CUBING開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

侯軍+楊智+代丕云

摘 要：該文通過(guò)對(duì)車(chē)身主檢具CUBING的介紹與分析，著重闡明了在CUBING設(shè)計(jì)時(shí)所遵循的各項(xiàng)原則，加工制造時(shí)所需要保證的加工精度要求，以及在裝配檢測(cè)過(guò)程中的各項(xiàng)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：CUBING ?車(chē)身主檢具 ?UCF ?BMG ?PMG

中圖分類(lèi)號(hào)：U26 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1674-098X（2014）11（a）-0069-01

1 CUBING結(jié)構(gòu)概述

1.1 概述

車(chē)身主檢具CUBING是一個(gè)高度模塊化檢具，可根據(jù)需要自由設(shè)計(jì)或匹配檢查項(xiàng)，所有模塊和零部件均可自由拆換。目前較常見(jiàn)的分類(lèi)為整車(chē)式和分體式結(jié)構(gòu);其中整車(chē)式結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)鈑金件，內(nèi)、外飾件等的安裝匹配檢測(cè);而分體式采用局部鈑金件，內(nèi)、外飾件匹配檢測(cè)?？纱蠓冉档图庸ぶ谱鞒杀荆ǔ＿\(yùn)用在年度車(chē)型開(kāi)發(fā)階段）。

1.2 結(jié)構(gòu)分類(lèi)：

1.2.1 整車(chē)式（UCF）

整車(chē)式（UCF）包括：車(chē)身主量具部分（BMG）和零件主量具部分（PMG）。車(chē)身主量具（BMG）一般包括：車(chē)體、引擎蓋焊接總成BMG、翼子板、前門(mén)焊接總成、后門(mén)焊接總成、尾門(mén)焊接總成等;零件主量具部分（PMG）一般包括：外飾部分（PMG）和內(nèi)飾部分—車(chē)體安裝部分（PMG）。其中，外飾部分包括前組合燈具總成、前保險(xiǎn)杠總成、后保險(xiǎn)杠總成、后組合燈總成、尾飾燈總成、前擋風(fēng)玻璃總成、后窗玻璃總成、前罩鉸鏈總成、前后車(chē)門(mén)鉸鏈、尾門(mén)鉸鏈總成、尾門(mén)飾板本體總成和油箱蓋鎖舌。內(nèi)飾部分—— 車(chē)體安裝部分（PMG）一般包括轉(zhuǎn)向支撐，A立柱內(nèi)飾板，前門(mén)檻裝飾件，B立柱上內(nèi)飾板，C立柱上內(nèi)飾板，前門(mén)內(nèi)飾板總成，尾門(mén)左右內(nèi)飾蓋板，后門(mén)檻裝飾件總成和背門(mén)檻裝飾件總成。

1.2.2 分體式

分體式（也可稱(chēng)UCF）結(jié)構(gòu)包含整體式內(nèi)單項(xiàng)的部分組合，例如：前臉UCF，后臉UCF。

2 CUBING設(shè)計(jì)考慮因素

2.1 設(shè)計(jì)資料

CUBING設(shè)計(jì)主要依據(jù)是產(chǎn)品3D數(shù)模、DTS圖紙、GD&T信息及整車(chē)測(cè)點(diǎn)圖。 整車(chē)式UCF上所有BMG、PMG間的間隙值、高差值按照DTS圖紙?jiān)O(shè)計(jì);DTS圖紙上未體現(xiàn)的配合面按照帶GD&T信息的產(chǎn)品3D數(shù)模設(shè)計(jì)。所有需安裝到實(shí)車(chē)上的BMG、PMG的定位基準(zhǔn)、安裝基準(zhǔn)按照2D圖圖紙信息進(jìn)行設(shè)計(jì)，以保證基準(zhǔn)的統(tǒng)一性。產(chǎn)品零件在車(chē)體BMG上安裝時(shí)的定位孔、定位面等應(yīng)與車(chē)身實(shí)際狀況一致。

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮因素

（1）結(jié)構(gòu)上合理可靠、操作方便，能夠滿足功能要求。

（2）功能主檢具應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛性，并盡可能采用輕量化設(shè)計(jì)、制造。

（3）加工負(fù)角的處理和過(guò)渡，需要滿足裝配和檢測(cè)需求。

（4）多曲面加工，設(shè)計(jì)時(shí)需考慮其加工定位選擇，要滿足裝配和檢測(cè)需求。

（5）功能主檢具及各標(biāo)準(zhǔn)模塊采用材質(zhì)為鑄鋁、航空鋁，考慮其加工定位選擇。

（6）能保證標(biāo)準(zhǔn)模型件及實(shí)物零部件取放、裝夾、搬運(yùn)等操作方便。

（7）功能主檢具應(yīng)配有起吊裝置或滾輪，方便叉車(chē)運(yùn)輸。還應(yīng)有起吊裝置、夾緊器、專(zhuān)用量規(guī)以及其它配件等。

（8）零部件的形狀面，其夾緊力大小以被測(cè)零部件能保證貼合在檢具的定位面上為準(zhǔn)。

（9）零部件定位面的工作面其位置應(yīng)分布合理，保證定位可靠，并且便于測(cè)量。

（10）每個(gè)獨(dú)立的（標(biāo)準(zhǔn)）模塊均應(yīng)有車(chē)身坐標(biāo)系下可用于測(cè)量的檢測(cè)基準(zhǔn)。

（11）每個(gè)模塊的坐標(biāo)值標(biāo)牌均采用車(chē)身坐標(biāo)值。

2.3 材質(zhì)

