检具设计和验收标准

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1、版 本 号修 订 日 期修 改 内 容 描 述012009-1-13 首次发布 过程领导: 批 准: 发 布:签 名签 名 签 名电 子 版 本 无 需 签 名 有 效1.0 目 的 通过制订检具(测量支架)技术要求，使检具(或测量支架)在规划、设计与制造、验收与使用时，能够遵循统一的技术标准和评价指标。 2.0 范 围本技术要求适用于长春一汽富维江森自控汽车金属零部件有限公司。3.0 责 任 长春一汽富维江森自控汽车金属零部件有限公司负责本技术要求的编制、维护、升级及分发等工作。各零件供应商负责本技术要求在检具(测量支架)规划、设计、制造、验收和使用过程中的贯彻和执行。4.0 程 序4.检具

2、设计要求4.1 设计概念A. 开始设计前，应召开一个设计概念的预备会议。如是零部件供应商的检具，应参加的主要人员为：供应商检具工程师、检具设计及制造方的代表和FFJC的计量兼测试工程师如果是给供给客户的总成检具，可以邀请：客户的产品工程师、客户的供应商管理工程师、客户代表或客户采购代表。B. 设计概念应包括详细的检具的草图和书面描述，以便能依此进行检具设计。设计概念不必详细得如一个完成的设计，但应包括下列信息：1. 被测零件与检具基座的位置关系。最好使用装车位置，然而，其它位置可能更适应被测零件/量具的使用（即第一使用位置），如果相对装车位置有偏 离 ，应以90为增量进行偏转。2. 定位基准方

3、案应与几何尺寸及公差图纸（GD&T）（行为公差）一致。3. 支撑被测零件的检具零件和装置。4. 建议的夹紧技术5. 用于检测下列特性的检具零件和装置： 关键产品特性 特性线 功能孔 过去经常发生过程变差较大的区域6. 所用的材料应依据检具的使用和环境，以确保在零件现行生产有效期内的功能性、重复性和再现性。7. 如适用，相配或邻近零件的轮廓外形或线条特性。C. 设计概念应考虑操作者的人机工程学、被测零件的装和拆的容易度、三坐标 检查和SPC的数据采集的可行性。当检具用于全球性的整车项目时，应考虑操作者的习惯。D. FFJC的计量兼测试工程师将依据关键特性清单和过程关键控制点来审核和批准在产品表面

4、上选取控制点的X、Y、Z值或匹配的相对应的尺寸。4.2 设计概念认可、批准A 如果FFJC的采购部门或客户要求对设计概念进行批准，检具供应商应在开始设计检具前需得到FFJC的计量兼测试工程师和产品工程师或客户的产品工程师和客户供应商管理工程师的设计概念批准。B 如果在检具设计制造的过程中有任何重大的影响最初概念的更改， 应由上述相应的责任人进行审核批准。C检具供应商在概念认可时必须提交检具设计结构总图和检具设计制作时间进度表。 检具设计结构总图应包括如下信息： * 检具外形三视图（不含产品） * 检具立体视图（含产品） * 定位夹紧结构剖面视图（含产品） * 检验功能检剖面图（含产品） * 基

5、准定位信息对照表 * 图纸比例为1：1关系4.3 设计要求4.3.1 图纸要求4.3.1.1 检具设计图纸通常用1:1绘制, 特殊情况下和主管工程师协商解决。4.3.1.2 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，更改记录等信息。4.3.1.3 检具设计必须在通过主管工程师对方案审定后方可开始。4.3.1.4 检具结构及功能方案由主管工程师会同检具制造商共同协商制订，然后在产品图纸基础上完成检具草图方案，该草图方案作为供应商检具设计的基础。检具草图方案不表示最新的有效零件状态, 它仅仅表达将来检具的方案。用于检具设计与制造的当前有效零件图纸由主

6、管产品工程部授权提供。4.3.1.5 检具设计采用计算机软件进行三维设计,其设计来源为:-来自产品工程部的最新状态数模-来自产品工程部的最新状态零件图纸 ( 包含尺寸标注,孔位置精度及基准点详细说明) -批准的技术更改单4.3.2 材料要求* 检具底板、结构件和样板建议采用铝镁合金(ALMg4. 5Mn0 .7)* 模拟块建议采用 铝镁合金(ALMg4. 5Mn0 . 7)或(CIBA BM5 166)* 定位测量用的销和孔套建议采用合金钢材料4.3.3 底板要求检具的大底板其上表面作为安装和测量的基础平面应无明显的走刀痕迹。日常使用中可承受检具的重量 ，不变形 。4.3.3.2 100 mm

