梁榮堅(jiān)

（茂名市高級技工學(xué)校，廣東 茂名 525000）

檢具是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品檢測的具體手段，為了方便檢查產(chǎn)品質(zhì)量而專門設(shè)計(jì)的專用工具，而在汽車制造業(yè)中，汽車檢具設(shè)計(jì)是根據(jù)需求方的具體要求，專門設(shè)計(jì)制造的一種檢測工具，其直觀、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，適用于大批量的生產(chǎn)需要。產(chǎn)品質(zhì)量是否合格的關(guān)鍵原因就在于檢具的設(shè)計(jì)，檢具結(jié)構(gòu)的正確設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)的合理性能夠有助于減少測量時(shí)的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

1 檢具設(shè)計(jì)的制造要點(diǎn)

檢具的位置量規(guī)無論是在哪一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中，其實(shí)質(zhì)作用都是不變的，都是用來驗(yàn)證尺寸和公差的功能性檢具，接受合格產(chǎn)品，淘汰不合格產(chǎn)品。檢具是一種綜合性的量規(guī)，其原理就是將零件的實(shí)際裝配情況進(jìn)行有效的模擬，檢驗(yàn)器件的實(shí)際輪廓。其檢測的方法為：如果該器件能夠自由通過完工要素，表明該器件未超過邊界，因此該器件合格。但是在檢測時(shí)有一個(gè)缺點(diǎn)，就是不能夠檢測出實(shí)際的尺寸和存在的誤差。因此，只有當(dāng)該器件的檢驗(yàn)要素的實(shí)際尺寸通過測量和檢驗(yàn)后，才可以使用檢具進(jìn)行檢驗(yàn)是否合格。檢具的公差分配比較復(fù)雜，從利于工件的制造進(jìn)行分析，為了能夠給器件生產(chǎn)留有較大的公差，檢具制造公差的占比要盡量減小，舉例說明，如圖1和圖2所示。

圖1 器件簡圖

圖2 檢具結(jié)構(gòu)圖

檢具公差計(jì)算方法：①根據(jù)Tt（綜合公差）=0.2+0.2=0.4，由《國標(biāo)GB8069—87)。TM( 測 量部位尺寸公差)=0.008，WM（測量部位最小磨損量）=0.008，TP(定位部分尺寸公差)=0.012。②根據(jù)Tt（綜合公差）=0.2+0.2=0.4，由《國標(biāo)GB8069—87)。FM（測量部位基本偏差）=0.028。

2 汽車檢具的測量原理

2.1 覆蓋件檢具結(jié)構(gòu)圖

汽車覆蓋件檢具主要根據(jù)覆蓋件的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，主要由以下部件組成，如圖3所示。

圖3 覆蓋件檢具結(jié)構(gòu)圖

根據(jù)覆蓋件檢具的結(jié)構(gòu)圖，可以對汽車檢具進(jìn)行方案設(shè)計(jì)：（1）完整性與穩(wěn)定性：根據(jù)用戶提供的幾何尺寸和公差圖紙，以及相關(guān)的技術(shù)協(xié)議，了解產(chǎn)品的定位與檢測信息；在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮承重力、環(huán)境和磨損程度等因素，從結(jié)構(gòu)上保證其器件的使用壽命。（2）人機(jī)相結(jié)合：根據(jù)相關(guān)的定位檢測要求，結(jié)合生產(chǎn)要素，根據(jù)檢具擺放合適的位置，在設(shè)計(jì)時(shí)，原則上必須要與車身坐標(biāo)中的位置一致，為了便于檢具的統(tǒng)一管理，在進(jìn)行外形尺寸設(shè)計(jì)時(shí)，盡可能地將其布置在一個(gè)底板中。（3）成本：根據(jù)車型的特點(diǎn)與產(chǎn)量的要求，在保證其穩(wěn)定性的情況下減少材料使用，將結(jié)構(gòu)盡量簡單化，節(jié)約成本。

