检具设计

2024-08-30

检具设计（共9篇）

检具设计篇1

1 概述

如图1所示, 被测部位喷嘴与被测组件的定位轴心点所在的旋转轴向是偏心的, 检测尺寸59.1±0.1。组件一端为旋转轴端面, 另一个端面在角度23°的斜面上的一点, 点为斜面的旋转中心, 此点距定位心轴的水平相差8.39。斜面上有两个φ6.1的孔, 两孔轴向对称, 被测点在两个φ6.1孔的对称线上。考虑零件时回转体及被测尺寸的特点, 它的角向定位只能选择在定位端面附近的凸台, 采用一个挡销达到定角向功能;通过基准的换算把测量的尺寸59.1±0.1换算成5±0.092, 考虑零件的重心、形状, 测量时不采用外在的压紧机构, 仅靠自身的重力实现。

2 方案确定和装置设计研究

2.1 定位机构的确定

常规的设计方法首先在测具上把零件水平支撑定位, 而此零件的长向是未加工面, 水平定位方式不可取, 采用立式定位法, 由一个有轴肩的定位轴销完成对该零件的轴向定位且轴的尺寸与零件孔的有较小的间隙。该尺寸的一点在斜面上且在两个φ6.1孔对称线上, 这需要角向定位保证。没有硬性约束, 容易产生转动, 要测尺寸不易保证, 选定用另一个轴销保证角向定位。由于零件的自身重量无需压紧机构。为了保证该测具角向定位的不失真, 我们在定位装置一处开一个视窗, 使操作者通过视觉、感觉确保角向定位的准确。

2.2 测量机构

为了实现面到点的测量工艺要求及其测量的精度, 将面到点的尺寸转换成面到面的距离测量。首先我们建一个参考面, 此面与被测点所在的斜面平行, 把被测尺寸及公差换算成两平面距离, 用一个换算后的尺寸样板检查。为保证样板在参考面的任何位置都可以测量零件, 我们采用是桶形座, 把它的定位参考面做成是环行的, 这样样板可以在任何方向检查两面距离, 为保证测量基准面与零件需测量的面的平行, 把定轴向、角向的销子作用在桶形座上, 有透视窗可以观察, 测量采用量规形式, 结构简单, 操作方便。

2.3 解决措施

2.3.1 用UG首先把喷嘴组件三维模型绘制出来, 准确做出需要定位的孔、需定角向的凸台及要测的尺寸点。

2.3.2 测量参考面要保证将测量尺寸59.1±0.1转换成5±0.092。同时还要与两个定位销有一定的关系, 这样可以保证参考面与测量面的平行。

2.3.3 将测量参考面做成一个桶形座的上表面, 把定轴向、定角向的定位销作用在桶形座底面, 桶身作出两个透视窗, 使操作者掌握零件的测量状态是否正确。

2.3.4 测量采用量规形式, 以测量参考面为基面, 平面度不大于0.005通过量规的大、小端的尺寸判断零件是否合格。量规的磨损方向不定为双向磨损。工装结构如下:

2.3.5 利用零件内孔及端面定位, 以凸出的圆柱为角向定位基准, 由于采用桶型定位基座, 方便操作者放置零件, 四处的凹孔一方面减轻测具的重量, 另方面还可以保证操作者可以方便地看到角向定位处的销子是否和零件的圆柱凸台相接触。虽然没有压紧结构但零件的自身重量和人工手扶都可起到压紧作用。测量时用手把零件竖直放到定位销上, 同时旋转零件使零件凸出的圆柱与定角向的定位销贴合, 这种工作状态一方面通过手感控制另一方面通过透视窗可以观察到。然后用零件4样板在桶形座各处检查相应的零件表面, 该样板是带通、止面, 样板检查零件时, 通端通过被测零件表面;止端不通过零件表面, 表明被测查零件合格了, 该样板贴合基准面的宽度取5mm, 检测零件表面选择刀刃形状。桶形座的的圆柱表面的一处平面是为工艺服务的。

3 误差分析

此测具的误差包括系统误差和随机误差。系统误差主要包括量具本身的制作误差;随机误差主要来源于测具在使用过程中操作者的时的视觉误差;量具的制造误差是测量误差的越1/10, 所以系统误差可以忽略不计;该检具定位、测量平稳其随机误差可以通过反复测量、读数、取平均值克服的。

结论

通过我们设计的测量装置的实际应用, 完成了面到点的尺寸测量。这种简易检具经过实际应用, 证明结构合理, 使用方便, 安全可靠, 很好的解决了生产中的测量问题, 达到经济快速准确的目的

参考文献

[1]《航空材料手册》编写组.《航空材料手册》上、下册[M].国防工业出版社.1972.5

[2]《机械设计手册》联合编写组编.《机械设计手册》[M].化学工业出版社.1982.10

[3]沈小强, 林朝平.加工中心工件定位与夹紧分析[J].机械制造与自动化编辑部2005, 34 (5) :25-26, 29.

