美国通用检具标准

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1、 SGM Fixture Standards前言GM给生产件供应商的检具标准是为了建立GM供应商PPAP检具全球性的公用标准而开 发的。 先前，GM各部门及单位有其各自的检具标准。1996年，来自GM卡车集团、中等/豪华及小型汽车集团的代表成立了一个开发小组。另外 ，在开发过程中，我门还得到了Saturn、GM动力总成和GM加拿大集团的 合作。译注：本标准的中文版是由上海通用汽车有限公司，物 料管理部，供应商开发/供应商质量科翻译。如译文与英文原文 有冲突处，以英文原文为准。1998年6月2日目录标题页次更改信息 3I. 序言 4II. 零件供应商的责任5III. 设计概念6IV. 概念批准7

2、V. 设计要求7VI. 制造要求9VII. 认证要求12VIII. 量具重复性和再现性的要求 13IX. 保养要求15X. 术语15XI. 附录A16XII. 附录B17更改信息版本日期段落条目1.012/97发布本标准中如发生任何更改都将记录在本页中。当发生新的更改时，在保留本页清单原有记录的基础上，再增加新的更改内容。修订后的版本将以版本1.0、2.0、3.0的顺序发布。当不同的版本发布时，通过参照段落和条目的相应内容，可迅速找出更改内容。本文件替代下列文件： 卡车和客车检具/量具标准（T& B 391）、12月、1989。 中等/豪华汽车集团检具 设计/制造标准，4月，1996。I. 序

3、言A. 介绍 依照汽车工业行动集团（AIAG），先期产品质量策划手册和生产件批准程序的 要求，每当需要时，零件供应商应按照他们的质量计划获取检具来检验他们的产品。 生产件供应商在对GM的零件的检具进行报价、设计和制造时，除了使用他们自 己的标准和要求外，还要参照本手册。 如果GM的供应商质量工程师（SQE）认为确有必要，可根据检测条件来修改此 标准，但只在有相应的支持文件时才能修改（译注：如经EWO程序）。B. 适用范围 GM检具标准概括了全球范围所有GM供应商PPAP检具的最低要求。 虽然本手册为获得PPAP检具的条件提供了一致的过程，但仍鼓励供应商将 本标准应用于在制造过程或分总成的检测中

4、。 除了本标准，以下手册亦可作为参考： GM P.E.D.-114检具/量具标准手册 本手册提供了车身板金部件和总成的检具的标准。 NAO试生产用零件供应商检具标准（参考NAO#0042）本手册为白车身板金零件供应商和主要的塑料零件供应商提供了设计、制造和评价prototype的检具的指南。II. 零件供应商的责任A. 如果需要检具，零件供应商对检具获得过程的所有要素应负直接的责任。另外，零件供应商必须保存所有相关活动的文件。由于本文所涉及的零件情况的不尽相同的复杂性，供应商必须会同采购部门决定GM SQE如何适时地适度地参与。B. 供应商应保证检具符合下列条件：1. 时间进度要符合整个项目的

5、时间节点，如适用，包括GP11。2. 与被测零件的使用功能相符合。3. 通过遵循定位基准方案，使检具符合被测零件的几何尺寸和公差图纸（GD&T）。4. 如适用，应在检具中包括关键产品特性的测量。5. 如要求，应包括能进行AIAG测量系统分析（MSA）的定量型数据采集装 置。6. 应具有辨别被测零件相对于名义值的变差的能力。C. 依据QS9000，要素4.11，供应商应建立并保持用于测量系统控制的编制成文件的程序。此文件应包括该检具的：1. 尺寸测量报告，最好使用三坐标测量仪（CMM）。2. 工程更改文件。3. 量具重复性和再现性分析。4. 检具设计图。 供应商应维护更新检具设计和检具更改的记录

6、。无论检具是否受到影响，更改记录应反应产品设计更改级别（见第段，P条）。 供应商应及时解决设计上的问题。设计和制造方应及时通知发生的问题。任何相对原定检具费用的变化，必须得到GM采购部门的批准。III. 设计概念A. 开始设计前，应召开一个设计概念的预备会议。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GM的SQE。还可以邀请：GM产品工程师、尺寸工程工程师、生产（译注：总装）厂代表和GM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，

