检具设计及制造形位公差介绍讲解

?重复性和再现性(GAGE R&R) 分析报告
重复性和再现性(GAGE R&R )的判别标准如下：
(1). 误差<10%
测量系统可接受。
(2). 误差≥10%，≤30% 可能可接受，取决于实际
检具的成本、修复费用等。
(3). 误差≥30% 找
必须改进检具系统，尽力
出问题并纠正 。
?检具的操作指导书
?测量装置
测量装置是检具中的重要组成部分。测量装置的精度、 测量点位置的选择，都会直接影响测量结果的可靠性。
测量装置是用以指示被测参数实际数值或误差大小的装 置，可分为定性型和定量型。定性型检具只能判别零件 的尺寸是否合格，它可以使用止通规、检验销、塞片、 刻划线、标有公差带的销子等，依据检具的检验块、检 验模板、支架等，进行测量。而定量型检具，具有数值 的反映，如百分表、千分表、电子数据采集装置 (EDC ) 等，所以测量精度较高，能够为产品的过程能力的评价 提供依据。如果在零件图纸 (GD&T )上，有关键特性点 (KPC )的要求，检具必须设计成定量型的。
a. 基准面
b.基准销
4-WAY
4-WAY
2-WAY
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， 易受到磨损和碰撞，因此要求具有高硬度(60-65HRC) ， 高耐磨性。
碳素工具钢：T10A ， T12A
低合金工具钢：9SiCr ，CrWMn ， GCr15 （滚动轴承钢）
b. 形面及周边
?辅助装置
辅助装置包括导向装置、传动装置和测量元件的紧 固装置。
3. 制造
检具的制造应严格按照SGM 的检具标准，首先对检具的 基座进行加工，应确定其选用的材料 (通常运用铸铝材 料)、尺寸和加工的精度，应经过退火时效处理，消除 金属材料的内应力。
5.维护保养
最后，检具在使用过程中，由于磨损、变形、松 动等原因，会导致测量误差增大。所以，必须根 据检具本身的结构和使用特点，定出合理的检定 周期，并按检定周期对使用过程中的检具进行周 期检定。
(2). 定位基准的方案
3-2-1 原则
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。
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， 保证零件的稳定。
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4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 必须与第二基准平面平行。 ? 选择2个2方位销作为槽孔定位，且 2个平行的槽孔必须与第二基准 平面平行，另外1个点（面）必须在第三基准平面。 ? 选择4方位销作为孔定位，另有1点（面）在型面或周边上。 ? 选择2个点（面）在第二基准平面，另有 1点（面）在第三基准平面。
2. 设计
(1). 设计原则 ? 应具有足够的测量精度 ? 应具有足够的测量效率 ? 结构应尽量简单 ? 应具有经济性
(2). 检具的组成 ? 定位装置 ? 夹紧装置 ? 测量装置 ? 辅助装置
?定位装置
检具结构设计的正确性及测量精度的保证，在很 大程度上取决于测量基准面、基准销的正确选择。
定位装置的作业，就是使被测零件的测量基准面、 孔与测量装置保持一定的相对位置，从而保证测 量的合理与稳定。
SGM检具设计及制造
SGM检具设计及制造
1. 设计概念
? 几何尺寸和公差图纸(GD&T) ? 定位基准的方案 ? 检具材料的选择 ? 过程能力控制的统计(SPC)
(1). 几何尺寸和公差图纸(GD&T)
几何尺寸和公差图纸(GD&T) 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。
产品的规范、零件的定位基准，即所有零件参考 尺寸的“起始点”、关键特性点(KPC) 以及公差特 性都会在几何尺寸和公差图纸(GD&T) 上反映。
制造部门必须严格按照检具设计图纸制造，加工工艺设 计和加工必须符合检具部件的技术要求，充分实现设计 人员的构思，这是一个基本原则。在制造过程中，要考 虑检验元件的操作、功能的要求，销与衬套间的配合， 检验模板的稳定性，检测区域的预留间隙。
4. 检定
? 三座标(CMM)报告检测及尺寸检测报告 ? 重复性和再现性(R&R) 分析报告 ? 检具的操作指导书
?三座标(CMM) 报告检测及尺寸检测报告
检具制造完毕后，应严格按照 SGM检具的公差标准， 以及检具设计图纸的技术要求，首先要对检具基座的 平面度、检具的基准面、基准孔、基准销进行三坐标 (CMM) 检测，并列出实测数据表和主模型相应部位的 三维坐标数据表，进行矢量计算，保证产品在检具上 放置的正确性。然后再对检具的检验孔、型面、轮廓 面、检验模板、量块、电子数据采集装置 (EDC)等进 行三坐标 (CMM)检测，同时对基准销、检验销的尺寸 等也要有检测报告。
(3).பைடு நூலகம்检具材料的选择
?检具在使用过程中的耐久性要求 ?制造的方法 ?检验表面的形状和区域 ?环境条件 ?检具的重量
(4). 过程能力控制的统计(SPC)
在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。 对于GD&T 上的关键特性点(KPC )，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 保证SPC 的数据采集的可行性、正确性及稳定性， 完善和维护过程的控制。
合金渗碳钢： 20CrMnTi
?夹紧装置
夹紧装置的作用是保证被测零件定位的可靠性，它应 该以不使定位遭到破坏和零件不产生变形为原则。结 构要轻巧，便于零件的装卸，所以要求尽可能采用市 场上的标准夹紧装置。
考虑到零件在车身上的装配关系，当零件放置在检具 的基准面上时，可以运用夹紧装置，使零件与基准面 贴合。另外夹紧装置应具有足够的刚性，需把零件的 变形控制到最小限度内，所以夹紧装置的夹头应该与 基准面垂直。