RPS在车身精度设计上的应用
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保证加工刚度的辅助 ()* 点"在装配时就不会用 !
"#$ 方向的平移 ") 平面作为 % 方向的一个点和 (
孔定义为一个 ()* 点 %!,#!! 与 * 平面限定 了 工 件 的 % 平面 %+ 点限定了工件绕 % 轴的转动 ! 对于刚度不足的大型冲压件 " 在保证 %-!-, 规 则的前提下 " 还需要附加定位点来防止工件在加工 时产生变形 ! %-!-, 规则适用于绝大部分为任意形 状的工件 "但也有个别情况不适用 " 例如球体只需要 沿 % 个坐标轴方向的 % 个 ()* 点 % 旋转体需要 + 个
体现其加工精度要求的 !
"3$ 点 !% !& !’ % & ’% ’& ’’
全方位坐标
" ’ (4.1.. ’ (&71.. 2 %’(1.. ’ (&41.. 2 %(01(0 2 .&.1.. ’ (6(1.. 2 ’6.1..
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误 差 不 超 过 ).1& ,,$ 车 身 图 的 尺 寸 精 度 应 保 证 )
寸图上 ! "3$ 尺寸图是完成正式图纸之前的一种工 作用图 $ 可供同步工程小组确定 "3$ 点后填写和讨 论 ! 建立整个产品系统的 "3$ 尺寸图时 $ 必须对系 统中的零部件进行统一编号 $ 统一命名 $ 以便于识 别 ! 对于装配图 " 局部向视图 $ 也要在表格中一一列 出 $ 以便于察看 !
图 ! 给 出 的 "#$ 点 坐 标 采 用 的 就 是 汽 车 全 方 位的总体坐标系 ! !%"!&"!’ 点定义了测量时的一个 ( !" (
坐标平面 ! # 该门的坐标平面被选为安装车门附件 的主要结合平面 # 这 ’ 个点也是工件加工时的夹具
汽 车 技 术
’ ’ ’ ’ 设计 计算 研究 定位点 ! 孔 ! 限定了车门沿两个坐标方向的移动 " 孔 " 限定了对第 % 个坐标方向的转动 " 由此限定了 构件的全部 # 个自由度 ! #&##!##% 点构成一个平面 求 " 相对于自身结合基准 & 平面和 ’ 孔轴线采用零 形位公差 & 圆孔 $! $,&1",!’ --% 的位置度公差采用 最大实体要求 "其基准采用自身的支持面和安装孔 !
!"! #$% 的 !&’&( 规则
一个刚体在空间运动中可以有 # 个自由度 " 即 沿着 % 个坐标轴的移动和绕着 % 个坐标轴的转动 ! 在加工时 "要确定刚体的位置 " 必须限制其自由度 ! 保持一个刚体空间位置的确定性需要 # 个定位 点 " 其中 % 个定位点确定 , 个坐标基准面 "! 个定位 点确定第 ! 个坐标方向 " 最后 , 个定位点确定第 % 个坐标方向 ! 这就是 %-!-, 规则 ! 如图 , 所示 $!,#!!#!% 点确定了 "#$ 平面 " 限 定了工 件 在 % 方 向 的 移 动 %&,#&! 点 确 定 了 " 轴 方 向 " 并限定了工件沿 $ 轴方向的移动 %’ 点限定了 工件沿 " 轴方向的移动 ! # 个 ()* 点将加工位置固 定在夹具上 !
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车门内板的 "#$ 尺寸
测量 & 装配 ’ 公差要求注释
位置度公差为零形位公差 位置度公差为零形位公差 面轮廓度公差值 %1. ,, 面轮廓度公差值 %1. ,, 面轮廓度公差值 %1. ,,
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"3$ 尺寸图有固定的格式 $如图 ( 所示 !
! "#$ 在车门上的应用
目前国内的一些合资汽车生产厂已经应用了
"3$! 下面以某种轿车车门内板为例 $ 说明 "3$ 的建
立 $ 以及如何应用 "3$ 确定车门铰链合页的安装部 位 " 门锁安装的支撑面和车窗升降器的安装面 $ 从而
图2 汽车总体坐标系
!") #$% 的有关规则 %&’&, 坐标平行规则
在测量和加工时"工件的放置位置必须保持相互 平行才能够获得精确的测量结果 ! 如图 %. 所示两个 工件在长度上存在尺寸偏差 "下面的工件比上面的合 格工件短了 % 图 %/ 表示 " 方向定位面相互平行 "可 正确地测出零件的尺寸误差 % 图 %0 表示 " 方向定位 面不平行"因此定位不确切 "测不出实际尺寸误差 !