检具设计篇2

1、工装、夹具、检具是为提高机械产品批生产的效率及保证机械产品的质量稳定性，从而达到降低产品生产成本的目的。因此工装、夹具、检具的设计制造要无条件的服从这个目的。

2、工装、夹具、检具一般都为单件、套生产，但使用时间一般要求较长，模具类工装主要考虑使用寿命，维护保养条件等。夹具类工装主要考虑使用方便、安全、高效、可靠。检具类工装主要考虑使用方便、可靠、方便维护保养等。

3、鉴于上述原因工装、夹具、检具类工装设计时成本问题要让位于安全、高效、可靠、寿命、使用方便等因素。

4、设计时尽量利用成熟的标准件（如导柱、导套、紧固件、弹簧、五金件、气缸、液压缸、标准模架、快速夹头等）。

5、对主要零件的设计要仔细设计金属材料与热处理的种类（如：调质、高频、渗碳淬火、渗氮淬火）的匹配及硬度选择，特别要考虑到热处理后零件变形的预防，相互有摩擦的零件要考虑硬度匹配及必要的润滑措施。

6、表面处理要根据零件的功能仔细设计镀层的厚度及种类（镀锌、镀镍、镀光亮铬、阳极化、硬质阳极化、导电阳极化、镀硬铬、发蓝等）。工装、夹具、检具设计的基础要点

1、机械零件的装夹的方式直接找正装夹

效率低，找正精度较高；适用单件小批量且形状简单的工件。下图中四爪卡盘本身即是一种夹具，只不过是一种通用夹具而已。

划线找正装夹

通用性好，但效率低，精度不高；适用于单件小批量且形状复杂的铸件。

2、零件在夹具中定位后的夹紧三原则：零件在工装夹具中定位后的不移动原则

选择夹紧力的方向指向定位基准（第一基准），且夹紧力的大小应足以平衡其它力的影响，不使零件在加工过程中产生移动。零件在工装夹具中定位后的不变形原则

在夹紧力的作用下，不使零件在加工过程中产生精度所不允许的变形，必须选择合适的夹紧部位，调整好压板和零件的接触状态，施以合适的压紧力。零件在工装夹具中定位后的不振动原则

确保支承和夹紧体系的刚性，夹紧部位应尽量靠近零件的加工区域，以避免零件和夹紧系统的振动。

一种内孔跳动检具的设计篇3

关键词：新型镗刀模块,接口,检具设计

0 引言

镗刀分为整体式镗刀和模块式镗刀两种结构。整体式镗刀是集柄部、接杆和镗削部分为一体的整体式刀具, 它的优点在于连接精度和连接刚性较好, 但是由于整体式镗刀的柄部与镗削部分是一体的, 而且由于机床接口的不同, 存在多种柄部结构, 而每种柄部结构也有多种规格和型号, 因此整体式镗刀在对应客户需求上存在困难, 需要配备大量的库存。而随着市场结构的不断变化, 客户对产品加工周期的要求越来越短, 有的甚至不足一个月, 如果采用整体式镗刀, 则需要配备大量的刀具库满足加工要求, 所以整体式镗刀在工厂中的应用比例越来越小, 并逐渐被模块式镗刀所取代。

模块式镗刀各个结构部分是分开的, 一般由柄部、中间接杆、镗刀头等部分组成, 模块式镗刀需要根据具体的加工要求确定各个部分的具体尺寸, 然后组合在一起。它的优势在于不必储备大量的刀柄和刀具, 使生产厂家的刀具库存量可以大大减少, 使生产成本较之整体式镗刀大大降低, 如果镗刀的一部分损坏, 可以只进行该部分的更换, 不必更换全部部件, 因此整个刀具的使用寿命变得更长, 不必像整体镗刀那样需要整套刀具重新订购。由此可以看出, 模块式镗刀在降低成本、使用寿命等方面比整体式镗刀具有一定的优越性, 但由于是各个模块组合在一起的, 因此需要有较高的连接精度、重复定位精度和连接刚性来加以保证, 否则不具备竞争优势。

我公司接到客户订单, 订购一批新型的模块式镗刀中间接杆产品, 且为全尺寸系列, 其内孔跳动要求在0.005 mm以内, 如何在大批量的情况下保证跳动值, 成为主要考虑的因素, 因此设计了该检具。

1 产品简图

如图1所示, 产品为一种模块式镗刀的圆柱柄接口, 其特征在于:它是靠一个锥度螺钉来进行定位的, 锥度螺钉用内六角扳手来实现拆卸, 操作简单方便, 与传统ABS接口相比较, 它的偏心量较小, 主要是依靠锥度螺钉的锥面作用实现轴向的拉紧作用。这种新型的镗刀模块接口结构简单, 装卸方便, 改变了传统ABS接杆的复杂连接结构, 而且加工起来也比传统的ABS接杆简便许多, 是目前较为广泛的接口结构。

