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[摘 要]本文主要对汽车车身总成零件检具的设计和构造进行了分析和探讨。首先，先对检具特点及检具设计原则进行了介绍；其次，分析了检具的设计以及常见设计问题，并且对检具的结构进行了优化研究；最后，分析了汽车自动化检具的未来发展方向，希望能对相关方面的研究有所帮助。
[关键词]汽车检具、检具设计、设计问题、检具发展
中图分类号：U472.9 文獻标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0152-01
Introduction to car fixture design and development direction
Wei renxian
[Abstract] This article mainly discusses the automobile assembly parts fixture design and construction are analyzed and discussed。First of all， to submit the first characteristics and principles of fixture design are introduced； Secondly， analyses the design of fixture design， and common problems， And the structure of fixture， the optimization research， Finally， the future development of the automation of fixture is analyzed， Hope to be able to help in related research
[Key words]car fixture 、Fixture design、Design issues、fixture developmen
1 检具的定义
检具是一种用来测量和评价零件尺寸质量的专用检测量具。在零件生产现场，通过检具实现对零件的在线检测，达到有效的控制产品的质量，保证生产的稳定性。为此检测人员需要将零件准确地固定安放在检具上，然后通过检测销、划线销、通止规、卡尺、间隙尺、量规、百分表等工具对零件型面、轮廓周边等与检测基准块（理论值）之间的间隙、差异进行检查，也可以借助检验销或目测对零件上不同性质的孔及零件与零件之间的联接位置进行检查，从而保证在批量生产时实现对零件质量状态的快速判断。
2 汽车车身零件特点及检具设计原则
2.1 汽车车身零件特点
汽车的车身由众多的零件组成，包括焊接件、冲压件等，车身零件具有曲面多、构造复杂、形状不规则、体积大、重量重等特点。由于汽车的零件中，冲焊件占到了非常大的比例。对汽车的质量和安全具有决定性的作用，所以对其精准度和质量要求很高。因此检具可以快速的测量出车身零件的尺寸大小，及时发现车身零件的不符合项，快速根据测量结果分析出问题产生的原因，然后制定出针对性的整改措施。因此，检具具有操作简便方便、易于修改变更、不会对零件造成损伤、适合快速大批量的检查零件等优点。
2.2 汽车车身零件检具设计原则
首先，在制造一个好的检具之前，就要先制定一个好的检具方案，而好的检具应该具备以下特点
（1）应满足图纸测量要素完整性。设计人员在接到检具的开发任务之后，要充分了解GD&T图上定位和检测要求，了解几何尺寸以及公差图纸等，设计出的检具无特殊说明需包含图纸要求所有检测要素。
（2）应具有足够的测量精度。检具不是一次性工具，而是一种长期使用的量具，因此设计人员在设计的时候要考虑到检具自身的重力、使用环境和变形等因素的影响，从结构的设计和材料的选择上来保证检具的精准度机器稳定性。
（3）应具有足够的测量效率。人机工程，在设计检具的时候，原则上要求检具内容要和车身坐标系的位置保持一致，特殊情况下可以旋转90°或是180°，还要考虑操作人员的地域身高和操作习惯等因素，选择合适的检具摆放位置及检具高度，目的是保持操作的方便性。
（4）应具有经济性。
3 检具设计要点及常见设计问题
3.1 检具的设计必须完全满足GD&T图纸。
零件数模和GD&T图纸是检具设计依据，启动设计前必须充分理解图纸设计意图。如果图纸有问题必须先把GD&T图纸正确读解，然后再按照GD&T图纸来进行设计
3.2 定位要素装置设计
