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检具技术要求
检具技术要求
4.1检具的概述
4.1.1检具的定义
检具是一种用来测量和评价零件尺寸质量的专用检验设备。
在零件生产现场,通过检具实现对零件的在线检测,为此需要将零件准确地安装于检具上,然后通过目测,或测量表,或卡尺对零件型面,周边进行检查,也可以借助检验销或目测对零件上不同性质的孔及零件与零件之间的联接位置进行目检，从而保证在试生产及起步生产时实现零件质量状态的快速判断。
在此情况下，通过目检或测量可以判断:
零件轮廓周边大小和形状区域以及相对位置与通过CAD/CAM直接加工的检具理论值之间的偏差。
对于零件上的某些极其重要的功能性尺寸，还能利用检具进行数值检测。
通常不能借助检具直接获得零件基于车身坐标系统精确的坐标值,而是将零件置于检具上通过三坐标测量机测量方才获得。
现代检具的结构在设计时同时考虑其可以作为测量支架使用。
但是当检具的在线检查功能与测量支架功能不能同时满足时，应首先满足检具的在线检查功能。
测量支架是用三坐标测量机测量零件时的一种辅助支架，其所有的支撑面（点）,
定位基准面（点）均必须根据零件的CAD数据铣削加工，有些特殊零件的测量支架还应具有部分检具的功能。
4.1.2检具和测量支架能够根据有效的产品图纸和CAD数据来合理地测量零件的所有数据，借助于三坐标测量机能对检具和测量支架进行校验和鉴定。
4.1.3在正常的使用频率和良好的保养维护情况下，应保证检具和测量支架在相应的零的生产周期内的使用寿命。
4.2检具设计与制造的技术要求
4.2.1检具的设计说明
4.2.1.1检具设计图纸通常用1:
1绘制,特殊情况下和主机厂协商解决。
4.2.1.2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。
4.2.1.3检具设计必须在通过主机厂对方案审定后方可开始。
4.2.1.4检具结构及功能方案由主机厂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机厂产品工程部授权提供。
4.2.1.5检具设计采用计算机CAD/CAM三维设计,其设计来源为:
-来自主机厂产品工程部的最新状态CAD数据
-来自主机厂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RPS点详细说明）
-批准的技术更改单
4.2.1.6工程原理和节约费用被检测零件放置于检具上的位置原则上必须和其在车身坐标系中的位置一致。
如果考虑到便于操作等人体等因素，特殊情况下允许将零件旋转+/-90度或+/-180度。
但必须经过主机厂同意方可执行。
4.2.1.7零件一般情况下通过2个定位孔，借助可插入式定位销的插入而固定于检具上，检具定位面，支撑面及夹头通常根据产品图纸RPS点的坐标数值进行布置和安装，RPS定位（孔）面、支承面均采用装配式结构。
夹头必须按RPS顺序进行数字编码。
如果零件不以孔作为定位,则根据RPS面定位,RPS面的尺寸规格在产品图纸上有明确的规定。
4.2.1.8通常对于在产品图纸上相对于车身坐标线有位置公差要求，并且标注公差值在+/-0.5之内，同时自身精度要求较高（直径公差值<+/-0.5）的那些孔，考虑采用检查销检测。
其他具有一般性功能要求的孔（其公差要求>+/-0.5mm,<+/-1.0mm）例如：
装配孔）通常采用目测划线检查。
对线束孔，工艺通孔，排水孔等（其公差要求>=+/-1.0mm）通常采用目视检查。
4.2.1.9对于左右对称，并且通过同一模具同时成型的零件，其检具通常采用型体和骨架部分分开，共享底座的结构形式。
具体结构应和上海大众检具小组协商决定。
4.2.1.10检具型体连同底板必须刻注车身坐标线X-向和Y-向,Z-向,车身坐标线以X-,Y-,Z-基准面为出发面,每隔100mm或200mm为一档进行刻注。
划线深度和宽度均为0.1。
4.2.2检具的结构要求
4.2.2.1检具通常由三部分组成:
-骨架和底座部分；
-型体部分；
-功能件（功能件包括:
快速夹头,定位销,检测销,移动式间隙滑块,测量表,型面卡板等）。
4.2.2.2材料选择：
4.2.2.2.1检具的骨架和底座：
检具：
铸铝合金。
主机厂通常推荐:
国产:
GBZL101,德国:
GG-26。
材料必须经过去应力等热处理工艺;小型检具采用铝合金底板,材料由主机厂指定。
测量支架：
铸铝合金或铝合金型材（同上）。
4.2.2.2.2型体部分
大中型检具（检具重量>=20KG）:
由可加工的树脂材料组成（如XB5112/XB5166）
小型检具（检具重量<20KG）:
铝合金
4.2.2.2.3功能件
详见本文的结构部分及附件
注意：
供货商应该向主机厂提供4.2.2.2中使用的材料说明报告。
4.2.2.3检具的骨架和底座结构：
4.2.2.3.1骨架和底座：
-所有和底板的各种螺栓连接必须配置足够强度的弹簧垫圈.