2 加工工艺分析

分析工件, 要保证工件的跳动值稳定, 需要保证左右两端圆柱柄的同轴度。因此, 在加工中采用与该接杆匹配的基础柄模块作为检具, 如图2所示, 即将基础柄和接杆用锥形螺钉相连接, 以基础柄的锥面为基准磨制右端的内孔, 并且分为粗、精磨两序来进行。

3 检具结构设计

为了与加工基准保持一致, 因此在设计检具的过程中, 依然考虑采用7∶24基础柄为定位基准, 以40规格接杆产品为例, 检具结构如图3所示。

1.主体2.衬套3.钢球4.紧固螺钉5.压簧

该检具主要有主体、衬套、钢球、紧固螺钉和压簧四个部分组成。

本检具的主体是一个WST40锥柄, 因为在7∶24锥柄的类型中, WST类刀柄的法兰厚度是最短的, 在该检具使用过程中没有对法兰的使用要求, 因此选择最短的WST锥柄, 以减少因长度加长而导致的累积误差。右端主体内孔中有一衬套 (如图4所示) , 与主体过盈配合压入主体型腔孔中, 用以装卸钢球并加以限位, 三个钢球中一个是固定的, 其余两个为浮动式结构, 这样可以使接杆插入端能够有效接触, 便于测量数据的准确性, 钢球探出间隙设计为0.5mm。

4 工件在检具上的定位

采用三个钢球和工件接触, 是依据三点定位原则, 由于三个钢球一个是固定接触, 另外两个设计成浮动式, 也是基于三个钢球的接触点能够有效地接触工件。

由于工件的加工基准和检具的定位基准是一致的, 被测工件由于是浮动接触, 因此不必限制其轴向转动, 检具中的衬套是与被测工件配合加工的, 因此可以限制工件沿轴向的移动, 如此一来, 只要工件在检具中进行三点定位就可以进行有效的内孔跳动的测量。

5 使用方法

在使用时, 首先将工件外圆与检具内孔表面擦拭干净, 之后把被测工件轻轻插入检具内, 然后调整被测工件在检具内的位置, 轻轻旋转, 使其外圆与三个钢球有效接触, 避开外圆锥孔部分, 实现三点定位, 然后便可以用千分表进行内孔跳动值的测量, 为求结果准确, 尽量采用多次测量求平均值的方法更为妥当。

6 结语

检具英文词汇总结篇4

线切割 Wire cutters 磨床 grinder 铣床 milling machine 车床 lathe 钻床 drill press 刨床 planer 锯床 saw 三坐标测量机

COORD3 CMM

零件: 销

pin 销子

dowel 插销

stab pin 止通规

Go/no Go pins 夹钳

clamp 衬套

bushing

卡扣

clip

金属卡扣

metallic clip 百分表

dial indicator

= comparator = caliber 打表点

dial point 磁铁 magnet

塞尺

feeler 吊环

lift rings

把手

handle / grip/hand knobs 垫片

shim 螺钉 screw 螺纹 screw thread 导轨

guide rail 滑块slide block 小车 movable table /cart

热处理Heat treatment：

调质 aging

发黑nigrescence blackening 阳极氧化 anodic oxidation

镀锌

zinc-coated

术语

数模

math data 3围

dimension(3 D)

淬火quench 镀铬 chromeplate

painting

喷漆基准

datum

定位面 net pads/ support surface/ locating surface 定位点 RPS points 模拟块

mask / module block 平齐面

Flushness 支撑面

support surface 检测块： Checking block 坐标系

coordinate system 校准

calibrate 孔位 position of pins 法线

normal 观察孔

sight hole 倒角

切面

chamfering 斜角 chamfer angle 马蹄形

clevis

干涉

conflictive /interference 菱形

diamond / lozenge 锥形

taper /

圆锥形的conical 椭圆形

ellipse /

长方形 oblong 环境件 Neighboring parts 插入 insert into

车内部零件径

rip 板金

sheetmetal

仪表板

instrument panel(IP)

盖子

lid 副仪表板

console 门板

door panel(DP)白车身

body in white(BIW)C 柱

C Pillar 发动机罩

hood

上体发泡件

Top Cover foamed

注塑骨架检测：

milled CHO(injection substrate)整车测量样架

whole vehicle inspection frame samples 车顶饰顶decoration roof 天窗clerestory 挡风玻璃 windshield 仪表板骨架 framework of instrument panel 自动油管

automatic vitta 油箱oil box 车灯light of automobile 轮毂wheel /hub 仪表盘meter tray 保险防撞杆

collision bumper 仪表盘上饰板plaque in meter tray 焊接板筋Blackstraps jointing 衣帽架coatrack 导航饰框 decoration frame for navigation 方向盘steering wheel 测试工装 test accessorial tools 地毯carpet 各类管道conduit of every sort and kind 饰条decoration strip 脚踏板pedal 仪表台装饰板plaque in meter platform 气囊门铰链

