XOY平面上放置一塊板B來支撐物體A，那么物體A在這個(gè)平面上只能沿OX軸和OY軸移動(dòng)，繞OZ軸旋轉(zhuǎn)，而不能移動(dòng)并沿 OZ 軸旋轉(zhuǎn)。OX軸和Oy軸旋轉(zhuǎn)，否則物體A會(huì)離開板B。這說明支撐板B消除了物體A的三個(gè)自由度。如果兩個(gè)擋塊1和2放在物體的xoz平面上物體A，物體A不能沿OY軸移動(dòng)，也不能繞OZ軸旋轉(zhuǎn)。消除了兩個(gè)自由度。

最后，只要在物體A的ZOY平面上設(shè)置擋塊3，消除物體沿OX軸的運(yùn)動(dòng)自由度，就確定了物體A的空間位置。

由幾何可知，3個(gè)點(diǎn)可以確定一個(gè)平面，可以用3個(gè)定位支撐點(diǎn)4、5、6代替圖中的支撐板B，同時(shí)用擋塊1、2、3作為定位支撐點(diǎn)，使一個(gè)定位支撐點(diǎn)平均消除一個(gè)自由度，所以物體的空間位置需要按圖紙排列的六個(gè)支撐點(diǎn)來消除物體運(yùn)動(dòng)的六個(gè)自由度。這樣，六個(gè)支撐點(diǎn)被適當(dāng)分布以限制六個(gè)工件。自由原理叫做六點(diǎn)定位原理

從圖中可以看出，XOY平面上有3個(gè)支撐點(diǎn)，XOZ平面上有2個(gè)支撐點(diǎn)，ZOY平面上有1個(gè)支撐點(diǎn)。

上面有三個(gè)支撐點(diǎn)的平面稱為安裝基面。支撐點(diǎn)的分布必須適當(dāng)，否則六個(gè)支撐點(diǎn)不能限制工件的六個(gè)自由度。在這個(gè)面上，三個(gè)支撐點(diǎn)不能支撐在一條直線上。攻絲工件的重心必須落在這三個(gè)支撐點(diǎn)為頂點(diǎn)所形成的三角形內(nèi)。三個(gè)定位支撐點(diǎn)之間的距離越大，安裝基面越大，工件安裝的穩(wěn)定性和相對(duì)位置精度。因此，應(yīng)選擇工件輪廓尺寸最大的表面與安裝基面接觸。

帶有兩個(gè)定位支撐點(diǎn)的平面稱為導(dǎo)向基面。這兩個(gè)支撐點(diǎn)的連線應(yīng)平行于安裝基面，兩點(diǎn)之間的距離越遠(yuǎn)，安裝精度越好。因此，應(yīng)選擇工件尺寸最長(zhǎng)的表面與導(dǎo)軌基面接觸。有定位支撐點(diǎn)的平面稱為定距基面。顯然，安裝定位支撐點(diǎn)不需要很大的面積和長(zhǎng)度，所以工件通常選擇較小的表面與固定基面接觸。

二、工件在檢具中的定位方法

如上所述，在檢測(cè)操作中，根據(jù)圖紙的要求獲得工件在檢測(cè)工具中確定的位置的過程稱為定位。要獲得工件在檢具中的確定位置，必須遵循物體定位的六點(diǎn)定位原則。

產(chǎn)品定位中的約束分析

檢具設(shè)計(jì)在初始階段，首先要分析產(chǎn)品圖紙的定位系統(tǒng)。定位系統(tǒng)的穩(wěn)定性不僅影響產(chǎn)品的生產(chǎn)和裝配，而且在后期使用檢具時(shí)可能會(huì)影響零件的測(cè)量結(jié)果不穩(wěn)定。

六點(diǎn)定位原理可用于分析判斷檢具中的定位結(jié)構(gòu)是否正確，布局是否合理，是否滿足約束條件。

根據(jù)工件自由度的約束，工件的定位可分為以下幾種類型

1） 完全定位 完全定位是指工件的六個(gè)自由度不受重復(fù)約束的定位。工件在X、Y、Z坐標(biāo)方向時(shí)，有尺寸要求或位置精度要求。

2） 工件不完全定位的限制自由度數(shù)小于6

3） 定位不足

4） 超定位定位元件在同一自由度內(nèi)反復(fù)限制產(chǎn)品方向的定位狀態(tài)稱為超定位。是否允許使用這種定位狀態(tài)主要從其后果來判斷。當(dāng)過度定位導(dǎo)致產(chǎn)品變形或產(chǎn)品與定位元件干涉時(shí)，明顯影響產(chǎn)品的貼裝狀態(tài)，不能使用過度定位。

消除或減少過度定位引起的干擾檢具設(shè)計(jì)，一般有兩種方法；一是改變定位元件的結(jié)構(gòu)，如減少定位

量具中典型的 3-2-1 定位原理

汽車工業(yè)是各個(gè)工業(yè)化發(fā)達(dá)國家的支柱產(chǎn)業(yè)之一。作為汽車結(jié)構(gòu)的重要組成部分之一，檢具設(shè)計(jì)的質(zhì)量決定了車身質(zhì)量的主要原因。據(jù)美國汽車工業(yè)統(tǒng)計(jì)，72%的車身誤差是由于焊接夾具的定位誤差造成的。

車身主要由許多沖壓件組裝而成。薄壁零件占白車身總成的 70% 以上。由于薄壁板剛性差，容易變形，在檢驗(yàn)過程中通常采用多點(diǎn)定位夾具。緊固，確保焊接位置各部分的配合。由于薄壁的柔韌性大，在加工載荷下容易變形。一個(gè)更好的定位系統(tǒng)對(duì)零件的穩(wěn)定性有很大的影響。