;
车身精度的理念
车身精度直接影响了整车的外观 % 使用性能和
商品价值 & 例如车门零件加工误差大 ’ 必然使装配 精 度 低’导 致 车 门 关 闭 性 能 和 密 封 性 差 ’引 发 风 噪 声 ’ 且不美观 & 车身精度问题是一个系统工程问题 ’ 要从产品 的开发阶段考虑 ’ 从设计到制造的每个工艺过程 ’ 都要围绕总目标 ! 例如 - GG 工程 " 加以落 实 ’ 才 能 保证车身的总体装配精度 & 本文所研究的车身精度主要是指车身零件的 尺寸精度 % 形位精度和装配精度 & 对每个零件的设 计 %制 造 %检 测 和 装 配 都 要 努 力 做 到 在 统 一 的 基 准 , !" ,
&. ’ 图%
&/ ’ 工件的放置位置
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倾斜放置工件会造成测量结果不正确 " 导致产 品被误判 "或者使工装夹具等发生不正确的调整 ! 为 此 " 定位点应当尽可能地平行于坐标轴 !
%&’&!
统一性规则
()* 的宗旨是通过避免基准的转变来保证制造 工艺过程的可靠性 ! 利用 ()* 点的可重复利用性 "
图, 工件的 # 个 ()* 点
可以提高产品的精度和质量 !
对于没有孔的工件 " 必须用 # 个 ()* 点固定位 置 " 而对于有安装孔的工件 " 通常将孔设定为 ()* 点 ! 一个圆孔可以限定两个自由度 " 例如图 ! 所示的 工件只需要 ’ 个 ()* 点即可定位 " 即 ( 孔限定了
()* 的统一性规则要求从产品开发阶段 "直到产 品生产出来 "()* 点的使用应当贯彻始终 ! 需要指出 的是 "并不是所有的 ()* 点一直在被使用 "例如有些
用未注尺寸公差和未注形位公差 ’ 即在设计图纸上 不标注公差等级 & 随着汽车行业的发展 ’ 人们对车 身的品质要求越来越高 & 国外对汽车车身的精度问 题早已进行了大量的研究 & 随着国外汽车制造技术 的引进 ’ 我国的设计人员对汽车车身设计与制造的 精度要求也有了一定的认识与实践 & 本文基于机械 精度设计的理论基础 ’ 对车身设计应用 !"# 的理论 进行了深入的研究 ’并得到了实际应用 &
7/5 8+.40 (3+459"./(’0’+,9!"#9!"# %+’,*0
:
前言
长期以来 ’ 我国的设计人员在车身设计时都采
系统下进行 ’这样才能提高车身的整体精度 &
< !"# 理论
!"# 是 德 语 单 词 !QOQ!QRS "$2TE #U#EQV
!定位点系统 "的缩写 ’叫做定位基准系统 &基准系统 中的每个定位点叫做 !"# 点 &
!"# !"# 点 中图分类号 ($%&’()*+,- 文献标识码 (.
主题词 (车身
精度
文章编号 (/,,,0’1,’!-,,&",)0,,/)0,%
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% % % % 设计 计算 研究 助网线对每个零部件进行尺寸标注 ! 为了保证车身 零件制造 " 装配精度 $ 要求坐标网线的尺寸精度为 )
’1212
建立 "3$ 尺寸图 通过以上过程确立的 "3$ 点 $ 应填写在 "3$ 尺
*+% ,, $ 在 -.. ,,/0.. ,, 的 网 格 中 $ 两 对 角 线 的
!""# 年
第$期
()* 的统一性规则还要求所有工艺流程中的输 送装置原则上都要使用 ()* 点作为固定支点 ! %&’&% 尺寸标注原则
对于整车尺寸的标注 " 必须建立一个全方位的 总体坐标系 ! 汽车总体坐标系的建立可参考图 ’! 由 此坐标系的轴线出发 "画出平行于坐标轴的网线 " 网 线间隔为 ,"" 11 "可以向汽车内部渗透 ! 在此网线 上可以找到汽车上所有零部件的位置 " 由此可以借 ) !" )
+ + + + 设计 计算 研究
!"# 在车身精度设计上的应用
陈晓华 黄金陵
!吉林大学 "
# 摘要 $ 车身的尺寸 % 精度设计已经成为汽车制造技术的重要环节 & 阐述了当代车身精度设计的理念 ’ 采用并行 工程 ’ 使精度质量体系贯穿设计 % 生产全过程 & 从 !"# 的组成人员 % 实施步骤和有关规则等方面 ’ 叙述了定位基准理 论在车身精度设计上的应用 ’ 并以实例详细地介绍了在设计 % 生产中如何选取定位基准点和应用 !"# &
图表中 " 该图表是产品图纸完成之前具有约束力的 指导性文件 !
%&!&+
产品公差的计算 在进行产品公差计算时 " 应当充分利用 ()* 以
保证设计目标的实现 !
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绘制产品图纸 将以上 + 个阶段的研究结果 " 按照机械制图标
准 # 公差标准的标注方法 "绘制正式的产品图纸 !
图!