7、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）（译注：见第14页术 语）。如果相对装车位置有偏 离 ，应以90为增量进行偏转。2. 定位基准方案应与几何尺寸及公差图纸（GD&T）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（译注：参见 GM P.E.D.-114）。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

8、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（使用地区的语言）。D. GM的SQE将审核和批准在产品表面上选取用于采集SPC数据来监测KPC特性 的X、Y、Z位置。如果可能，需考虑到相配零件的KPC位置，以获得相互对应的数据结果。 概念批准如果采购部门要求对设计概念进行批准，零件供应商在开始设计检具前需得到GM SQE 的设计概念批准（见第段，A条）。如果在获得检具的过程中有任何重大的影响最初概念的更改， 应由GM SQE审核。V. 设计要求A. 作为对设计的控制，设计方应参考概念草图和其书面描述 。B. 所有的图纸应是与实体1:1的大小

9、, 且能将尺寸精确地标注出来。另外：1. 所有检具零件图必须用三视图绘出，并且必须标注完工表面和/或车身和/ 或工作参考线。2. 所有的剖面图应标明与量具设计图引出号相对应的剖面号及页号。 （如：剖面 CC或100.0 ；第1页3. 检具设计图必须包括在检具上的被测零件轮廓图（虚线）。线条要足够粗以便于图纸的复印。4. 检具原材料清单应包括原材料的尺寸，所有标准件应用厂商名称和其目录型号标明。5. 除非为了澄清制造要求，检具零件图应与检具总成图分开。6. 所有的尺寸应以公制表示，但在检具原材料清单中的原材料尺寸可能有英制尺寸。7. 如可能，检具原材料(如:角架、堆积块、铰链、导板、螺钉和键等)

10、应尽可能选用可采购到的标准件。8. 检具设计可用计算机辅助设计或者手工绘制在1.5号的半透明纸上。C. 在选择材料、导板、销、夹头等时，应考虑检具使用的环境，以确保检测夹具在现行生产的有效期内保持其原有的功能。D. 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点定位原则）组成的三维空间中。E. 定位基准孔的定位装置:1. 不用作定位装置的检验销不能限制非规定定位基准的任何方向的被测零件的运动。这种情况可使用导轨或可移动的检具零件来允许被测零件在非定位方向上的移动。但是，只有使用高精度的导轨才能不影响规定的定位装置的定

11、位精度。2. 对定性型检具的检验销需充分运用最大的允许公差，即用于检测被测零件的检具上的定位装置应按最大实体条件（MMC）制造。这种销可能装在 一个导板或可移动的零件上以允许在非定位方向上的移动。3. 对定量型检具的所有基准定位销均不考虑其尺寸大小（RFS， 独立原则），并将被测零件准确地定位在规定的定位基准方向上。实现这种情况的一种方法是使用弹簧座锥型销，该销安装于导轨或可移动的零件上，确保在非定位基准方向的运动。F. GMSQE应重视与点焊、缝焊或分型面邻近的定位基准。如果这些定位基准不能 迁移的话，为便于检具的重复性和再现性分析，则这些检具的基准零件必须与点焊、缝焊或分型面有一 定的间隙

12、（译注：在定位基准上开槽或孔）。G. 在检具设计图上无需标明常规的制造注解。(如: 缆线接头、螺钉或键的尺寸等)H. 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。此外，还应确定所有可拆卸及可互换的检具零件，并注明它们相关的功能。着色编码零件的使用已经被证明是将同一量具或检具应用于多种车型（如Buick,Chev,Vectra, Omega 等）的有效技术。 可互换零件的要求有：1. 定位销衬套须用淬火钢制造；2. 有永久性的把手。I. 当使用高度量具进行被测零件评价时，应考虑在尺寸大于48的基面上作定位切 割线（如 网格线）。J. 为了保证从制造到认证中尺寸测量的一致