每个刚性零件在三维空间均有六个自由度；而如何控制零件在空间运动，需要依据图定位要素设计定位装置，定位要素包括定位基准面、基准销，依据定位要素设计的定位装置的作用就是约束零件在空间的三维运动，使被测零件的测量基准面、基准孔与测量装置保持一定的相对位置， 从而保证测量的稳定与合理。
3.2.1加紧装置：加紧装置的作用：就是保证被测零件的定位可靠性，它应该以不使定位遭到破坏和零件不产生变形为原则，保证夹紧作用力必须与定位面法向一致，并且结构要轻巧、便于装卸，一般尽可能采购市面标准加紧装置。
3.2.2 钣金件件具定位装置特点：由于板金件多为冲压焊接件，具有焊点、焊接变形、零件重等特点 ， 定位点应尽量避开焊点位置，夹紧装置必须具有足够的刚性，以保证足够的夹紧力使定位面贴合，尽量避免使用弹簧压紧机构。
3.3 测量要素机构设计
测量装置是检具重要组成部分，可分为定量型和定性性；定量型能直接读取被测特征数值，主要使用百分表、面差尺、塞尺等获取读数；定性型采用G0---NOGO方式判定被测特征是否合格。通过模拟块、卡板、通止规、面差规或画出目视公差带区域等方法判定，具有快速判断产品质量优点。
测量装置的设计，依据图纸对不同位置测量要求及公差特性设计出便于测量读数、便于观测、便于操作的装置。检具上测量要素机构设计不合理，常体现在以下几 个方面：
3.2.1 检具的放置状态不合理，原则上应该按照装车位置来设计的，特殊情况下可以旋转90°或是180°；
3.2.2、造型错误：齐平面造型错误：型面设计错误目前多体现在检具模拟块的FLUSH面的设计上。由于FLUSH面的设计错误， 导致制作好的检具在测量产品零件时出现偏差。
3.2.3、模拟块设计必须能完整有效检测被测要素；
3.2.4、有些检具在设计上对检具的操作便利性上考虑不周。如：有些手持模拟块太重，操作空间不足、操作距离过长，实际伸手操作不便等等问题。
3.2.5、辅助标准件机构设计不当、耐久性不良，影响检具测量精度及寿命；
4、检具行业未来的发展趋势
汽车行业的蓬勃发展也必定会带动检具行业的不断发展，未来，全球必将迈向现代化和高科技的时代，会对汽车的要求越来越高。因此，未来检具的发展趋势是更高精度、更轻量化和更简单方便。未来的检具会和计算机信息技术以及数字化结合起来，检具过程也将趋向于自动化和智能化。联机在线检测系统可以实现自动检测自动出具检测报告的功能，在电脑上设定检测的基准之后，测针就可以按照检测程序自动在检具上采点，之后通过电脑终端将检测数据传入电脑自动分析误差形成报告。因此自动化检具可以大大的减轻测量人员的工作量，因此也可以减少人为的失误，提高检测数据的精准度和效率。但是，自动化检测的配置具有很高的要求，因此成本比较高。
[关键词]汽车检具、检具设计、设计问题、检具发展
中图分类号：U472.9 文獻标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0152-01
Introduction to car fixture design and development direction
Wei renxian
[Abstract] This article mainly discusses the automobile assembly parts fixture design and construction are analyzed and discussed。First of all， to submit the first characteristics and principles of fixture design are introduced； Secondly， analyses the design of fixture design， and common problems， And the structure of fixture， the optimization research， Finally， the future development of the automation of fixture is analyzed， Hope to be able to help in related research
[Key words]car fixture 、Fixture design、Design issues、fixture developmen
1 检具的定义
检具是一种用来测量和评价零件尺寸质量的专用检测量具。在零件生产现场，通过检具实现对零件的在线检测，达到有效的控制产品的质量，保证生产的稳定性。为此检测人员需要将零件准确地固定安放在检具上，然后通过检测销、划线销、通止规、卡尺、间隙尺、量规、百分表等工具对零件型面、轮廓周边等与检测基准块（理论值）之间的间隙、差异进行检查，也可以借助检验销或目测对零件上不同性质的孔及零件与零件之间的联接位置进行检查，从而保证在批量生产时实现对零件质量状态的快速判断。