7、0%5间隔的坐标线。线深mm 宽0%5mm。4.3.3.3 大底板作为基准时，上平面应设有测量基准。 即设有三个测量基准球或者三个测量基准孔或三个测量基准柱或者三个方向的测量基准平面，并标明坐标方向及坐标原点与汽车坐标原点的相对坐标值 。4.3.3.4 大型检具的底板侧面应装有起吊装置， 底板下应设有铲脚位。 即在底板下需留有高度 120 mm 宽度 800 mm 的空域让铲车铲脚及铲齿能够进入。4.3.3.5 小型检具应在底板上设有搬运手柄。4.3.4 底板基准要求4.3.4.1 底板基准与车身坐标一致的基准要求: 4.3.4.2 底板基准与车身不一致的基准要求:LOCATE TO SUIT

8、（定位在合适的基准上） PLANE（平面水平） STARE（起点）TERTIARY（第三） PRIMARY（第一主要的）SECONDARY（第二，次要的） MASTER HOLE（主要孔）4.3.5 产品布置要求4.3.5.1 产品按装车位置放置4.3.5.2 可按 90 度的增量倍数旋转放置4.3.5.3 为了便于使用和管理，镜象对称零件、左右件只要外形尺寸允许，尽可能布置在一个底板上4.3.6 被测零部件定位要求4.3.6.1 按产品图纸给定的定位基准设计定位装置4.3.6.2 销的定位原则采用独立原则，推荐采用弹簧座锥形销结构（祥见附件一的结构和计算方法）4.3.6.3 孔定位设计采用配

9、量定位法，所有孔定位需有镶套（祥见附件一的结构和计算方法）4.3.6.4 面定位根据产品定位面的结构和特点设计4.3.6.5 根据产品自身结构可以选用铺助定位或支撑面.4.3.6.6 常用零件定位选择A: 二孔定位：基准孔I： 用锥销定位基准孔II： 使用菱形锥销定位B: 一孔一边定位： 基准孔I 用锥销定位基准II 以边或面定位（定位挡块）C: 三面定位：定位块4.3.7 产品夹紧要求4.3.7.1 夹头装置（或磁铁）1)、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( 铝铸件或铝合金)上表面的适当位置或通过焊接梁或铸梁过渡连接。2）、夹

10、头连接板设置对角两个螺栓原则上符合工艺要求。夹紧装置的位置反映了零件的基准点的位置和数量。-在夹头装置的排列和布置中, 必须注意：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）、当检具作为测量支架使用时, 必须保证测量头在夹头夹固或松开状态下,能够无干扰地接触基准面的中点，为此，在设计夹头结构时，须将其设计成叉形结构，但叉型夹头内径要大于6.5mm，同时夹头宽度要达到所需强度。4）、夹头的有效运动轨迹必须在工装图纸中予以详细表明。5）、夹头和工件表面的接触应保证：夹头对工件只起到固定作用，而非夹紧变

11、形作用（原则上夹紧力不大于5牛顿）。6）、对于小型检具如果没有足够的空间安装夹头允许采用磁铁。磁铁应嵌入支承面或设置在支承面两侧，且应低于支承面0.1mm。定位面的法向须施加外力以确保产品正确定位（祥见附件夹头图示与使用）。* 夹紧的方式有常见的快速夹紧器、固定螺栓、压板等。* 快速夹紧器的压头推荐采用带弹簧的橡胶压头。* 在有定位销或检验销的地方，压头要设计成中空的形* 在有孔或其它特征要素需要测量的地方，夹头要设计成可以保证测量的形式。4.3.8 检测功能块要求4.3.8.1 用百分表测量 KPC 点位置。百分表建议采用数显式。4.3.8.2 用检测销、孔套测量产品孔、销的位置度,按最大实

12、体原则设计。4.3.8.3 用模拟块止通检验销测量产品线、面轮廓4.3.8.4 用样板+ 止通检验销测量产品截面线轮廓度,检测内容需要得到相关工程师的确认5. 检具制造要求 5.1 制造精度要求5.2 检具材料热处理要求5.2.1 铸造、锻造或焊接件必须经过时效处理 ，以消除内应力。5.2.2 钢制件必须经过热处理，以保证其良好的机械性能5.2.3 检测销或检测块必须先经过热处理后留有余量进行精加工5.3 检具外观要求5.3.1 材料表面应平整光滑， 不允许有气孔 、 砂眼 、 结疤等缺陷。5.3.2 钢制零件因易生锈必须进行表面防锈处理。5.3.3 所有非检测用 铝件表面应漆成适中的颜色5.