-底板周边尺寸必须大于检具型体周长,其上部平面的多余面积用于放置销子,测量器具等。
-对于仅用作总成零件检测的检具，其检具的骨架可以采用分体立柱形式。
与底板的联结采用螺栓和定位销。
4.2.2.3.基准面和基准孔：
基准面：
检具的底座上必须至少在三角设置X,Y,Z基准面,基准面精度必须经过磨削加工而成。
-基准面坐标值直接截取车身坐标系数值。
-长度方向和宽度方向基准面X-和Y-面的垂直度为:
+/-0.05mm/1000mm
-高度方向基准面:
为底板下部Z-平面,它自身的平面度必须为0.05mm,同时和底板上部平面保证平行度:
0.1mm/1000mm。
基准孔：
为了在加工检具或利用检具进行三坐标测量时便于检具准确固定于机床台面,同时设置基准孔。
基准孔的间距为200毫米的倍数，应落在汽车坐标系的百位线上。
两个基准孔应设置标识（1号圆孔、2号椭圆孔），并标出坐标值。
-在基准面和基准孔旁安装坐标线铭牌。
见附件VW39D725。
-检具的底板上要求刻坐标线，检具的标牌要求固定在底板上。
-小型检具的基准孔可另行选择。
4.2.2.3.3底脚（包含:
滚轮或硬橡塑块）：
底脚和底板为螺栓连接，滚轮为前后4个，后面两个具有自锁功能,用作检具的搬运,同时兼作存储;为便于检具用后安全存储及保护，底板各向基准面,必要时考虑设置硬橡塑块或支撑结构。
大型检具（检具重量>30KG），则必须设置运输装置。
4.2.2.3.4铲车孔：
以便铲车臂能够方便伸入.铲车孔为侧面成双结构,设计时必须考虑最大承载力和使用时铲车的尺寸规格。
4.2.2.3.5吊耳：
吊耳为和铝铸件一体式浇铸结构或和铝合金连接结构。
设计时必须考虑最大承载力,同时吊耳的布置必须考虑下列因素:
保证在检具运输时,吊绳不会影响检具型体及功能件,也不能影响任何测量元素。
大中型检具（检具重量>=20KG）,则必须设置起重装置。
如果小型检具（检具重量<20KG），）需配置把手。
4.2.2.4检具的型体部分：
4.2.2.4.1检具型体结构分以下情况:
-大中型检具（检具重量>=20kg）的型体采用如下结构:
将塑脂材料覆盖于铝铸件,然后直接在 NC机床通过CAD/CAM手段将检具型体检测面铣削而成。
塑脂材料和铝铸件的连接直接采用塑料粘结剂.
-小型检具（检具重量<20kg）的型体采用如下结构:
采用铝铸件或铝合金,直接在NC机床通过CAD/CAM手段将检具型体检测面铣削而成。
检具型体与底板的联结采用螺栓和定位销。
-伸缩缝：
检具型体部分长度每200-250mm，应切割伸缩缝。
伸缩缝宽度不大于2mm。
4.2.2.4.2RPS定位孔（见附件《关于检具定位销和检验销的说明》）
零件一般情况下通过2个定位孔，借助可插入式定位销的插入而固定于检具上
定位的方式和位置根据图纸中RPS的说明来规定.
