检具设计及制造(形位公差介绍).ppt

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1、SGM检具设计及制造检具设计及制造 1.设计概念设计概念SGM检具设计及制造检具设计及制造 几何尺寸和公差图纸几何尺寸和公差图纸(GD&T)定位基准的方案定位基准的方案 检具材料的选择检具材料的选择 过程能力控制的统计过程能力控制的统计(SPC)(1).几何尺寸和公差图纸几何尺寸和公差图纸(GD&T)几何尺寸和公差图纸几何尺寸和公差图纸(GD&T)是一个标准化公差的是一个标准化公差的方法，它定义了产品的设计要求和制造能力。方法，它定义了产品的设计要求和制造能力。产品的规范、零件的定位基准，即所有零件参考产品的规范、零件的定位基准，即所有零件参考尺寸的尺寸的“起始点起始点”、关键特性点、关键特性

2、点(KPC)以及公差特以及公差特性都会在几何尺寸和公差图纸性都会在几何尺寸和公差图纸(GD&T)上反映。上反映。(2).定位基准的方案定位基准的方案3-2-1 原则原则基准的选择：基准的选择：尽量选取零件重心的方向作为主基准平面，便于零件稳定的放置。尽量选取零件重心的方向作为主基准平面，便于零件稳定的放置。利用利用3点或更多的点作为主基准平面，在基准的总数尽可能少的前提下，点或更多的点作为主基准平面，在基准的总数尽可能少的前提下，保证零件的稳定。保证零件的稳定。所有主基准必须具备相同的特性。所有主基准必须具备相同的特性。选择第二及第三基准的顺序：选择第二及第三基准的顺序：选择选择4方位销作为孔

3、定位，选择方位销作为孔定位，选择2方位销作为槽孔定位，槽孔的方向方位销作为槽孔定位，槽孔的方向必须与第二基准平面平行。必须与第二基准平面平行。选择选择2个个2方位销作为槽孔定位，且方位销作为槽孔定位，且2个平行的槽孔必须与第二基准个平行的槽孔必须与第二基准平面平行，另外平面平行，另外1个点（面）必须在第三基准平面。个点（面）必须在第三基准平面。选择选择4方位销作为孔定位，另有方位销作为孔定位，另有1点（面）在型面或周边上。点（面）在型面或周边上。选择选择2个点（面）在第二基准平面，另有个点（面）在第二基准平面，另有1点（面）在第三基准平面。点（面）在第三基准平面。(3).检具材料的选择检具材料

4、的选择检具在使用过程中的耐久性要求检具在使用过程中的耐久性要求制造的方法制造的方法检验表面的形状和区域检验表面的形状和区域环境条件环境条件检具的重量检具的重量(4).过程能力控制的统计过程能力控制的统计(SPC)在在检具上采集的有效的定量数据，可以用来控制零检具上采集的有效的定量数据，可以用来控制零件的尺寸及分析制造的过程。件的尺寸及分析制造的过程。对于对于GD&T上的关键特性点上的关键特性点(KPC)，要特别注意，要特别注意，在具备测量过程能力参数的同时，在检具上一定要在具备测量过程能力参数的同时，在检具上一定要保证保证SPC的数据采集的可行性、正确性及稳定性，的数据采集的可行性、正确性及稳

5、定性，完善和维护过程的控制。完善和维护过程的控制。2.设计设计(1).设计原则设计原则 应具有足够的测量精度应具有足够的测量精度 应具有足够的测量效率应具有足够的测量效率 结构应尽量简单结构应尽量简单 应具有经济性应具有经济性(2).检具的组成检具的组成 定位装置定位装置 夹紧装置夹紧装置 测量装置测量装置 辅助装置辅助装置定位装置定位装置检检具具结结构构设设计计的的正正确确性性及及测测量量精精度度的的保保证证，在在很很大程度上取决于测量基准面、基准销的正确选择。大程度上取决于测量基准面、基准销的正确选择。定定位位装装置置的的作作业业，就就是是使使被被测测零零件件的的测测量量基基准准面面、孔孔

6、与与测测量量装装置置保保持持一一定定的的相相对对位位置置，从从而而保保证证测测量的合理与稳定。量的合理与稳定。a.基准面基准面b.基准销基准销4-WAY4-WAY2-WAY定位销、检测销的材料：定位销、检测销的材料：由于定位销、检测销在使用过程中经常与被测零件接触，由于定位销、检测销在使用过程中经常与被测零件接触，易受到磨损和碰撞，因此要求具有高硬度易受到磨损和碰撞，因此要求具有高硬度(60-65HRC)，高耐磨性。，高耐磨性。碳素工具钢：碳素工具钢：T10A，T12A低合金工具钢：低合金工具钢：9SiCr，CrWMn，GCr15（滚动轴承钢）（滚动轴承钢）合金渗碳钢：合金渗碳钢：20CrMn

7、Ti夹紧装置夹紧装置夹夹紧紧装装置置的的作作用用是是保保证证被被测测零零件件定定位位的的可可靠靠性性，它它应应该该以以不不使使定定位位遭遭到到破破坏坏和和零零件件不不产产生生变变形形为为原原则则。结结构构要要轻轻巧巧，便便于于零零件件的的装装卸卸，所所以以要要求求尽尽可可能能采采用用市市场上的标准夹紧装置。场上的标准夹紧装置。考考虑虑到到零零件件在在车车身身上上的的装装配配关关系系，当当零零件件放放置置在在检检具具的的基基准准面面上上时时，可可以以运运用用夹夹紧紧装装置置，使使零零件件与与基基准准面面贴贴合合。另另外外夹夹紧紧装装置置应应具具有有足足够够的的刚刚性性，需需把把零零件件的的变变形