13、性，设计中应包括注明的坐标测量的基准起始点。这些点可以是工装球、销子、零位块或基座上其他一些可以清楚识别的区域。K. 量具设计应做到：每个检具零件在其任何活动位置上都不会超出量具的基座。L. 检具设计图中没有必要标注重复或左右的对称，在实际可行时，只要注明特有的、单侧的细部即可，并加上“除已指出部分外对中心轴对称”的附注。M. 包括数学数据（math data）在内的，所有在设计中使用到的和制造中所需的零件 信息必须在检具设 计中识别出来。N. 对检具设计的任何更改，都应该用文字数字按顺序注明于附于第一页右上角的更改通知栏内，并且在整个设计中合适之处圈出。每一更改项都应有一简短的参考适当EWO

14、或工 程更改号码的更改说明。O. 在最终的设计稿中应该包括使用该种检具的操作指导和/或操作顺序，在适用的 情况下应考虑使用多种语言的操作指导。P. 生产件供应商应和设计方一起审核最终的设计，并在被要求时向GM SQE提供 检具/量具的设计方案。建议使用检具设计检查清单。（参见附录 A）。VI. 制造要求A. 制造方应把设计作为量具制造的控制要求。B. 在任何可能的时候，都应根据数学数据来制造所有的检具。当没有数学数据时，应使 用被测零件设计图上的信息。1. 若有模具模型、负模、数控切割机磁带等，都只能作为制造的辅助工具；2. 从模具模型、负模等得到的量具的表面都要经过全面的测量，并被证明符合以

15、上各条工程数据的说明。C. 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。D. 对于定性型测量检具零件，在零部件评估时使用划线器划线、部件轮廓线和修整线都是可以接受的方法。另外一种替代的方法就是划一条“最大/最小”线， 以获得理论名义修整线。E. 对于定量型数据的采集装置，检具基座上要安装一个有衬圈的基准零位块。设定尺寸应 该是名义值，如50.00mm。F. 操作指导和/或操作顺序应被牢固地附于量具上，适用的情况下可考虑使用多语言的操作指导。这些指导必须与检具设计图中的相同。（见第V段 ，O条）。G. 超过50磅的检具上建议使用有眼螺栓作吊耳。H. 除非事先

16、获得GM SQE的同意，所有的焊接件都应作应力消除。I. 所有可活动件和可互换件，如把手和测量销，都应永久性地附于检具上。建议使用自固装置或回缩型的连接缆。J. 制造GM检具时，不能使用薄垫片及垫片料。K. 当使用模板时，1/4(6.00mm)的铝料是模板制造中一种可以接受的选择。L. 将检具的所有非检验用表面都漆成适中的蓝色。M. 适当涂覆所有易于生锈的非检验用钢制零件，以保证其在正常使用环境下等到长期的保护 。不建议使用在 零件正常 搬运中易于擦去的保护性涂料。N. 采用合适有适当硬度的材料来制造所有的检验定位销，以保证其能够在被测零件现行生产的有效期内有足够的耐久性和功能性。O. 检具的

17、制造公差1. 精确制造检具所有的部件包括检具基座、定位基准和检验零件，以保证产品检验所需的精确度。2. 一般指导原则a. 所有用于被测零件定位的定位基准在量具上的位置公差都必须限制在0.10mm 以内 。b. 检具的所有用于检测被测零件的零件包括检验销和衬套，以及用于电子测量器件的零件等，在量具上的位置公差都必须限制在0.15mm以内。c. 用于内部线条/塞片检验的表面轮廓特性在量具上的位置公差都应 该限制在 0.15mm以内。d. 用于边缘线条/塞片检验的表面轮廓特性在量具上的位置公差应限 制在 0.20mm以内。e. 模板在量具上的公差应限制在0.25mm以内。f. 作为目测基准的公差应在

18、0.50mm 以内。3. 当某一产品的特性偏离上述规范时，检具的公差可采用1/10准则。在产品图纸上针对某一特别产品特性标注公差的1/10可用作检具制造公差。P. 每个检具应附带一个金属标识牌以标明下列信息（当需要时进行更新）： 被测零件名。 没有涂色的被测零件号。 工程更改级别。 车型、年型和用途。 生产厂名。 如果检具用于检验其它被测零件或装配件，应附上另外一个标识牌以标明图纸号、工程级别、日期等信息。Q. 生产件供应商应与制造方一起审核检具成品，建议采用（附录B）。VII. 认证要求A. 在要求得到被测零件供应商批准之前，制造方应自行检验并以书面报告认证成品检具的质量。B. 保证书至少应