通常采用以下两种定位方式:
-定位Nr.1（A1）:
限制两个方向自由度
-定位Nr2（A2）:
限制一个方向自由度
4.2.2.4.3定位面和支撑面
-定位面和支撑面在检具上根据RPS点布置。
它精确地反映相应的RPS点位置。
通常主RPS点的定位我们称之为定位面,辅助RPS点的支撑称为支撑面。
支撑面根据零件的软硬等稳定性状况由主机厂酌情决定。
必要时,有意考虑过定位,以增加零件的稳定性。
-定位面和支撑面，原则上必须通常为可拆卸式镶块结构,材料选用由主机厂指定牌号的铝合金。
4.2.2.4.4检测面
-各种类型零件的周边，翻边和零件断面的检测可以通过设置检具检测面来实现，检测面检测包括：
零件等距离5mm间隙检测
（对于小型零件可以采用3mm检测）和
周边平整度检测。
为此在型体上必须按
CAD数据加工出5mm（或3mm）的间隙
检测面和周边平整度检测面。
同时在相
应检测面下部贴上提示铭牌或标记。
-检测面材料必须是指定的塑脂材料或
铝合金镶块。
-零件切变或翻边的等距离间隙检测（3mm或5mm）和周边平整度检测可以借助手动测量表进行。
4.2.2.4.5检测孔（见附件《关于检具定位销和检验销的说明》）
-对于检验销检验的孔。
为了便于检具作为测量支架使用时,测量机测量探针能够顺畅地测量孔经,缺口等特征,为此在型体相应部位必须加工（或安装）作够大的自由面,由此探针能够借此实现进给,后退等编程动作。
具体方法:
自由面直径大小:
孔径直经+7mm;深度:
从零件下表面向下8mm的沉孔，沉孔底部和周边涂黑色。
-对于划线检测的孔。
如:
装配孔,
其公差要求>+/-0.5mm并<+/-1.0mm
通常采用划线目测检查。
其方法:
在型体相应部位加工离零件下表面
2mm的凸台，凸台表面涂红色,按孔
径形状刻注白色曲线和十字线。
-对于目视检测的孔。
如:
穿线孔、
工艺孔,其公差要求>=+/-1.0mm,
通常采用目视检查。
其方法:
在型体相应部位加工离零件下
表面8mm（6mm）的沉孔，
沉孔底部和周边涂黑色。
4.2.2.4.6可移动的形状规（卡板）
-采用摆动的形状规。
检查零件的重要配合面的轮廓。
-用轻金属制作插入式卡规，用于检查大型表面的轮廓。
4.2.2.4.7活动拼块
对于零件上重要的表面，在结构限制的情况下可以采用活动拼快来检验其平整度。
-每一活动拼块至少有二个导管或导柱。
-活动拼块用快速加紧装置固定。
-导管或导柱的间距不大与200毫米。
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4.2.2.5检具功能件
4.2.2.5.1定位销
在零件夹紧和检测开始之前,首先须将零件定位,因此定位销用于将零件精确地定位于检具上。
-定位孔的位置根据零件图纸RPS系统确定（通常每个零件设置两个定位孔）。
-定位销由导向,定位及手柄三部分组成,保证销子导向部分能够在定位孔内进出自如.
-定位销的标注:
在手柄凹漕内标注销子牌号以及对应的RPS点名称
-根据零件RPS特性,定位销相应设置成锥型销（A1k,A2k）和柱型销（A1z,A2z）,采用何种定位销,由主机厂决定。
-在定位孔内，为保证定位销定位准确，必须安装导向轴套，导向轴套和检具型体黏结。
-导向轴套的中心相对于车身坐标线的定位精度控制在+/-0.05mm内。
-定位销和相应导向轴套的结构根据孔的形状的不同要求,分防转结构和不防转结构,-定位销和定位孔，轴套等相关尺寸换算公式见附件《关于检具定位销和检验销的说明》。
-每个定位销配置Ф3mm尼龙绳，并将其固定于检具型体的适当部位。
-销盒的安置：
定位销和检测销用后应安放于销盒内，并且用夹头夹住。
销盒安放于检具型体侧面，底板上部的适当位置中。
-在检具工装图纸中，必须对定位销，定位孔有清晰的表述。
4.2.2.5.2检测销
-检测销用于对待测孔的位置度进行检测。
-检测销由导向，检测及手柄三部分组成。
-在检测孔内，为保证检测销顺利进行检测,必须安装导向轴套，导向轴套和检具型体黏结而连接,同时,轴套的上平面必须低于冲压件下表面8mm+/-1.