13、4 检具检测功能防遗失要求检测功能件必须有防止损毁和遗失的放置或连接装置：这些检测功能件包括：* 所有可移去的定位销* 固定螺栓* 可拆卸检测工具如 ：检测棒、 样板、 模拟块等 图：防遗失的装置5.5 检具标识要求5.5.1 检具的色标检具型体及底板的外观涂色根据具体的车型决定。通常不同的车型配置不同涂色，从而有利于在使用时准确区分不同类的检具。其他具有功能性和检测用的孔、面、缺口等的涂色标注如下:定位面、支撑面 0mm 白色，RAL9010 或材料的本色 划线孔检测面 2mm（1mm） 红色，RAL3000检测面 5mm（3mm） 黄色，RAL1012平整度检测面 0mm 白色，RAL90

14、10或材料的本色目视孔检测面 8mm (6mm) 黑色， 塞规套管端面 8mm (6mm) 黑色5.5.2 检具和测量支架的标牌和标记 检具和测量支架上的标牌应包括：1.铭牌应包含以下内容：-车型、零件名称、零件号-检具号-检具总重量-基准面符号-制造日期、最后修改日期-制造商2检具数据面指示牌、检具制造数据标牌3基准孔序号标识、坐标标识4基准面坐标标识5测量间隙5mm（3mm）标牌6基准点标识所有铭牌为白底黑字。：5.5.2.2检具和测量支架上的标记应包括：-基准线标志-测量表面和栅格线的标志：-栅格线的数值-测量表面或间隙表面-零件外形轮廓形状规-塞规-卡规等6. 检具认证要求7. 附件清

15、单附件一：关于检具定位销和检验销的说明及计算附件二: 检具夹头设计和使用附件三：检具(测量支架)认可流程附件四：检具(测量支架)设计认可报告附件五：检具(测量支架)制造认可报告附件一：关于检具定位销和检验销的说明1. 检具定位销概述零件在检具上定位通常采用2个定位孔实现。定位的方式和位置根据图纸中基准要求来规定。通常采用以下两种定位方式: 主定位 Nr.1 (A1): 限制两个方向自由度,通常会采用圆柱销或锥形销 副定位 Nr2 (A2) : 限制一个方向自由度,通常会采用锥形销为了保证销子在检具型体中准确定位, 必须安装导向轴套.见下图 示意:通常情况下, 定位销采用锥形销，锥形销定位适用于

16、1) 根据基准要求，零件定位孔附近有定位面。2) 零件为厚壁零件h1.2 mm下列情况定位销应该使用柱形销柱形销定位适用于 1）圆孔方向和零件表面倾斜, 且零件平面和车身坐标线平面 :夹角32)-翻边孔向上的零件: 3)-薄壁零件(通常d32) 零件为厚壁零件h1.2 mm2)-翻边孔向上的零件3)-薄壁零件(通常d 1.2)4）在定位孔附近没有任何定位面。A1销结构在检具和测量支架上通常采用相同的结构A2销结构检具： 两头销, 一头定位,一头检测； 测量支架，单头销, 仅作定位。2. 定位销A1的结构形式柱形销A1Z - 圆孔 - 长形孔:设置防转功能锥形销A1k- 圆孔 - 长形孔:设置防

17、转功能-圆孔：其结构形式取决于D2的大小： D2=额定孔径最大尺寸+0.5余量 D27.5 7.5=D2=22.0 -长形孔 (设置防转功能)定位销A1的零件图:如客户有特殊要求就参见客户要求.定位销A1的计算A1Z对于圆形孔,且采用圆柱定位销A1Z:圆柱销的直径D2根据如下经验公式推出:D2= 额定孔径最大直径-0.1mm,例如: 额定圆孔径为18.0+0.2,则相应的圆柱销的直径D2=18.2-0.1=18.1mm则在制造时,考虑到制造公差0.02, 推出对于长形孔,且采用圆柱定位销A1Z:圆柱销的直径D2根据如下经验公式推出:D2= 额定孔径最大直径-0.1mm例如: 额定长孔径为18.

18、0+0.29.0+0.2则相应的圆柱销的直径:D2 长度方向=18.2-0.1=18.1mm，考虑到制造公差0.02， 推出D2长度方向D2 宽度方向=9.2-0.1=9.1 mm, 考虑到制造公差0.02, 推出D2宽度方向=A1K对于圆形孔,且采用圆锥销A1K圆锥销的形式取决于圆锥最大直径D2:D2=额定孔径最大直径+附加余量0.5mm例如: 额定圆孔径为18.0+0.2则D2= 18.2+0.5=18.7则在制造该圆锥销时,考虑到制造公差取+0.1的因素，D2=18.7+0.1对于长形孔, 且采用圆锥销A1K圆锥销的形式取决于圆锥最大直径D2:D2=额定孔径最大直径+附加余量0.5mm例