19、包括对以下的内容： 定位基准、量具的功能特性（比如数据采集装置、持平检测、支座点、量具销、定位销、匹配件的代表性结构球等）。C. 制造方应制订一种易理解的XYZ检查表和/或通过坐标测量仪打印出的坐标报告 。 检查表的记录应足以追溯到被测零件图纸的检查点。提供一个例子如下：X 标准X检验X误差Y标准Y检验Y误差Z标准Z检验Z误差Vec误差类型基准 A23900.0003899.9420.058500.00500.0860.0861592.5001592.500-0.0000.1033SurfRDDet #5 3MM Flr. Const.3910.0003909.998-0.002-207.70

20、0-207.812-0.1121605.0001605.000-0.000-0.1119D. 除了制造方提供的保证书以外，零件供应商或者GM的SQE都可以要求制造商通 过第三方审核。认证的目的是希望通过第三方来审核检具制造方提供的主要坐标和检验点的尺寸报告。E. 为保证定位基准线的一致，认证方应采用与制造方相同的起始点，而不是任意 点。F. 当要求时，提交给零件供应商和 GM SQE一份认证证书。G. 当检具经检测并发现尺寸不合格或不符合规范时，零件供应商对找出根本原因和实施整改措施负有直接责任。VIII. 量具重复性与再现性（Gage R&R）要求A. 量具的重复性和再现性过程是用于评价检具

21、是否能充分体现测量装置的功 能。B. AIAG测量系统分析（MSA）手册包括了推荐的用于量具重复性和再现性研究的 表式。（见 AIAG MSA手册，第章，节4）C. 初步的功能性和重复性研究可找出测量系统明显的问题，并可验证量具功能是否符合设计意图。极差法是一种快速找出近似的测量系统变差的方法。但这种方法不能区分重复性和再现性。用于定位基准方案重复性的初步评价；1. 在进行量具重复性和再现性研究时，应选择数量足以评价3个定位基准面 的每一个面的点。在被测零件上选取的点应是尽可能远离定位基准的点。2. 有可能需要更多的测量点，这取决于被测零件的大小和被测零件的刚度。D. 均值和极差法是一种能决定

22、测量系统重复性和再现性的数学方法。PPAP要求使 用这种方法。均值和极差法研究量具重复性和再现性的判别标准指南：1. 误差10 测量系统可接受2. 误差10，30 可能可接受，取决于实际应用的重要性、 量具费用、修复费用等。3. 误差30 必须改进量具系统。尽力找出问题并纠正。当量具误差百分比在上述第2条所列范围内，如对是否需要改进量具存有疑问时 ，请与采购部门的SQE联系（见第段，B条）。E. 采用定量型数据收集的每一个关键产品特性都需要进行独立的重复性和再现性评 价。F. 当检具发生可能影响重复性和再现性的修改后，应进行一次量具重复性和再现性研究。（见第部分，B条）IX. 保养要求A. 依

23、据QS9000要素4.11，为保证测量系统在现行生产的有效期内的有效性，零件供应商应对检具进行定期的有计划的保养（按使用情况）。B. 无论正在进行的更改是否影响检具，零件供应商必须根据最新工程级别持续更新检具的相关记录。当一个工程更改确实影响检具时，必须对量具进行修改、再认证、和进行量具重复性和再现性研究。此项要求适用于零件现行生产的有效期内可能发生的任何工程更改。X. 术语装车位置：被测零件在量具中的位置与其被装配在整车中的方向和位置一致。设计概念：量具设计过程中的第一步。设计概念的目的是建立和用文字描述量具的要求。它保证设计的量具包括了零件供应商和GM的所有要求。第一使用位置：被测零件在量