8、形控控制制到到最最小小限限度度内内，所所以以夹夹紧紧装装置置的的夹夹头头应应该该与与基准面垂直。基准面垂直。测量装置测量装置测测量量装装置置是是检检具具中中的的重重要要组组成成部部分分。测测量量装装置置的的精精度度、测量点位置的选择，都会直接影响测量结果的可靠性。测量点位置的选择，都会直接影响测量结果的可靠性。测测量量装装置置是是用用以以指指示示被被测测参参数数实实际际数数值值或或误误差差大大小小的的装装置置，可可分分为为定定性性型型和和定定量量型型。定定性性型型检检具具只只能能判判别别零零件件的的尺尺寸寸是是否否合合格格，它它可可以以使使用用止止通通规规、检检验验销销、塞塞片片、刻刻划划线线

9、、标标有有公公差差带带的的销销子子等等，依依据据检检具具的的检检验验块块、检检验验模模板板、支支架架等等，进进行行测测量量。而而定定量量型型检检具具，具具有有数数值值的的反反映映，如如百百分分表表、千千分分表表、电电子子数数据据采采集集装装置置(EDC)等等，所所以以测测量量精精度度较较高高，能能够够为为产产品品的的过过程程能能力力的的评评价价提提供供依依据据。如如果果在在零零件件图图纸纸(GD&T)上上，有有关关键键特特性性点点(KPC)的要求，检具必须设计成定量型的。的要求，检具必须设计成定量型的。b.形面及周边形面及周边辅助装置辅助装置辅辅助助装装置置包包括括导导向向装装置置、传传动动装

10、装置置和和测测量量元元件件的的紧紧固装置。固装置。3.制造制造检检具具的的制制造造应应严严格格按按照照SGM的的检检具具标标准准，首首先先对对检检具具的的基基座座进进行行加加工工，应应确确定定其其选选用用的的材材料料(通通常常运运用用铸铸铝铝材材料料)、尺尺寸寸和和加加工工的的精精度度，应应经经过过退退火火时时效效处处理理，消消除除金属材料的内应力。金属材料的内应力。制制造造部部门门必必须须严严格格按按照照检检具具设设计计图图纸纸制制造造，加加工工工工艺艺设设计计和和加加工工必必须须符符合合检检具具部部件件的的技技术术要要求求，充充分分实实现现设设计计人人员员的的构构思思，这这是是一一个个基基

11、本本原原则则。在在制制造造过过程程中中，要要考考虑虑检检验验元元件件的的操操作作、功功能能的的要要求求，销销与与衬衬套套间间的的配配合合，检验模板的稳定性，检测区域的预留间隙。检验模板的稳定性，检测区域的预留间隙。4.检定检定 三座标三座标(CMM)报告检测及尺寸检测报告报告检测及尺寸检测报告 重复性和再现性重复性和再现性(R&R)分析报告分析报告 检具的操作指导书检具的操作指导书三座标三座标(CMM)报告检测及尺寸检测报告报告检测及尺寸检测报告检检具具制制造造完完毕毕后后，应应严严格格按按照照SGMSGM检检具具的的公公差差标标准准，以以及及检检具具设设计计图图纸纸的的技技术术要要求求，首首

12、先先要要对对检检具具基基座座的的平平面面度度、检检具具的的基基准准面面、基基准准孔孔、基基准准销销进进行行三三坐坐标标(CMM)(CMM)检检测测，并并列列出出实实测测数数据据表表和和主主模模型型相相应应部部位位的的三三维维坐坐标标数数据据表表，进进行行矢矢量量计计算算，保保证证产产品品在在检检具具上上放放置置的的正正确确性性。然然后后再再对对检检具具的的检检验验孔孔、型型面面、轮轮廓廓面面、检检验验模模板板、量量块块、电电子子数数据据采采集集装装置置(EDC)(EDC)等等进进行行三三坐坐标标(CMM)(CMM)检检测测，同同时时对对基基准准销销、检检验验销销的的尺尺寸寸等也要有检测报告。等

13、也要有检测报告。重复性和再现性重复性和再现性(GAGE R&R)分析报告分析报告 重复性和再现性重复性和再现性(GAGE R&R)的判别标准如下：的判别标准如下：(1).(1).误差误差10%10%测量系统可接受。测量系统可接受。(2).(2).误差误差10%10%，30%30%可能可接受，取决于实际可能可接受，取决于实际 检具的成本、修复费用等。检具的成本、修复费用等。(3).(3).误误差差30%30%必必须须改改进进检检具具系系统统，尽尽力力找找 出问题并纠正出问题并纠正 。检具的操作指导书检具的操作指导书 5.维护保养维护保养最最后后，检检具具在在使使用用过过程程中中，由由于于磨磨损损、变变形形、松松动动等等原原因因，会会导导致致测测量量误误差差增增大大。所所以以，必必须须根根据据检检具具本本身身的的结结构构和和使使用用特特点点，定定出出合合理理的的检检定定周周期期，并并按按检检定定周周期期对对使使用用过过程程中中的的检检具具进进行行周周期检定。期检定。