CUBING加工行業(yè)內(nèi)多采用：UCF＼BMG：鑄鋁牌號(hào)7000系列，采用鋁合金消失模樹(shù)脂砂型鑄造;PMG＼BMG：6061航空鋁;基板及框架：Q235。

2.4 規(guī)格要求

功能主檢具CUBING在線檢測(cè)時(shí)要操作方便，裝卸結(jié)構(gòu)要穩(wěn)定可靠，操作高度與人體高度、測(cè)量機(jī)行程適宜。檢具標(biāo)示其車(chē)身坐標(biāo)理論位置，便于三坐標(biāo)測(cè)量作為基準(zhǔn)進(jìn)行矯正補(bǔ)償。每一部分獨(dú)立的功能匹配檢具的整體要配置移動(dòng)輪和吊裝裝置，以及叉車(chē)孔的位置。功能主檢具的外觀匹配表面畫(huà)有整百坐標(biāo)線，并在相應(yīng)部位標(biāo)示出標(biāo)準(zhǔn)的面差值和間隙值。每一部分獨(dú)立的功能主檢具的整體要有標(biāo)牌。每一個(gè)模塊間的理論縫隙值、模塊的安裝位置、模塊的截?cái)辔恢谩⒛K上的附屬件及模塊的編號(hào)等內(nèi)容要附有明確標(biāo)牌指示說(shuō)明。

3 CUBING主要模塊加工

3.1 加工方式

車(chē)身主檢具對(duì)型面尺寸位置精度有著較高要求，其主要采用CNC加工，對(duì)于要求很高的部分（例如：前大燈）甚至需要用5軸機(jī)床加工。其中為保證加工精度，工序分為粗加工、半精加工、和精加工3道工序，后4～5次翻面。在粗加工完后盡心消除應(yīng)力處理其中包括人工時(shí)效處理和振動(dòng)時(shí)效處理，在切削量上以少量多次為原則保證，減少加工過(guò)程中的應(yīng)力和變形。

3.2 加工精度要求

車(chē)身主檢具不僅要求有單件的要求，而且在總裝配時(shí)，對(duì)整體裝配精度也十分嚴(yán)格;目前對(duì)于要求比較高的廠家，對(duì)A面的檢測(cè)也必須體現(xiàn)在主檢具上。目前大部分精度要求如下：基準(zhǔn)面的平面度≤0.05 mm/m;基準(zhǔn)孔的位置精度≤±0.08 mm;定位活動(dòng)件配合精度H7/g6或H7/f6;產(chǎn)品件的安裝孔位置精度≤±0.2 mm;模塊的安裝孔位置精度≤±0.1 mm;模塊的匹配縫隙精度≤±0.1 mm;模塊的功能區(qū)表面精度≤±0.2 mm;模塊的非功能區(qū)表面精度≤±0.2 mm（要求光順）;重復(fù)安裝精度≤±0.1 mm;一般安裝匹配部位的位置精度≤±0.2 mm。

4 CUBING裝配與檢測(cè)

4.1 單件檢測(cè)

單件檢測(cè)是尺寸精度控制的關(guān)鍵，只有保證單件合格，才能夠保證總裝配的精度。

地板、骨架的檢測(cè)：可以完成基準(zhǔn)孔、定位孔、基準(zhǔn)面、安裝面等形位誤差和尺寸偏差。

4.2 總裝檢測(cè)

總裝檢測(cè)主要是功能面、型面以及匹配的間隙（GAP）、面差（FACE）檢測(cè)。總裝檢測(cè)同時(shí)根據(jù)精度檢測(cè)值進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，合理分配公差以保證整體精度與間隙、面差精度的協(xié)調(diào)與合理。而B(niǎo)MG及PMG中，車(chē)燈輪廓周邊不少于30 mm的精加工范圍，以保證高精度對(duì)應(yīng)匹配檢測(cè)，其它PMG、BMG的輪廓周邊不少于40 mm的精加工范圍。

4.3 實(shí)物的匹配

將模塊逐次更換成實(shí)物，檢查實(shí)物的裝配、定位，確認(rèn)干涉，以及實(shí)物與模塊制件的匹配，確認(rèn)功能面的問(wèn)題。

5 結(jié)語(yǔ)

車(chē)身主檢具是對(duì)車(chē)身三維數(shù)模與量產(chǎn)車(chē)型之間一致性的精確評(píng)價(jià)，是在量產(chǎn)工裝之前實(shí)行的一次真正意義上產(chǎn)品的實(shí)物驗(yàn)證。也對(duì)車(chē)身開(kāi)發(fā)及量產(chǎn)過(guò)程中車(chē)身匹配問(wèn)題點(diǎn)的校驗(yàn)。另外，主模型造不出來(lái)或者較難造出來(lái)或者較容易造出來(lái)，本身就從某種意義上代表著項(xiàng)目的成功程度。故主檢具的使用使主機(jī)廠在項(xiàng)目可行性分析時(shí)受益匪淺。合理選擇所需部分組合開(kāi)發(fā)，對(duì)于解決實(shí)際問(wèn)題點(diǎn)提供了經(jīng)濟(jì)而行之有效的途徑。該文在CUBING的宏觀設(shè)計(jì)和使用方面進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述，對(duì)于內(nèi)部詳細(xì)的功能、結(jié)構(gòu)還未深剖。該領(lǐng)域還有大量知識(shí)待我們?nèi)ミM(jìn)一步學(xué)習(xí)研究。拋磚引玉，希望更多專(zhuān)業(yè)人士提出深刻見(jiàn)解，為振興民族汽車(chē)工業(yè)提供源源不斷的力量。endprint