24、具中的位置与其在第一次装配中在装配模具中的方向和位置一致。如在装配过程中，将支架焊接至门圈上时，门圈可能被水平放置的。量具认证：对量具的零件（即定位基准、SPC零件等）是否已被加工成能进行被测零件精确测量的尺寸认证。量具设计： 量具的最终制造图纸，量具制造方将根据它制造零件供应商所需的量具。量具重复性和再现性：量具的测量系统分析。AIAG的测量系统分析手册描述了这一方法。关键控制特性（KCC）：是某种过程参数，通过将这种参数的变差控制在某一目标值附近以保证将一个关键产品特性（KPC）保持在其目标值。KCC的变差将产生相应的KPC的变差。关键产品特性（KPC）合理的预期的变差可能足以影响产品安全

25、性或政府标准或法规的符合性，或很可能足以影响顾客对产品满意程度的产品特性。X,Y,Z检查表一种用于记录量具尺寸检验的表格。它是由原始设计尺寸坐标、实际制造的量具坐标、和实际尺寸与设计尺寸之间的偏差等栏组成。 检具设计检查表 附录A零件号总成号年型：G.D&T图号工程更改级别工装编号及零件名称：工装设计图张数:供应商名称：SQE (SGM)：电话：DUNS/Z编号：检具工程师（供应商）：电话：设计方：联系人：电话：制造方：联系人：电话：零件制造地点：联系人：电话：项目检具设计检查表 批准人-检具工程师(供应商)SQE(SGM)1是否使用标准件及市场 上可采购到的零件以降低成本，并简化结构? 2设

26、计中的部件或总成设计定向是否与GD&T规定一致 ?3零件清单是否反映最新工程更改?4操作程序是否是设计的一部分?是否完整?5夹头支点是否与受压点一致?6所有定位基准点是否都已作出标记?7是否为装拆零件或总成留下足够的空隙?8检测项目是否实用?数据是否易于获取?9可移动部件是否能避开检具的其它部件?10可移动导轨或部件在开启状态是否超过其基座范围?11可移动导轨或部件是否要求具备平衡装置?12可移动部件上是否要求具备观察孔等， 以确定移动部件是否到位?13所有可移动导轨及部件是否在设计中适当标记?14有关信息如名称，数学数据，签名等在设计图纸上是否完整?15是否有文件对检具的搬运作出规定?16搬

27、运链是否避开所有检具上的零件?17是否列明操作安全事项?注释：(N/A - NOT APPLICABLE)批准人 - （供应商）检具工程师： ( SGM ) 检具工程师：日期：制造方代表：工厂代表： 检具制造检查表 附录B零件号总成号年型：G.D&T图号工程更改级别工装编号及零件名称：供应商名称：SQE (SGM)：电话：DUNS/Z编号：检具工程师（供应商）：电话：设计方：联系人：电话：制造方：联系人：电话：零件制造地点：联系人：电话：项目检具制造检查表批准人 -检具工程师(供应商)SQE(SGM)1检具按最新工装更改级别制造2检具基座已经审核，相关车身格线正确标出3所有定位基准点和测量点都

28、存在并按量具设计资料作出适当标记4所有部件都以不同色彩标明并涂以油漆或防腐涂层5所有零件都已安装在检具上并标明量具编号和零件编号6检查零件表面之间是否有脱落的销钉，垫片，毛剌，灰尘7检查定位销，锁紧销及滑动部件是否有适当的滑动配合8检查可移动部件，模板是否安全正常运作（夹紧点）9检查夹钳是否正常触及零件表面（考虑材料厚度）10检查SPC数据采集装置是否 有正确的功能和运作空间11检查适用于不同零件及类型装置的功能，储存及标识12下列项目的认证资料是否已提供并经审核a装配状态下完整检具的认证b网格定位基准面，量具孔，工装定位球等c测量导轨，量块及模板等d数据采集装置，传动销，转动装置等e定位销，

29、最大实体状态插入检查，划针，止/通规f目视检查，划线，上漆格线等（最大/最小公差带）13检测认证书及更正书已填写并附在检具上14操作指导书已完成并附在检具上15按AIAG要求记录进行功能及R&R测试16检具上具备适于安全移动的装置（如吊环）17检具符合GM的标准及制造公差18按要求提供运输注意事项注释：(N/A - NOT APPLICABLE)批准人-（供应商）检具工程师： ( SGM ) 检具工程师:日期：制造方代表：工厂代表：December 1997 17 General Motors corporationGM-1925 Published by Worldwide Purchasing