2 汽车车身零件特点及检具设计原则
2.1 汽车车身零件特点
汽车的车身由众多的零件组成，包括焊接件、冲压件等，车身零件具有曲面多、构造复杂、形状不规则、体积大、重量重等特点。由于汽车的零件中，冲焊件占到了非常大的比例。对汽车的质量和安全具有决定性的作用，所以对其精准度和质量要求很高。因此检具可以快速的测量出车身零件的尺寸大小，及时发现车身零件的不符合项，快速根据测量结果分析出问题产生的原因，然后制定出针对性的整改措施。因此，检具具有操作简便方便、易于修改变更、不会对零件造成损伤、适合快速大批量的检查零件等优点。
2.2 汽车车身零件检具设计原则
首先，在制造一个好的检具之前，就要先制定一个好的检具方案，而好的检具应该具备以下特点
（1）应满足图纸测量要素完整性。设计人员在接到检具的开发任务之后，要充分了解GD&T图上定位和检测要求，了解几何尺寸以及公差图纸等，设计出的检具无特殊说明需包含图纸要求所有检测要素。
（2）应具有足够的测量精度。检具不是一次性工具，而是一种长期使用的量具，因此设计人员在设计的时候要考虑到检具自身的重力、使用环境和变形等因素的影响，从结构的设计和材料的选择上来保证检具的精准度机器稳定性。
（3）应具有足够的测量效率。人机工程，在设计检具的时候，原则上要求检具内容要和车身坐标系的位置保持一致，特殊情况下可以旋转90°或是180°，还要考虑操作人员的地域身高和操作习惯等因素，选择合适的检具摆放位置及检具高度，目的是保持操作的方便性。
（4）应具有经济性。
3 检具设计要点及常见设计问题
3.1 检具的设计必须完全满足GD&T图纸。
零件数模和GD&T图纸是检具设计依据，启动设计前必须充分理解图纸设计意图。如果图纸有问题必须先把GD&T图纸正确读解，然后再按照GD&T图纸来进行设计
3.2 定位要素装置设计
每个刚性零件在三维空间均有六个自由度；而如何控制零件在空间运动，需要依据图定位要素设计定位装置，定位要素包括定位基准面、基准销，依据定位要素设计的定位装置的作用就是约束零件在空间的三维运动，使被测零件的测量基准面、基准孔与测量装置保持一定的相对位置， 从而保证测量的稳定与合理。
3.2.1加紧装置：加紧装置的作用：就是保证被测零件的定位可靠性，它应该以不使定位遭到破坏和零件不产生变形为原则，保证夹紧作用力必须与定位面法向一致，并且结构要轻巧、便于装卸，一般尽可能采购市面标准加紧装置。
3.2.2 钣金件件具定位装置特点：由于板金件多为冲压焊接件，具有焊点、焊接变形、零件重等特点 ， 定位点应尽量避开焊点位置，夹紧装置必须具有足够的刚性，以保证足够的夹紧力使定位面贴合，尽量避免使用弹簧压紧机构。
3.3 测量要素机构设计
测量装置是检具重要组成部分，可分为定量型和定性性；定量型能直接读取被测特征数值，主要使用百分表、面差尺、塞尺等获取读数；定性型采用G0---NOGO方式判定被测特征是否合格。通过模拟块、卡板、通止规、面差规或画出目视公差带区域等方法判定，具有快速判断产品质量优点。
测量装置的设计，依据图纸对不同位置测量要求及公差特性设计出便于测量读数、便于观测、便于操作的装置。检具上测量要素机构设计不合理，常体现在以下几 个方面：
3.2.1 检具的放置状态不合理，原则上应该按照装车位置来设计的，特殊情况下可以旋转90°或是180°；
3.2.2、造型错误：齐平面造型错误：型面设计错误目前多体现在检具模拟块的FLUSH面的设计上。由于FLUSH面的设计错误， 导致制作好的检具在测量产品零件时出现偏差。
3.2.3、模拟块设计必须能完整有效检测被测要素；
3.2.4、有些检具在设计上对检具的操作便利性上考虑不周。如：有些手持模拟块太重，操作空间不足、操作距离过长，实际伸手操作不便等等问题。
3.2.5、辅助标准件机构设计不当、耐久性不良，影响检具测量精度及寿命；
4、检具行业未来的发展趋势
汽车行业的蓬勃发展也必定会带动检具行业的不断发展，未来，全球必将迈向现代化和高科技的时代，会对汽车的要求越来越高。因此，未来检具的发展趋势是更高精度、更轻量化和更简单方便。未来的检具会和计算机信息技术以及数字化结合起来，检具过程也将趋向于自动化和智能化。联机在线检测系统可以实现自动检测自动出具检测报告的功能，在电脑上设定检测的基准之后，测针就可以按照检测程序自动在检具上采点，之后通过电脑终端将检测数据传入电脑自动分析误差形成报告。因此自动化检具可以大大的减轻测量人员的工作量，因此也可以减少人为的失误，提高检测数据的精准度和效率。但是，自动化检测的配置具有很高的要求，因此成本比较高。