airbag door gemel 外测出风口总成outer vent assembly 中间出风口总成mid vent assembly 气囊门支架

airbag door support 驾驶侧下挡板本体

drive side baffle(lower)boarding /carrier(载体)仪表盒骨架测量支架

instrument box CCB measurement support 手套箱总成 glove box assembly 转向柱上护盖

column cover upper 转向柱下护盖

column cover lower 挡风板检具

weather panel

饰条本体

decoration strip boarding /carrier(载体)前围后上板总成—左驾检具 cowl panel assembly rear—left drive 后门框饰条

doorframe decoration strip rear 驾驶侧端

drive side 骨架

armature / CCB 内饰、外饰零件

Exterior and interior parts 出风口

vent 杯托拉门

Tambour Door 臂托Armrest 控制开关面板 Switch Bezel 把手盖板 Grab Handle Bezel 检具出货

检具设计篇5

齿轮测量中心是笔者公司哈量集团精密量仪公司主销产品, 其主要功能是检测齿轮、齿轮加工刀具、蜗轮蜗杆等参数精度, 既适用于齿轮加工的调整检测, 又适用于齿轮装配的精度检测。随着近几年汽车、轮船、风电等行业的迅猛发展, 对齿轮精度的要求也愈加严格, 所以齿轮测量中心的需求量逐年提高, 生产单位必需进行设计革新、工艺改进以缩短生产周期。为了缩短电控部分的测试调整周期, 所以模拟测量运动设计了电控测试检具。

2 检具主要结构及工作原理

整套检具机械结构简洁紧凑, 分以下几个部分: (1) 光栅反馈装置, (2) 传动机构, (3) 联轴器, (4) 导向机构, (5) 模拟滑板及限位, (6) 支撑机构, (7) 基座, (8) 电感座, (9) 电机。

检具机械装配图三维视图如图1所示。

电控检具的工作原理为:通过模拟运动的机械结构连接整套或局部电控部分及计算机辅以软件控制, 来实现对伺服控制驱动器、PMAC控制卡、AD数据采集卡、传输数据线、电感、报警控制、控制面板、限位开关等测试。其最主要优点在于:没有主机的控制运动就可以实现排除故障, 缩短调试生产周期。

3 主要部件结构设计选型

3.1 传动机构选择

螺旋传动是精密机械结构中最常用的一种传动方式, 其原理是利用螺杆与螺母的相对运动, 将螺旋运动变为直线运动, 运动关系:L=φPn/2π

式中, L-螺杆 (或螺母) 的位移;Pn-导程;φ-螺杆和螺母间的相对转角。

精密滚珠丝杠导程、螺杆和螺母相对转角控制比较精密, 且摩擦阻力小, 工作时螺杆的热变形小, 螺杆尺寸稳定, 可得到无间隙传动, 因而具有较高的传动精度, 定位精度和轴向刚度, 所以传动机构选择滚珠丝杠传动。

传动机构支撑由两部份组成:运动件 (转动或在一定角度范围内摆动的部分) 、承导件 (固定部分, 用以约束运动件, 使其只能转动或摆动) 。

联轴器选择:滚珠丝杠连接轴直径为10mm, 伺服电机传动轴直径为8mm。选型原则为:安装拆卸方便快捷;结构简单;成本低廉。故选择刚性套筒联轴器 (见图3) 。

3.2 导向机构

本设计采用直线运动导轨, 其作用是用来支撑和引导运动部件按给定的方向做往复直线运动, 而导轨的基本机构包括两大部分:运动件即作直线运动零件;承导件即用来支撑和限制运动件使其按给定的方向作直线运动的零件。设计原则:结构简单、紧凑、成本低。

本文选择以圆柱面相配合的两零件, 其中有绕圆柱面轴线转动及沿此轴线移动的两个自由度, 在限制转动这一自由度后, 则只有沿其轴线方向移动的自由度。

承导件支撑选择: (1) 此机构属低速传动, 且要求节约成本, 造型美观防锈, 材料选择黄铜; (2) 为了便于拆卸, 采用滑动配合方式, 用螺钉紧固。

3.3 反馈机构

为了实现全闭环的控制系统测试, 必须进行反馈, 这里采用直线光栅尺及其编码器进行运动控制的反馈。

4 结语

齿轮测量中心电控测试检具设计应用后取得了非常好的效果, 省去了联机调试的等待时间, 缩短了10天左右的生产周期, 从而降低了成本提高了生产效率。

摘要：文中介绍了哈量集团公司齿轮测量中心系列电控测试检具机械结构设计, 且对各部分进行了分析。

检具设计篇6

圆弧和台阶是机械行业中机械零件经常见到的特征, 但这些圆弧和台阶很难精确测量, 特别是大批量生产带有圆弧和台阶尺寸的零件, 用通用量具检测十分不便, 而且费时、费力, 检测出的结果也不准确, 很容易造成人为误差和粗大误差, 严重阻碍生产效率。