-为保证检测销定位准确，必须安装导向轴套，导向轴套和检具型体黏结。
-导向轴套的中心相对于车身坐标线的定位精度控制在+/-0.05mm内。
-检测销和相应导向轴套的结构根据待检测孔形状的不同,分防转结构和不防转结构,技术细节见附件。
-如果在零件上同时存在许多（>2个）相同直径和相同位置公差要求的待检测孔,而这些孔须用检测销检测,则通常设置一个检测销。
该原则同样适用于双胞胎检具。
-如果零件通过模具在同一工序加工出一组相同技术要求的孔,则如果用检测销检测,通常只对间距最大的两个孔检测,其他不作检测.
-为了保证检测孔在三坐标测量机测量时,测头能够进入,必须在孔位下设置自由面,原则:
自由面直径:
冲压件孔径+7mm;
深度:
从冲压件下表面起8mm.
-每个检测销配置Ф3mm尼龙绳，并将其固定于检具型体的适当部位。
-销盒的安置：
定位销和检测销用后应安放于销盒内，并且用夹头夹住。
销盒安放于检具型体侧面，底板上部的适当位置中。
-如果检具多于3个检测销,则在检具的适当位置必须用数字标注,以示区别.
4.2.2.5.3夹头装置（或磁铁）
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粱或铸粱过渡连接.
夹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RPS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）有作够的空间提供夹头在检具上实现空间无干扰曲线运动。
-当检具作为测量支架使用使用时,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RPS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。
-夹头的有效运动轨迹必须在工装图纸中予以详细表明。
-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,而非夹紧变形作用（原则上夹紧力不大于5牛顿）。
-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。
4.2.2.5.4测量表
-测量表的精度和量程必需满足被测量几何元素的技术要求。
-测量表通过绳子或储存盒固定在检具底板上。
-要求制造测量表校正设备并固定在检具底板上。
4.2.2.6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，RAL9010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
4.2.2.7检具和测量支架的标牌和标记
4.2.2.7.1检具和测量支架上的标牌应包括：
1.主机厂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标牌
6．RPS点标识
所有铭牌为白底黑字。
：
4.2.2.7.2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
均应打上其相应的标志。
4.2.2.8检具和测量支架的使用说明书
零件放置于检具上的使用说明书由制造商根据主机厂提供的技术要求制订。
使用说明书固定在检具上醒目位置。
4.2.3检具和测量支架的一般制造精度（公差）单位mm
底板平行度：
0.1/1000
基准面平行度、垂直度：
0.05/1000
基准孔位置：
±0.05
基准孔之间相对位置误差：
0.03
RPS定位孔销位置±0.05
RPS面、支承面：
±0.10
曲线测量面：
±0.15
零件外轮廓测量面（齐平面）或线：
±0.1
零件形状功能测量面（5mm间隙面）：
±0.1
所有的造型面（非测量面）：
±0.2
检验销孔位置：
±0.05
划线孔位置：
±0.15
划线孔直径：
±0.2
目测孔位置：
±0.2
目测孔直径：
±0.2
栅格线位置相对基准的误差：
0.1/1000
形状规或卡规：
±0.15
4.3检具和测量支架的验收和交付
主机厂将派遣有关人员对检具和测量支架进行预验收。
预验收合格的检具和测量支架存放在供货商处，并可作为零件预验收的参考之一，等相应的零件和模具预验收合格后，一起发往使用厂。
检具和测量支架的终验收在使用厂进行。
4.3.1检具图纸（检具方案图、结构功能图、工装图）
在项目会议后，双方应根据要求对所有零件的检具方案进行讨论并确认，此方案作为检具图纸的部分内容应始终附在检具图纸中，并作为设计审图的依据，在终验收图纸资料中提供原件。
方案确定后，供货商应根据“检测方案图”来设计检具图纸。
检具的结构功能图由主机厂主管工程师进行审图，验收通过才能进行制造。
验收时提供主机厂一套蓝图供使用。
验收结束后提供一套底图，两套蓝图给使用厂.