()* 点的定位
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<=; 制定 !"# 的步骤 ’+-+/ 产品功能的研究
首先要对产品零件与周围零件的关系加以研 究 ’ 确定零件的要素及其功能 ’按照功能的重要程度 进行排序 &
’+-+-
产品公差的研究 在保证产品功能的前提下确定产品公差 ’ 即确
定尺寸公差和形位公差的特征项目以及公差等级 & 确定公差要兼顾制造 %安装和检测要求的统一性 &
’+-+’ !"# 的制定 制定 !"# 时 ’确定的每个 !"# 点必须符合零件
汽 车 技 术
( ( ( ( 设计 计算 研究 功能重要性的排序结果和差要求 !
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定位基准尺寸的确定 将同步工程小组确定的 ()* 点填入 ()* 尺寸
()* 点 % 由两个或两个以上的构件用铰链连接组成 的部件 " 定位时需要的定位点多于 # 个等等 !
#" 限 定 了 其 相 对 于 基 准 $#!#" 的 面 轮 廓 度 $ 表 示 为 %" 以保证车窗相对于内板的位置度 ! #&##!##% 点的面轮廓度采用的是独立原则 ! 基准 ! #" 采用最 * %" 即基准孔 ! #" 的形位误差 大实体要求 $ 表示为 " 与尺寸误差综合作用的实际轮 廓 不 得 超 出 ! #" 孔
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在组织结构方面 ’!"# 是由同步工程小组确定 的 & 同步工程小组的成员应由开发部门 %质量保证部 门 % 生产部门 % 规划部门和协作厂家共同组成 ’ 这样 可以保证在产品的设计开发中兼顾各个方面 ’ 使大 家具有统一性 & 在生产中一旦出现问题 ’查找目标清 晰 ’ 解决问题快捷 ’可有效地控制质量 ’ 降低成本 &
进行检查从端口1向端口2方向应通气反之端口2到端口1方向应不通气如检查结果不符合规定则更换三元催化转换器马自达轿车在三元催化转换器的前部和后部各设置一个氧传感器前部氧传感器的输出信号为燃油喷射闭环控制的反馈信号后部氧传感器用于监测三元催化转换器的转化率三元催化转换器长期使用会导致催化转换效率降低使后部氧传感器输出信号的幅度频率发生变化当故障自诊断系统输出诊断故障代码时说明催化转换器效率低于极限值此时应对三元催化转换器进行检查在对三元催化转换器进行检查之前应先确认是否有关于氧传感器的诊断故障代码因为氧传感器的故障会影响到三元催化转换器的转换效率如果存在关于氧传感器的诊断故障代码则应首先排除氧传感器的故障然后再进行三元催化转换器的检查检查三元催化转换器的方法使车辆以45678内的识别参数计算比率比率前部氧传感器波形脉冲数8后部氧传感器波形脉冲数如果比率大于等于44或者是后部氧传感器输出信号没有变化则说明三元催化转换器的运转是正常的如果比率小于
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汽 车 技 术
’ ’ ’ ’ 设计 计算 研究 定位点 ! 孔 ! 限定了车门沿两个坐标方向的移动 " 孔 " 限定了对第 % 个坐标方向的转动 " 由此限定了 构件的全部 # 个自由度 ! #&##!##% 点构成一个平面 求 " 相对于自身结合基准 & 平面和 ’ 孔轴线采用零 形位公差 & 圆孔 $! $,&1",!’ --% 的位置度公差采用 最大实体要求 "其基准采用自身的支持面和安装孔 !
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一个刚体在空间运动中可以有 # 个自由度 " 即 沿着 % 个坐标轴的移动和绕着 % 个坐标轴的转动 ! 在加工时 "要确定刚体的位置 " 必须限制其自由度 ! 保持一个刚体空间位置的确定性需要 # 个定位 点 " 其中 % 个定位点确定 , 个坐标基准面 "! 个定位 点确定第 ! 个坐标方向 " 最后 , 个定位点确定第 % 个坐标方向 ! 这就是 %-!-, 规则 ! 如图 , 所示 $!,#!!#!% 点确定了 "#$ 平面 " 限 定了工 件 在 % 方 向 的 移 动 %&,#&! 点 确 定 了 " 轴 方 向 " 并限定了工件沿 $ 轴方向的移动 %’ 点限定了 工件沿 " 轴方向的移动 ! # 个 ()* 点将加工位置固 定在夹具上 !
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# 摘要 $ 车身的尺寸 % 精度设计已经成为汽车制造技术的重要环节 & 阐述了当代车身精度设计的理念 ’ 采用并行 工程 ’ 使精度质量体系贯穿设计 % 生产全过程 & 从 !"# 的组成人员 % 实施步骤和有关规则等方面 ’ 叙述了定位基准理 论在车身精度设计上的应用 ’ 并以实例详细地介绍了在设计 % 生产中如何选取定位基准点和应用 !"# &
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