这里以图1零件为例进行研究, 类似的零件可以采用相同的结构进行检测。此零件带有半径为R1250+0.1mm的圆弧和尺寸为440+0.2mm的台阶。零件两处R1250+0.1mm的圆弧弦长尺寸很小, 检测困难, 并且在同圆弧内侧和尺寸为440+0.2mm的面相配合的零件的间隙均为0.1-0.2mm, 为确保它不与相配合的零件相干涉, 我们需要精确地检测圆弧R1250+0.1mm和440+0.2mm的尺寸。用通用量具很难检测, 即使能找到一种量具检测, 也很费时费力, 特别是批量生产时。

为了满足生产和检测的要求, 根据被测零件的结构和精度, 笔者设计了一种比较法测量这两个数据的专用检具, 这种专用检具的重复性精度≤0.01mm, 示值误差为0.01mm, 此专用检具的结构见图2。

2 结构特点

由于我们采用的是相对测量, 相对测量准确性要远远高于绝对测量, 这种检具不仅结构简单, 准确性、可靠性好, 其最大优点还在于它操作方便, 克服了许多组合式专用量具的最大的、最普遍的缺点, 工件的定位和安装可以在几秒钟的时间内完成, 大大缩短了检测时间, 提高了劳动效率。适合于类似零件批量生产时对圆弧半径有严格要求的情况下使用。

3 工件在检具上的定位和安装

检具的定位是检测零件中非常重要的一步, 我们要尽可能满足几个原则: (a) 基准尽可能同一原则, 即加工基准, 装配基准和检测基准要尽可能多的重合; (b) 阿贝原则; (c) 尺寸链最短原则; (d) 经济性原则。往往复杂的零件都有工艺基准孔或基准面, 加工零件时就是以这些基准孔或基准面来定位和安装零件的, 所以我们最好是用这些给定的基准孔或基准面来定位和安装零件进行检测, 以确保检测数值的准确性。

1.底脚2.底板3.键 (3×35) 4, 15.测座5, 7.弹簧6.准6钢球8.螺杆9.支架体10.套11.轴12.垫圈13.手柄14.压板16.顶尖17.把手18, 23.螺母19.架20.百分表21.测杆22.测点螺钉

检测圆弧半径R1250+0.1mm时, 工件的定位采用基准重合的原则, 使检测时的定位基准和加工时的基准重合 (如图2) 。控制支架体9的中心孔到测座4的左端尺寸39.15±0.03mm, 为防止这个尺寸在检测过程中因不小心磕碰产生变化, 用键3进行限制。为确保工件定位后, 工件上要检测的圆弧R1250+0.1mm的中心与支架体9的中心孔的中心重合, 还要控制支架体9的中心孔到测座4的水平定位面的距离为108±0.03mm。另外, 测座4的两侧水平的定位面与支架体9的中心孔的平行也很重要, 这涉及到给表对零的准确与否。

检测工件的台阶尺寸440+0.2mm时, 工件也采取面与检具接触定位, 不同的是由于工件是立着安装, 所以又加入了一个辅助夹紧的装置, 有了这个机构, 工件就可以很好地定位和安装到检具上, 尽管多了一套夹紧机构, 操作起来还是很便捷和灵活。

这些机构保证了工件的定位和安装的准确程度, 定位和安装完之后, 我们就可以进行检测了。

4 工件的检测

检测要求:用此检具检测零件时, 要在干净、干燥、噪音和震动小的环境中检测;要在大理石平台或铸铁平台上检测;要配有高度仪。

检测圆弧R1250+0.1mm的尺寸时, 要先清理定位面和工件上的灰尘和杂质, 放入工件, 使工件与检具的定位面充分接触好, 靠工件自身的重量和弹簧5与钢球6就可以将零件完全固定住, 然后调整测点螺钉22, 保证百分表对零时半径是R125mm (可以在装配时, 间接地使用高度尺在大理石平台上调整测点螺钉22与测杆21接触的面距测座4下平面16.9mm, 然后紧固螺母23。注意:紧固后再复检一下) , 百分表对零后就可以检测了。检测时, 用手依次向左向右扳动把手17, 慢慢地将测杆21接触工件后, 进行检测, 记录超差的零件的实际尺寸, 要注意方向, 并标记零件。

检具设计篇7

1. 检具介绍

1.1 检具定义

检具, 顾名思义是用来检测、校验、评判产品的尺寸质量及形状质量的一种专业检测夹具。在零件生产现场, 通过检具对零件实施在线检测, 只需将零件准确固定在检具上, 通过目测、通用量具 (钢尺, 塞尺, 卡尺等) 对零件上不同性质的孔、型面、周边尺寸及零件与零件之间的连接位置进行检测, 从而保证零件在试生产或起步生产时实现零件质量状态的快速判断。同时当生产要素 (人, 机, 料, 法, 环) 发生变化时, 使用检具对零件的尺寸质量及形状质量进行确认, 可以及时有效的防止次品批量产生。

