汽車底盤裝配夾具的檢具技術(shù)規(guī)范

李曄 董亞洲

摘要：從設(shè)計結(jié)構(gòu)、自檢報告以及圖紙方面來闡述底盤安裝夾具的檢具技術(shù)規(guī)范。

關(guān)鍵詞：汽車底盤裝配、檢具、設(shè)計規(guī)范、文檔規(guī)范

引言

隨著人員成本的不斷上升，在可預(yù)見的未來汽車總裝工藝規(guī)劃中底盤裝配的自動化率將越來越高，全自動化的底盤合裝也將變得越來越常態(tài)化，而在這個過程中，零件裝配位置精度以及穩(wěn)定性對于裝配合格率的將起著尤為重要的影響，而用于校驗(yàn)底盤安裝夾具（以下簡稱為夾具）的檢具則是保證零件裝配位置精度以及穩(wěn)定性的重要一環(huán)，將檢具的設(shè)計以及相關(guān)文檔規(guī)范化不僅能夠通過提升檢具對夾具的控制來提升裝配合格率，而且能夠通過縮短檢具的設(shè)計周期來減少設(shè)計、制造階段的無謂成本，提升效益。

檢具的定義

檢具是一種通過高精度檢驗(yàn)點(diǎn)來檢驗(yàn)夾具各定位/輔助定位位置精度的專用檢驗(yàn)機(jī)械結(jié)構(gòu)。

檢具設(shè)計依據(jù)

檢具首先應(yīng)該以對應(yīng)夾具的三維模型、圖紙以及測量方案作為設(shè)計基礎(chǔ);同時檢具在設(shè)計時應(yīng)同樣遵循定位一致性原則并考慮在進(jìn)行實(shí)際檢驗(yàn)時的操作要求。

檢具設(shè)計原則

檢具方案設(shè)計原則

檢具要求采用三維軟件進(jìn)行實(shí)體設(shè)計，所有零件（包括標(biāo)準(zhǔn)件）均應(yīng)該在三維實(shí)體上體現(xiàn)。所有運(yùn)動部件均應(yīng)標(biāo)明起始和終止極限位置，并進(jìn)行運(yùn)動分析。

檢具應(yīng)按照夾具使用時的姿態(tài)來進(jìn)行設(shè)計，同時其結(jié)構(gòu)方案應(yīng)能保證檢具在檢驗(yàn)夾具時和夾具之間的緊密貼合以及可靠固定。

檢具設(shè)計時應(yīng)盡量采用成熟的標(biāo)準(zhǔn)件，但考慮到檢具的長期使用以及精度保證一般不在檢具上使用非金屬件。

在設(shè)計檢具本體時應(yīng)在保證強(qiáng)度的前提下盡可能減輕夾具重量，一般可以采用小型方管焊接框架等。

底盤裝配夾具的檢具一般都是大重量檢具，需要在檢具本體上設(shè)計相應(yīng)的吊環(huán)等吊裝結(jié)構(gòu)，并應(yīng)給檢具配有相應(yīng)的帶滾輪的運(yùn)輸小車，檢具在運(yùn)輸小車上應(yīng)通過相應(yīng)的支撐來放置，絕對不允許將檢具直接放在小車上。檢具的最低點(diǎn)距離小車上表面距離應(yīng)該大于200mm。

在設(shè)計底盤夾具的檢具吊點(diǎn)位置時應(yīng)該進(jìn)行吊裝模擬，需要注意的是在吊裝過程中吊繩不能與檢具部件之間發(fā)生干涉。

檢具的設(shè)計基準(zhǔn)（同時也是測量基準(zhǔn)）必須要設(shè)計在檢具本體上的，而且設(shè)計基準(zhǔn)（測量基準(zhǔn)）應(yīng)為加工面加銷孔。一般來說基準(zhǔn)孔加工表面以及基準(zhǔn)面的表面粗糙度要求為1.6，同時針對檢具的基準(zhǔn)面或者基準(zhǔn)孔應(yīng)有相應(yīng)的保護(hù)裝置。

檢具在夾具上的定位基準(zhǔn)必須為固定式且不可調(diào)整，其尺寸應(yīng)按照孔徑=銷徑名義尺寸+0.1mm以及 H7/g6的配合精度進(jìn)行設(shè)計和加工，表面粗糙度要求與加工基準(zhǔn)一致，位置精度（公差）應(yīng)該嚴(yán)格控制在+/–0.2mm內(nèi)。

檢具本體上的安裝面/基準(zhǔn)面的平面度要求為小于0.05/1m的平面度，加工表面粗糙度與夾具一致，平行度與垂直度要求0.05。

檢具上所有的銷孔都應(yīng)按照H7的公差帶進(jìn)行加工。

檢具上所有零件上都不允許出現(xiàn)鋒利棱邊，必須在設(shè)計圖紙中有倒角要求。

檢具上必須有相應(yīng)的銘牌，銘牌內(nèi)容包括了檢具的名稱、編號、外形尺寸、重量、廠商以及出廠日期等參數(shù)。而且檢具上的測量基準(zhǔn)附近也需要有相應(yīng)的銘牌，銘牌內(nèi)容包括了測量基準(zhǔn)編號以及測量基準(zhǔn)的控制方向。測量基準(zhǔn)的編號型式為RPS X，X為數(shù)字1～3。