對(duì)于定位面1-3的定位，盡量保證定位塊與支座平面垂直。當(dāng)不能保證定位塊與鈑金平面垂直時(shí)，允許鈑金定位塊呈小角度。理論上，3個(gè)定位面可以定位一個(gè)面。鈑金件使用3個(gè)定位面時(shí)，鈑金件可能無法順利放置。因此，有時(shí)會(huì)增加輔助定位面，以保證鈑金件的平穩(wěn)放置。當(dāng)350MM內(nèi)沒有夾緊裝置時(shí)，產(chǎn)品放置時(shí)會(huì)晃動(dòng)，所以需要加裝夾緊裝置來放置產(chǎn)品，防止產(chǎn)品晃動(dòng)，或者理論定位面之間有間隙，檢測(cè)時(shí)測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。. 總結(jié)以上兩點(diǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)中，大型鈑金件和復(fù)雜塑料件的定位面多于3個(gè)，但有4個(gè)以上。這種情況是過度定位，但這是允許的。

3-2-1定位原則是限制產(chǎn)品在空間六自由度的最基本條件。根據(jù)零件的特性，在汽車檢具中允許超出3-2-1原則的過度定位，以保證零件定位的可靠性。

3-2-1原理的典型定位方法如下

3-2-1定位原理的含義是三個(gè)定位面，兩個(gè)定位孔，定位孔的中心連成一條線。這種定位原理是常用的。

3-2-1 定位原理： 3-2-1 定位原理是限制產(chǎn)品在空間六自由度的最基本條件。根據(jù)零件的特性，檢具上允許超出3-2-1原則的過度定位。為保證另一箱的定位可靠性，三個(gè)定位面控制產(chǎn)品最大投影面的方向，兩個(gè)圓心控制產(chǎn)品的垂直方向和旋轉(zhuǎn)，四位定位銷（孔)控制乘積的左右方向，依次為3。-2-1. Benchmark A 首先約束三個(gè)自由度，然后添加一個(gè)基準(zhǔn) B 來約束它的 2 個(gè)自由度，然后添加一個(gè)基準(zhǔn) C 來約束一個(gè)自由度。

產(chǎn)品在檢具中的定位

在裝配過程中，確定待安裝零件與零部件相互位置的過程稱為定位。通常的做法是根據(jù)產(chǎn)品圖紙分析確定定位基準(zhǔn)，然后根據(jù)相應(yīng)的生產(chǎn)要求考慮其定位方法。

劃線定位是原始的定位方式，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，精度低。僅用于單件生產(chǎn)，精度要求不高的情況。在檢具組裝過程中，常采用定位元件進(jìn)行定位，既快速又準(zhǔn)確。定位元件 是用來限制產(chǎn)品在檢具上的位置的裝置，如定位塊、定位銷、型材面等，它們必須根據(jù)定位原理、產(chǎn)品定位基準(zhǔn)準(zhǔn)確地排列在檢具上和工藝要求，然后將每個(gè)安裝好的零件按一定的順序放置在定位元件的指定位置（相互接觸）完成定位。

1） 定位基準(zhǔn)的選擇 確定位置和尺寸的依據(jù)稱為基準(zhǔn)，可以是點(diǎn)、線或面。按用途可分為設(shè)計(jì)參考和工藝參考。過程參考又分為定位參考、裝配參考和測(cè)量參考。根據(jù)定位原理，定位基準(zhǔn)分為主定位基準(zhǔn)、輔助定位基準(zhǔn)、輔助定位基準(zhǔn)等基準(zhǔn)。在檢具上定位時(shí)，產(chǎn)品的定位基準(zhǔn)必須與檢具上的定位元件接觸或重合。正確選擇產(chǎn)品的定位基準(zhǔn)，可以獲得準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠的定位，

基準(zhǔn)的重要性

三坐標(biāo)測(cè)量的零件尺寸報(bào)告結(jié)果OK，但檢具檢測(cè)結(jié)果為NG，或檢具檢測(cè)的零件狀態(tài)正常，但該零件的三坐標(biāo)檢測(cè)結(jié)果為NG -尺寸測(cè)量為NG，這種情況下，無法判斷零件是否合格。針對(duì)此類問題，我們將整理出以下步驟；

首先，在測(cè)量零件時(shí)需要檢查三坐標(biāo)選擇的測(cè)量基準(zhǔn)與檢具選擇的定位基準(zhǔn)是否完全一致。大多數(shù)情況下，通過分析這一點(diǎn)，問題基本可以解決。

其次，如果基準(zhǔn)一致，就要檢查檢具的檢測(cè)尺寸是否符合圖紙要求

第三，如果以上都符合要求，則需要重新測(cè)量零件以考察零件測(cè)量的重復(fù)性。如果結(jié)果與第一個(gè)沒有顯著差異，則說明檢具有問題，檢具可能已失效。精度發(fā)生了變化。

在選擇和設(shè)計(jì)定位元件時(shí)，定位元件的選擇和設(shè)計(jì)應(yīng)考慮與產(chǎn)品定位基準(zhǔn)的條件相適應(yīng)。產(chǎn)品的形狀多種多樣，但其基本結(jié)構(gòu)由平面、圓柱面、圓錐面和各種形狀組成?？梢赃x擇這些表面作為定位基準(zhǔn)。因此，您可以根據(jù)不同形狀的定位基準(zhǔn)選擇或設(shè)計(jì)相應(yīng)的定位元件。