探討檢具設(shè)計(jì)

【摘要】檢具設(shè)計(jì)過程需掌握的專業(yè)知識(shí)技能，并探討檢具定位點(diǎn)及量規(guī)的計(jì)算。

【關(guān)鍵詞】自由度；定位銷；量規(guī)；夾緊裝置

1、檢具國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

隨著世界機(jī)床工業(yè)繼續(xù)快速發(fā)展以及中國(guó)機(jī)床工業(yè)迅速成長(zhǎng)，檢具的市場(chǎng)需求將隨之同步成長(zhǎng)。在高端檢具領(lǐng)域，由于受加工工藝、材料等方面的制約，國(guó)產(chǎn)檢具在質(zhì)量上、產(chǎn)量上還與國(guó)際知名品牌存在著差距。國(guó)內(nèi)檢具企業(yè)應(yīng)抓住產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的良好機(jī)遇，走自己的路，要不斷強(qiáng)化技術(shù)改造和創(chuàng)新，縮小差距，把自己的品牌做大做強(qiáng)。專用檢具（hard fixture）是基于產(chǎn)品CAD和質(zhì)量控制要求來定制的，一般情況下，一個(gè)零部件至少需要一個(gè)檢具。

2、檢具概述

2.1檢具定義

根據(jù)不同產(chǎn)品和檢驗(yàn)要求設(shè)計(jì)和制造的一種專用檢測(cè)工具，用來評(píng)定被檢測(cè)的產(chǎn)品是否合格，是專用夾具和測(cè)量附件的集合。

2.2檢測(cè)參數(shù)

長(zhǎng)度；角度；形狀與位置。

2.3檢具與量具的區(qū)別

檢具和量具是有區(qū)別的，量具可一直接檢測(cè)出產(chǎn)品的實(shí)際寸。檢具是方便快捷的檢測(cè)出產(chǎn)品是否滿足顧客的要求尺寸并不能檢測(cè)出該產(chǎn)品的實(shí)際尺寸。量具是通用的而檢具是專用的。

2.4檢具分類

按檢具的使用階段可分為：來料檢具、過程檢具、總成檢具。

按定位檢測(cè)方式可分為：定位檢具、匹配檢具。

3、實(shí)例剖析

以下是根據(jù)我公司產(chǎn)品而做的一個(gè)定位檢具實(shí)例，以供企業(yè)設(shè)計(jì)人員在檢具設(shè)計(jì)過程作參考。

3.1自由度和約束

每個(gè)物體在我們的三圍空間里都有六個(gè)自由度。即繞三根軸的轉(zhuǎn)動(dòng)和沿三根軸的平動(dòng)。要確定物體在空間的唯一位置就必須約束所有的自由度。同樣的所有的汽車零件在汽車三圍空間的唯一位置也就必須要通過約束其六個(gè)自由度來實(shí)現(xiàn)。同時(shí)我們?cè)谠O(shè)計(jì)檢具時(shí)不要過定位和欠定位。

過定位是指工件在定位時(shí)，同一個(gè)自由度被兩個(gè)或兩個(gè)以上約束點(diǎn)約束，這樣的定位被稱為過定位（或稱定位干涉）。

欠定位就是按照加工要求應(yīng)該限制的自由度沒有被全部限制，約束點(diǎn)不足的定位稱為欠定位。欠定位是不允許的。

3.2定位機(jī)構(gòu)

定位機(jī)構(gòu)大概有兩種一個(gè)是邊定位一個(gè)是主次銷的定定位。

主次銷定位：

主定位銷限制四個(gè)方向的自由度，次定位銷限制兩個(gè)自由度。主定位銷的橫切面是圓形的，次定位銷的橫切面是一個(gè)對(duì)頭園的菱形。主定位銷的定位部分又可分為直柱定位和錐形定位。直柱定位長(zhǎng)期使用受到的磨損比較嚴(yán)重，定位精度會(huì)降低，從這一點(diǎn)上說不如錐形的定位精度和耐久度高。但是直柱定位加工時(shí)比較簡(jiǎn)單。只要做好對(duì)檢具的定期檢查，及時(shí)更換以磨損嚴(yán)重的定位銷，是可以滿足對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量保證的要求的。

3.5夾緊裝置

夾緊裝置采用手動(dòng)快速夾緊器，與產(chǎn)品件接觸部位用彈性非金屬材料。通常直接用螺栓固定于檢具底座（ 鋁鑄件或鋁合金）上表面的適當(dāng)位置。在夾頭裝置的排列和布置中，必須注意：夾頭松開并恢復(fù)到起始位置狀態(tài)下，必須有足夠的空間保證零件無干涉地安放和取走。有足夠的空間提供夾頭在檢具上實(shí)現(xiàn)無干涉空間運(yùn)動(dòng)。夾頭和工件表面的接觸應(yīng)保證：夾頭對(duì)工件只起到固定作用，而非夾緊變形作用（原則上夾緊力不大于5牛頓）。夾緊器安裝要與零件型面垂直。加緊器主要有6008，207，帶法蘭的JJQ_1，還有平推603。

根據(jù)上面寫到的產(chǎn)品設(shè)計(jì)在夾頭裝置的排列和布置中，必須注意的事項(xiàng)，我們選擇JJQ_1型號(hào)的夾緊裝置。

3.6檢具驗(yàn)收

檢具制造完成，先由制造廠對(duì)檢具用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x進(jìn)行自檢。做SMA報(bào)告。

4、總結(jié)

通過以上對(duì)一個(gè)真實(shí)產(chǎn)品做的檢具介紹，簡(jiǎn)述了檢具設(shè)計(jì)過程細(xì)節(jié)。為使用及設(shè)計(jì)單位、企業(yè)的技術(shù)人員作為參考。本人這些年設(shè)計(jì)檢具大多都是以直柱定位銷定位，雖然要定期更換定位銷，但只要做好定期檢查和定期更換對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的保證還是很穩(wěn)定的。

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