檢具檢驗(yàn)點(diǎn)設(shè)計原則

為了防止檢具在使用時損壞，檢具上的檢測點(diǎn)應(yīng)盡可能采用軸向移動結(jié)構(gòu)，一般為直線導(dǎo)軌形式或者為直線導(dǎo)向形式，但是無論是哪種形式，檢測點(diǎn)在待檢測位必須可自鎖。

采用直線導(dǎo)向形式的檢驗(yàn)點(diǎn)軸向移動機(jī)構(gòu)其中必須鑲有軸套。

檢具上的所有檢測點(diǎn)應(yīng)采用固定式結(jié)構(gòu)，理論上不可調(diào)整;各檢驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)根據(jù)夾具的測量方案只檢測被檢驗(yàn)點(diǎn)上其所控制的方向，如夾具上的定位只控制零件的X向，則檢驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)只檢測該定位的X向位置精度。此外檢驗(yàn)點(diǎn)是檢具上用來檢測和校驗(yàn)夾具上的定位/輔助定位位置精度的結(jié)構(gòu)，也因此檢驗(yàn)點(diǎn)本身的位置精度要求更高，要求檢具上各檢驗(yàn)點(diǎn)的位置精度（公差）應(yīng)該為被檢驗(yàn)點(diǎn)位置精度（公差）的1/3。

針對夾具上的定位銷，檢具上檢測孔內(nèi)徑應(yīng)為定位銷名義直徑+ 0.1mm，制造公差為+0.05～0，加工表面粗糙度不大于3.2。

檢驗(yàn)點(diǎn)支座的下安裝面的平面度應(yīng)不大于0.1mm/㎡，加工表面粗糙度為1.6，且支座的垂直度精度允許誤差按國家7級精度執(zhí)行檢具檢驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)采用四釘兩銷結(jié)構(gòu)固定在檢具底座基板，緊固件應(yīng)使用內(nèi)六角標(biāo)準(zhǔn)螺栓和標(biāo)準(zhǔn)固定銷。螺栓的強(qiáng)度等級不低于為8.8級。

檢具文檔規(guī)范

三坐標(biāo)自檢報告

檢具的三坐標(biāo)自檢報告包括檢具的圖號、名稱、委托方/被委托方名稱、項(xiàng)目名稱、測量機(jī)品牌/型號、測量人/審核人簽字確認(rèn)等信息。

自檢報告的第一頁應(yīng)為檢具的測量基準(zhǔn)報告，即測量坐標(biāo)系以哪幾個點(diǎn)為基準(zhǔn)而建立的自檢報告不允許只有表格形式的測量結(jié)果，必須帶有相應(yīng)的夾具/檢具的示意圖，而且每個點(diǎn)測量點(diǎn)的測量結(jié)果都必須與示意圖中相應(yīng)的測量點(diǎn)一一對應(yīng)，且自檢報告中的每一個點(diǎn)的測量結(jié)果都應(yīng)包括該測量點(diǎn)的類型、理論值、理論公差、實(shí)測值、偏差值以及結(jié)果。

檢具的圖紙

檢具的零件圖應(yīng)與總成圖紙分開，而且無論是總成圖紙還是零件加工圖紙都必須在圖紙的右上角留有圖紙更改欄，所有的圖紙更改內(nèi)容及日期都必須在該處體現(xiàn)。

在總成圖紙上應(yīng)標(biāo)出包括零件安裝用螺栓在內(nèi)的所有零件的數(shù)量、圖號，所采用的標(biāo)準(zhǔn)件/采購件也都需要在圖紙內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)注，同時應(yīng)注明品牌（標(biāo)準(zhǔn)）、型號、數(shù)量等信息。

總成圖紙中還應(yīng)包括有檢具的測量方案，該測量方案應(yīng)該在圖紙上以表格形式予以體現(xiàn)，其中應(yīng)包括夾具/檢具上各測量點(diǎn)的編號、坐標(biāo)、外形尺寸、位置公差、形狀公差以及控制方向。其中測量點(diǎn)編號應(yīng)與總成圖中的編號保持一致。

零件加工圖紙中不允許用螺紋孔作為工藝孔;螺栓安裝表面在圖紙上都應(yīng)標(biāo)注為加工面;銷孔在圖紙上必須標(biāo)注有銷孔的符號或者在孔位表中予以標(biāo)注;此外圖紙上必須標(biāo)明零件的材料、熱處理以及表面處理方式。

結(jié)束語

建立檢具技術(shù)規(guī)范不但提高了檢具的設(shè)計、制造效率，縮短了相應(yīng)的周期，同時也相應(yīng)提升了夾具在生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性，為底盤裝配的自動化率提高保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)

李新勇，趙志平.機(jī)械制造檢測技術(shù)手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

方昆凡.公差與配合實(shí)用手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.