19、如:长孔为: 18.0+0.29.0+0.2D2长度方向 = 18.2+0.5 = 18.7mm考虑到制造公差取+0.1的因素,D2=18.7+0.1D2 宽度方向 =9.2 +0.5 = 9.7 mm考虑到制造公差取+0.1的因素,D2=9.7+0.13. 定位销A2的结构形式在检具上, 当基准点作为定位孔时, 通常该孔同时具有检测功能要求,因此,定位削A2通常设置为两头销,其工作顺序为: 1.先检测孔位置度精度;2.再完成定位.柱形销 A2Z ,见下面示意图: 圆孔 长形孔 锥形销 A2k锥形销的结构取决于D2, D2=孔径的最大直径+0.5余量-圆孔: D27.5 7.5 =D2=22

20、长孔定位销A2的计算 圆孔柱形销A2Z的计算(两头销) 定位部分D2的计算根据下列公式计算:D2=孔径的最大尺寸-0.1例如: 18.0+0.2 该孔的位置公差为: X = +/-0.2；Y =0则D2=18.2-0.1=18.1则在制造时,考虑到制造公差0.02, 推出检查部分的计算遵循下列公式:D4=孔径的最小尺寸- |垂直于定位方向的位置公差 | 例如: D4=18.0-0.4=17.6则在制造时,考虑到制造公差0.02, 推出长形柱形销A2Z的计算定位部分的计算方法如下:D2=(孔的最大尺寸)(沿定位方向)-0.1mm例如:长孔 18.0+0.29.0+0.2,其位置公差为X = +/

21、-0.2；Y=0Y XD2=9.2-0.1=9.1则在制造时,考虑到制造公差-0.02, 推出检查部分的计算方法: B=孔径的最小尺寸-0.1mm例如:B=9.0-0.1=8.9则在制造时,考虑到制造公差-0.02, 推出L=孔径的最小尺寸-长度方向位置公差例如:L=18.0-0.4=17.6则在制造时,考虑到制造公差-0.02, 推出圆孔锥形销A2K的计算(两头销) D2的计算遵循下列公式:D2= 孔径的最大尺寸 + 余量0.5例如:圆孔为18.0+0.2,其位置公差X = +/-0.2； Y= +/-0则D2=18.2+0.5=18.7在销子制造时,考虑到制造公差+0.1, 推出D2=18

22、.7+0.1检查部分的计算根据下列公式:D4= 最小尺寸-|垂直于定位方向(x=0.2)的位置公差|D4=18.0-0.4=17.6则在制造时,考虑到制造公差-0.02, 推出长形孔锥形销A2K的计算(两头销)定位部分的计算公式如下:D2=定位方向的孔径最大尺寸+余量0.5例如:长孔18.0+0.29.0+0.2, 位置公差X=+/-0.2； Y=+/-0Y xD2=9.2+0.5=9.7则在制造时,考虑到制造公差+0.1, 推出D2=9.7+0.1另一边检测部位的计算:B=孔径的最小尺寸-0.1mm例如:B=9.0-0.1=8.9则在制造时,考虑到制造公差-0.02, 推出L=孔径的最小尺寸

23、-在长度方向的位置度公差例如: L=18.0-0.4=17.6则在制造时,考虑到制造公差-0.02, 推出则在制造时,考虑到制造公差-0.02, 推出则在制造时,考虑到制造公差-0.02, 推出则在制造时,考虑到制造公差-0.02, 推出4 . 零件检查销的结构和计算1)圆孔形检查销的计算:圆孔的直径D10.2+0.2,须对该孔进行位置度检查D2=孔径的最小尺寸(根据产品图纸)- - A1K的公差例如D2=D10.2-1.41(从得出) - 0.28(从得出)最后考虑到制造公差-0.02的因素,2)长形检查销的计算: 长孔的理论尺寸:D: 14.4+0.221.5+0.2为了得到检查销长度尺寸

24、B和宽度尺寸L, 采用如下公式:B或L=孔径最小尺寸-长孔的位置度公差-A1K的位置度公差B;L=最小尺寸-公差(+/-0.5和+/-0.1)例如:B=14.4 - (1.0+0.2)=13.2L=21.5 (1.0+0.2)=20.3检查销的结构形式5. 轴套结构图示介绍5. 1对于零件下面有支撑面的定位销轴套.(A1K或A2K) 轴套沿加工方向布置;轴套黏结; 如果不设置防转，则缺口在下面; 如果设置防转，则缺口在上面, 使用圆柱挡销。用于拆卸的通孔。5.2适用于没有支撑面的定位销(A1Z, A2Z)附件二：检具夹头设计及使用1、 直接定位面的夹头2）斜面上的定位夹头3）、定位销上的定位夹头4）、混合定位夹头5）不能接受的夹头方式8.记 录/登 记 表检具(测量支架)设计认可报告检具（测量支架）制造认可报告