检具设计前考虑的事项主要有以下6个方面:

(1) 检具的整体构想;

(2) 根据零件图纸信息, 确定零件定位基准及定位方式;

(3) 确定零件要求精度的部位、精度确认的方法、重要度及确认频率;

(4) 充分考虑零件在制作时产生的变形量;

(5) 检具使用应坚固不易变形;

(6) 检具在日常使用上尽可能方便、轻巧、快捷。

1.2 检具结构

检具结构, 一般由底板、基准块、检具型体、定位销、断面检查样板、快夹、起吊装置等组成, 其结构如下图所示:

1.3 使用目的

使用检具的目的:快速准确对零件的形状、剪边线、折弯线、孔位置等进行检测、对零件质量状态进行判定。

1.4 检具的材料选取

(1) 检具型体:由可加工的树脂材料组成 (检具重量≥20Kg) 或铝合金 (检具重量<20Kg) ;

(2) 基准块:工具钢T10A (热处理:淬火, HRC58以上) 、工具钢加树脂;

(3) 断面检查样板:铝合金, 45钢;

(4) 销子:圆销常用35钢、45钢;弹性销为65Mn;

(5) 底座结构:方钢 (25×25或30×30或40×40) ;

(6) 底板部分:铸铝合金, 可用国产GB ZL101, 材料必须经过时效去应力等热处理工艺;小型检具可采用铝合金底板;

(7) 其他:45钢等。

2. 检具布局、定位及自由度约束法则

2.1 检具布局

一般按图纸主视图或俯视图放置 (装车状态) , 必要时可按90度的增量倍数旋转放置;为了便于检具的使用和管理, 对称件、左右件只要外形尺寸允许, 应尽可能将其布置在一个底板上。

2.2 检具定位

根据零件图纸给定的信息, 确定定位基准、设计定位装置, 一般方法如下:

(1) 销定位:采用独立设计原则, 一般采用锥形销结构, 即:圆锥销或菱锥销 (必要时可增加弹簧底板或快夹压紧装置) ;

(2) 孔定位:采用定量配作法 (为保证长效精度及互换性定位, 孔必须增加孔套) ;

(3) 面定位:根据零件定位面及结构特点进行选取。

2.3 自由度约束法则

在三维空间中, 任何一个物体都具有6个自由度, 即:沿3根轴向的平动和绕3根轴的转动。要确定一个物体在此坐标系唯一位置就必须约束这6个自由度。

约束自由度的分布法则如下:

(1) 根据检具布局, 在检具最大投影面积方向上用3个固定点约束3个自由度, 即:1个平动和2个转动;

(2) 在检具次大投影面积方向上用2个固定点约束2个自由度, 即:1个平动和1个转动;

(3) 在检具最小投影面积方向上用1个固定点约束1个自由度, 即:1个平动。

3. 检具设计基准

3.1 汽车坐标系

一般以两前车轮轴中心点为原始点, 此点到车尾方向为+X (或L+数值) , 到副驾座方向为+Y (或W数值R) , 到车顶方向为+Z (或H+数值) , 如下图所示:

3.2 检具坐标系

考虑到检具在使用上的方便, 检具坐标系一般沿用汽车坐标系 (根据图纸信息给定) 。结合检具布置方式给定检具坐标系。

3.3 检具基准

检具基准, 即检具底板上的基准面和基准线, 它是三维坐标仪测量零件时找正坐标系的依据, 也是测量检具或校验检具的依据。面基准常用方式一般有下列3种:

(1) 底板上表面 (或下表面) 及侧立面部分;

(2) 底板上表面增加或“堆出”小台阶部分, 小台阶上表面及侧立面部分作为基准面;

(3) 底板上表面“挖下”小台阶部分, 小台阶底部表面及侧立面部分作为基准面;

线基准常用方式有下列2种:

(1) 底板的长边两端;

(2) 底板上两个孔心连线。

4. 零件要求精度的部位设计要领

4.1 基准定位仕样 (仕样, 即办法、方法或规格等)

根据零件图纸信息, 确定零件的检测基准, 考虑零件基准定位的方式, 即:零件基准定位仕样;零件基准定位有:孔基准定位、面基准定位2种方式。

4.1.1 孔基准定位

孔基准定位有2种方式:孔销镶入方式 (孔销固定) 及孔销插入方式。孔销一般有3种形式:圆直销、圆锥销、菱锥销。主定销通常选用圆直销和圆锥销, 而次定销通常选用菱锥销孔。当采用圆锥销和菱锥销定位时, 同时要选取适当的压紧装置。

孔销植入方式 (或孔销固定) 定位仕样如下图:

孔销插入方式定位仕样如下图:

采用孔基准定位时对销子的选取原则:

(1) 无论采用孔销镶入方式 (孔销固定) 或孔销插入方式, 如单独采用定位销做零件定位时, 至少使用2个定位销;如果采用1个定位销时, 必须同时采用其它辅助定位方式;

(2) 当定位孔采用圆直销定位时, 孔销直径为:定位孔直径D (或D-0.05) ;

(3) 当定位孔采用圆锥销定位时, 应保证定位锥度在理想状态下与定位孔径相同;如下图:

(4) 当定位孔采用菱锥销定位时, 且作主定位时, 应保证定位菱锥度的四周在理想状态下与定位孔径相同;作次定位时, 应保证定位菱锥度的两侧 (两对侧) 在理想状态下与定位孔径相同, 此时定位孔多为长孔或腰型孔。

孔基准定位时的固定方式:快夹压紧方式和螺纹紧固 (菱锥销时不能采用) 方式如下图:

4.1.2 面基准定位

面基准定位仕样如下:

面基准定位时的固定方式:快夹压紧方式和磁铁吸附方式, 如下图:

采用面基准定位时对零件面选取原则:

(1) 同方向上的定位面仅设定一侧, 但当零件较大时可在同一方向上增加辅助定位面, 且定位面不得大于30mm×30mm;

(2) 选取零件面应平整、无异形面且稳定性好 (变形量小) 、不发生干涉;

(3) 选取的零件面有足够强度, 不易发生弯曲变形等不良面。

4.2 检测部位仕样

4.2.1 剪边线 (零件轮廓等) 及零件末端仕样

采用划线方式时需要将剪线 (理论孔形状线) 及外侧参考线 (3mm参考线) 同时画出, 线条必须清晰可见。

4.2.2 折弯线

采用划线方式时需要将剪线 (理论孔形状线) 及外侧参考线 (3mm参考线) 同时画出, 线条必须清晰可见。

4.2.3 孔位置

一般孔位置 (除基准孔) 采用划线方式和固定销测量方式进行测定, 划线方式又分为:孔位置检具本体划线和划线销划线两种;孔的直径小于3mm时, 进行对孔位置检测的常用方法是在检具体上刻画"十"字即可, 并作白色标识。

划线方式仕样:

采用检具本体划线方式时需要将孔缘划线 (理论孔形状线) 画出, 线条必须清晰可见。检具上的凸台直径比零件孔的直径大5mm。

固定销仕样 (一般情况下, 要借助塞规检测, 固定销子规格小于孔规格2mm) :

4.2.4 孔形状 (过孔或减轻孔等)

孔形状划线时需要将孔缘参考线 (理论孔形状线) 及内侧参考线 (3mm参考线) 同时画出 (孔径小于10mm时不需要画参考线) , 线条必须清晰可见。

4.2.5 翻边孔

(1) 划线法:

采用划线时需要将孔缘参考线 (理论孔形状线) 及内侧参考线 (3mm参考线) 同时画出 (孔径小于10mm时不需要画参考线) , 线条必须清晰可见。

(2) 切缘法:

4.2.6 断面样板

零件中部有装配要求的型面检测方式采用断面样板。样板厚度:6±0.5mm左右的铝合金或45钢, 结构形式为旋转式或固定式, 样板与被测零件之间的间隙为3mm。断面样板应尽量布置在型面垂直方向, 坐标位置易取整数, 不得与定位销、加紧装置干涉;断面样板支座及底板厚度应大于10mm, 当支座高度大于15mm时应适当增加料厚。总之, 要保证断面样板在检具上稳定、无松动, 且有安放位置。

断面样板检测零件的外形轮廓 (用塞规检测间隙) , 如下图:

4.3 检具基准及检测要素精度要求

检具基准及检测要素一般制造精度 (公差) 要求如下:

(1) 检具面 (即:检具型体面) 上按车身坐标值要求 (参考零件图纸) 以100mm×100mm网格线画出, 并标以坐标值, 网格线要求:宽0.15mm, 深0.25mm;主基准线宽5.0mm, 深度3.0mm;

(2) 剪边线 (零件轮廓等) 、折线、孔形状线及3mm参考线都要求:宽0.15mm, 深0.25mm;

(3) 检具基准, 平面度:7级, 垂直度:6级, 粗糙度:Ra0.8um;

(4) 基准孔精度:图纸中有规定的, 位置精度不得超过±0.03mm;没有详细规定的, 位置精度±0.1mm;定位销销径:孔径尺寸-0.05mm;

(5) 基准面精度:公差±0.10mm;

(6) 剪边线 (零件轮廓等) 及零件末端仕样:公差±0.15mm;

(7) 折弯线:公差±0.15mm;

(8) 检测孔位置精度:图纸中有规定的, 位置精度不得超过±0.1mm;没有详细规定的, 位置精度±0.2mm;

(9) 型面精度:公差±0.15mm;

