关于检具的设计及制造,涉及的设计概念包括: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)等内容。
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。

新拓三维蓝光工业级三维扫描仪,通过高分辨率工业相机,结合算法软件系统生成零件的检测报告和数据分析报告,提高了检测效率,降低了人工测量误差,避免数据处理分析错误,提高了检验报告的准确性和测量效率。
关于基准的选择,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。
关于过程能力控制的统计,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,在具备测量过程能力参数的同时,在检具上保证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。

检具的组成主要包括定位装置,夹紧装置,测量装置,辅助装置,总的来说检具的类型和辅助设备是比较多的,也需要占据一定的储存空间。检具的设计原则是,应具有足够的测量精度,足够的测量效率,结构应尽量简单,具有经济性。
生产现场控制零件质量的传统检具,只能满足零件的外形尺寸,孔径大小等几何尺寸的测量,性能单一,适合过程抽检。新拓三维XTOM蓝光工业级三维扫描仪,实用性强,操作简便等特点,得到精密制造厂商的青睐。
关于定位装置,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。
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。
XTOM蓝光工业级三维扫描仪在生产制造中的应用,对产品质量的提升具有重要意义,通过对曲面零件表面和轮廓进行数据扫描采集,结合数据处理,三维重构和数模对比,分析对比被测零件的数据与3D数模,得出零件尺寸和数模的符合点和差异点,输出完整三维尺寸检测报告。

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KPO的要求,检具必须设计成定量型的。
辅助装置包括导向装置、传动装置和测量元件的紧固装置。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。
制造部门需按照检具设计图纸制造,加工工艺设计和加工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。
在检具检定方面,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。
三坐标(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(cw)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。

相对于三坐标测量技术来说,XTOM蓝光三维扫描仪可全尺寸检测自由曲面多、轮廓复杂的零部件,由于采用非接触式扫描,可测量柔性工件,防止回弹导致测量数据产生偏差;另外还可进行模拟匹配,有助于虚拟装配的模拟实现。
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(E)等进行三坐标(偏差检测,同时对基准销、检验销的尺寸等也要有检测报告。
检具,三坐标,三维扫描仪都作为汽车零件测量的手段,目前各自都存在局限性,只有不断的进行功能完善或者两者功能互相融合,通过改良,才能适应将来的在线检测发展趋势。制造厂商可结合实际现场检测需要,可选择合理的测量手段。