所有上述技术资料（方案图、功能图、工装图）应按有效的标准和规范，做成CAD数据格式，并通过网络或光盘提交主机厂。
4.3.2检具测量记录表
检具和测量支架的测量尺寸必须记录在检具测量记录表中，检具测量记录表内容包括检具型面的自检报告，测量机精度报告，销子等附件的测量报告以及检具所使用的材料的说明报告等。
预验收前供货商向主机厂提供一套自检的测量记录表
4.3.3三维检具数模
供货商需提供检具的三维设计数模（包括检具、测量支架）。
供货商还应根据使用厂的零件测量点要求，制作测量点方案图，并提供给使用厂。
在测量点方案图（3维几何模型图）中，必须描述清楚支承和夹紧单元、基准面和检具的周边型面。
为了在脱机编制CNC程序时防止探针干涉，同时也为将来能方便地制作第二付检具做好准备。
数模的软件版本及移交则必须按主机厂的要求进行。
4.3.4操作指导书
检具进行预验收时，必须附上确切的操作指导书，并用透明塑料袋套装好固定在检具上。
4.3.5交付条件
-一整套合格的检具和测量支架
-一整套完整的检具测量记录表
-一整套检具3D设计数模和相应零件的测量点方案图
-一整套检具和测量支架方案图、结构功能图以及检具和测量支架图纸（一套底图和二套蓝图）,和CAD数据。
-一整套检具和测量支架操作指导书
4.3.6包装要求
-每个检具和测量支架都要有单独包装。
-包装箱应能保证货物运输安全，并防尘、防潮。
-在包装箱上应有清楚的说明，其内容必须与相应检具和测量支架上铭牌的内容相一致。
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RPS的说明来规定.
通常采用以下两种定位方式:
-定位Nr.1（A1）:
限制两个方向自由度
-定位Nr2（A2）:
限制一个方向自由度
-
定位Nr1RPS:
Hxy,Hxz,或Hyz
定位Nr2RPS:
Hx,Hy,或Hz
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（Konisch）,锥形销定位适用于1）根据RPS要求,零件定位孔附近有定位面,2）零件为厚壁零件h>1.2mm
下列情况定位销应该使用柱形销（Zylinder）
-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>3º
-翻边孔向上的零件:
-薄壁零件（通常d<1.2）,同时在定位孔附近没有任何定位面.
定位销A1在检具和测量支架上通常采用相同的结构
定位销A2根据检具和测量支架的不同形式,分别采用不同的结构形式:
对于检具,A2销子结构为:
两头销,一头定位,一头检测;
对于测量支架,A2销子结构为:
单头销,仅作定位.
2.定位销A1的结构形式
-柱形销A1Z
-圆孔（Rundloch）-长形孔（Langloch）:
设置防转功能
-锥形销A1k
-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
D2<7.57.5<=D2<=22.0D2>=22.0
-长形孔（设置防转功能）
定位销A1的零件图:
见德国大众Handbuch39D-738/
定位销A1的计算
A）A1Z
对于园形孔,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
Ф18.0+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D2=18.1-0.02
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:
额定长孔经为18.0+0.2
9.0+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=18.1-0.02
D2宽度方向=9.2-0.1=9.1mm,考虑到制造公差0.02,推出D2宽度方向=9.1-0.02
B）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Ф+附加余量0.5mm
例如:
额定圆孔径为Ф18.0+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Ф+附加余量0.5mm
例如:
长孔为:
18.0+0.2
9.0+0.2
D2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+0.1
D2宽度方向=9.2+0.5=9.7mm
考虑到制造公差取+0.1的因素,D2=9.7+0.1
3.定位销A2的结构形式
在检具上,当RPS2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:
D2<
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