2.2 底板總成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行底板設(shè)計(jì)時(shí)，表面沿基準(zhǔn)方向拉伸，使其超過100mm的厚度，保證檢具有足夠的空間，盡量讓檢具朝底板的上面，在車身坐標(biāo)的整數(shù)位置上，檢具的底板總成構(gòu)成一般由如圖4所示組成。

圖4 底板總成結(jié)構(gòu)圖

3 汽車燈具中的檢具設(shè)計(jì)

車燈檢具主要由主體檢具和副體檢具組成，如圖5所示。主體檢具是檢具的主要框架，主要包括檢具的基準(zhǔn)面、車體安裝以及燈具的安裝，基座與車體使用的材料是環(huán)氧樹脂、鋁材或鐵材，長時(shí)間適應(yīng)鋁材、鐵材等鐵質(zhì)材料容易出現(xiàn)生銹的情況，需要對其進(jìn)行經(jīng)常性的保養(yǎng)工作。在進(jìn)行車燈間檢具設(shè)計(jì)時(shí)最重要的部分就是燈具的實(shí)際安裝方式，根據(jù)GD&T的相關(guān)要求，根據(jù)實(shí)際裝車的狀態(tài)進(jìn)行定位裝置，根據(jù)基準(zhǔn)分布分為面基準(zhǔn)（R1、R2、R3），孔基準(zhǔn)為B，輔助基準(zhǔn)為C，根據(jù)R1、R2、R3，B，C，將零件從X,Y,Z方向裝載間距上，尺寸公差定位±0.1mm。

4 檢具的具體方案設(shè)計(jì)

4.1 方案設(shè)計(jì)

GD&T是檢具設(shè)計(jì)的載體與依據(jù)，決定了檢具的尺寸和結(jié)構(gòu)，在本文內(nèi)容中，主要設(shè)計(jì)了兩種方案，圖6設(shè)計(jì)是零件在檢具上，圖7設(shè)計(jì)是根據(jù)車身坐標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

圖5 燈具檢具示意圖

4.2 檢具測量方法

如圖8、圖9所示，兩種不同設(shè)計(jì)下的檢具，將同一個(gè)零件放置在不同的檢具中，其支撐的狀態(tài)也不同，對圖10進(jìn)行白光掃描測量，測量的結(jié)果如圖11所示。

在檢具設(shè)計(jì)中，測量方法不僅需要通過測量進(jìn)行對比實(shí)現(xiàn)，還可以進(jìn)行工件的定位操作，自動確定其方法，檢具設(shè)計(jì)遵循3-2-1的定位原則，在對工件進(jìn)行定位時(shí)，兩點(diǎn)連成一條線用第三點(diǎn)確定面，形成主定位面，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，遇到的實(shí)際問題比較多，因此，在遇到表面結(jié)果比較復(fù)雜的工件時(shí)，無法確定準(zhǔn)確的定位點(diǎn)。因此在選擇定位點(diǎn)的時(shí)候，以工件表面聯(lián)系的點(diǎn)作為定位點(diǎn)，避免了誤差。在進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算時(shí)，通過設(shè)置參數(shù)坐標(biāo)確定曲面上的定位點(diǎn)，保證定位點(diǎn)能夠在曲面上進(jìn)行連續(xù)的運(yùn)動。

圖6 方案一：檢具設(shè)計(jì)

圖7 方案二：檢具設(shè)計(jì)

圖 8

圖 9

圖 10

圖11 測量對比結(jié)果

5 結(jié)語

在上述文章中，主要對檢具的制造方法、測量方法、制作原理和用途進(jìn)行簡單的介紹，對檢具的各個(gè)部件和功能進(jìn)行相關(guān)的說明，在進(jìn)行檢具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮到汽車車身的性能，對快速發(fā)展的汽車制造業(yè)的市場需求具有非常重要的意義。同時(shí)，對于其他零件的檢具設(shè)計(jì)也具有一定的參考價(jià)值，檢具設(shè)計(jì)是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，需要考慮到公差方法，還要保證檢測的精確度以及穩(wěn)定性，能夠?qū)崿F(xiàn)快速的定位操作，更要考慮到操作時(shí)的靈活性。