(10) 检测样板刀口精度:公差±0.15mm。

5. 检具底板要求

检具底板是整个检具体的基础, 涉及整个检具的精度, 使用寿命等, 所以检具底板在设计过程中显得尤为重要, 其基本要求有以下5个方面:

(1) 要有足够的强度, 可承受检具体的重量, 坚固、不变形;

(2) 上表面光洁度要求:应无明显的走刀痕迹;

(3) 上平面应刻100mm间隔的坐标线, 线深0.5mm, 宽0.5mm;

(4) 上平面作为基准时, 上平面应设有测量基准, 并按图纸方向标明坐标方向及坐标原点与汽车坐标原点的相对坐标值;

(5) 必要的搬运装置 (滚轮、手柄、叉车铲脚、吊车起吊装置) 。

6. 检具吊装 (搬运) 及涂装

6.1 检具搬运及吊取

除小型检具外, 在设计检具时要考虑到检具的搬运及吊取, 吊取装置设计时必须考虑一下几点:

(1) 保证检具在搬运及吊取时水平;

(2) 吊索不得与检具支架干涉和接触;

(3) 起吊柄有足够的强度, 不能弯曲或变形过大;

吊取装置示意图如下:

6.2 检具涂装

检具设计完成后, 要对检具本体支架进行涂装作业, 一般要求如下:

(1) 零接触面:白色;

(2) 间隙检查面:3mm间隙 (形状部) 绿色;

(3) 1mm间隙面 (孔部位) :红色;

(4) 非检查面区:绿色;

(5) 平整度检测面:0mm, 白色;

(6) 目视孔检测面:黑色;

(7) 检具支架及本体宜喷蓝色或客户要求;

(8) 吊取装置:黑色。

7. 铭牌及其它要求

7.1 铭牌

在检具的适当位置上留有铭牌位置, 铭牌内容涵盖:产品编号、制造日期、检测日期、下次检测日期、检测人姓名等必要信息;示意图如下:

7.2 其它

除以上要求外, 还应在检具上标注:基准位置代号、夹子加紧顺序号, 有条件的话还应标注检测内容等。

参考文献

[1]姚兴军.基于通用CAD平台的检具设计方法[M].上海:机械设计与研究.2005.

[2]余成辉, 姜晶.机械制造工艺与夹具[M].上海.上海科学技术出版社.2010.

[3]余勇, 杨隆仑.车身冲压件检验夹具的结构设计及技术要求[J].汽车工艺与材料.2000.

一种缺齿花键孔对称度检具的设计篇8

我公司是生产汽车变速箱及汽车零部件的企业, 变速箱里换档杆摇臂F96035-2上有一个缺齿的锯齿花键孔, 该花键孔的缺口是拉削时随花键孔一次拉成的。如图1所示, 此花键孔拉削后要求缺齿部位15.88尺寸处在花键孔的正上方, 且对正花键孔中心线。要求对称度控制在0.3mm以内。以前为了防止花键不被拉偏, 采用百分表量高度差来控制对称度, 此方法实施起来效率较低, 满足不了生产需要, 为此考虑设计心用检具。

2 原对称度检验方法

将图2所示的花键心轴装在图1的缺齿花键孔中, 将其固定在V型块中, 放在检验平板上, 用杠杆百分表找平心轴上花键部位的缺口上平面, 然后翻转180°, 并在同一截面上重复上述测量, 记录高度差。最后在心轴长度方向上的另一处按上述方法测量, 取以上两个方向测得误差的最大值作为对称度误差。此方法操作麻烦、速度慢、不便于自检。一般拉缺齿花键孔按这种方法检验一次首件至少需要10~20min。

3 新型专用对称度检具

为了提高生产效率, 方便自检, 根据被测零件对称度要求, 设计了一套专用对称度检具, 如图3所示。

1.花键心轴2.连接板3.削边销4.防转销4.换档臂F96035-2零件

(1) 检具设计思路及使用方法

该检具图3由花键心轴1、连接板2、削边销3、两个顶丝4组成, 模拟装配原理设计, 将花键心轴1装在连接板2的孔中, 找平心轴上缺齿部位的平面, 用顶丝顶紧;将削边销3装在连接板2下方的孔中, 用顶丝顶紧。该检具在使用前已装配好, 使用时, 将图1F96035-2上的缺齿花键孔装在心轴1的花键上, 只要F96035-2上花键孔下方的圆柱孔能顺利地装在直径为的削边销3上, 说明F96035-2上的缺齿花键孔的缺齿与其中心对正, 对称度在0.3mm以内, 花键没有拉偏。

(2) 使用效果的验证

通过实际使用验证, 该检具在拉削花键时可随时对拉削后的缺齿花键孔对称度进行自检, 操作简单、使用方便, 性能可靠, 2~3s就能完成自检, 既保证了产品质量, 又大大地提高了生产效率。

参考文献