汽車檢具設計和制作是北(běi)京科大京科技(jì)術(shù)有限公司主要的業(yè)務之一(yī)，京科一(yī)直緻力于汽車檢具設計、制造、測量、維修的業(yè)務。北(běi)京京科憑借優良的汽車檢具産品品質和完善的售後服務體系，赢得了北(běi)京奔馳、北(běi)京現代、北(běi)汽福田、一(yī)汽大衆、一(yī)汽豐田、長(cháng)城(chéng)汽車、五菱汽車、路(lù)虎、捷豹等國(guó)内外知名汽車企業(yè)的高(gāo)度評價和信賴，京科為(wèi)各類汽車公司提供專業(yè)、精密的檢具，為(wèi)汽車生(shēng)産各個(gè)環節提供保證。下(xià)面我們來詳細介紹一(yī)下(xià)京科汽車檢具設計的一(yī)般步驟。

　　(一(yī))汽車檢具設計流程之：工(gōng)件(jiàn)和檢具體的設計建模

　　首先要參照(zhào)零件(jiàn)圖紙(zhǐ)分析工(gōng)件(jiàn)，初步拟定汽車檢具設計方案，确定汽車檢具的基準面、凹凸情況，檢測截面、定位面等，并簡單繪制其二維示意圖。

　　在汽車檢具的設計中，檢具體的設計建模是關鍵，它直接影響到(dào)汽車檢具能(néng)否精确的檢測工(gōng)件(jiàn)質量。由于車身覆蓋件(jiàn)以自(zì)由曲面為(wèi)主的特點，“實物(wù)反求”是目前建模的通(tōng)用方法。反求即依據已經存在的工(gōng)件(jiàn)或實物(wù)原型，用激光(guāng)掃描儀進行數據采集，并經過數據處理、三維重構等過程，構造具有具體形狀結構的原型模型的方法。我們用激光(guāng)掃描儀對标準的工(gōng)件(jiàn)表面進行掃略，采集到(dào)以點雲為(wèi)主的工(gōng)件(jiàn)表面特征信息，将點坐标轉換到(dào)車身坐标下(xià)，用surfacer軟件(jiàn)處理點信息，得到(dào)工(gōng)件(jiàn)表面曲面的特征曲線，從(cóng)而生(shēng)成最終的自(zì)由曲面模型;同時可以通(tōng)過點雲到(dào)曲面的最大最小(xiǎo)距離來檢測所生(shēng)成的原形模型。應注意的是，此時所得到(dào)的模型是沒有厚度的片體模型，要根據掃描儀掃略的表面分清該模型為(wèi)工(gōng)件(jiàn)的内或外表面，這對于汽車檢具的檢具體的設計尤為(wèi)重要。

　　為(wèi)實現汽車檢具對工(gōng)件(jiàn)自(zì)由曲面的檢測，一(yī)般使檢具體的表面與工(gōng)件(jiàn)内表面保持2-3mm左右的常數間隙，數控加工(gōng)機(jī)床能(néng)按照(zhào)所設計的型面數模達到(dào)較高(gāo)精度的要求，實際檢測時通(tōng)過汽車檢具型面配合專用的量具往複移動即可測量出工(gōng)件(jiàn)曲面的偏差。工(gōng)件(jiàn)外輪廓的檢測方法主要有兩種，設計所對應的汽車檢具時：①檢具體表面沿工(gōng)件(jiàn)外輪廓切向向外延伸20mm左右;②沿工(gōng)件(jiàn)外輪廓法向方向向下(xià)延伸20mm左右。在通(tōng)用的CAD軟件(jiàn)(如UG)中，将工(gōng)件(jiàn)表面向内offset2-3mm的距離(如果所生(shēng)成的工(gōng)件(jiàn)模型為(wèi)外表面，在作offset時還(hái)要加上(shàng)工(gōng)件(jiàn)的厚度)，接著(zhe)把該曲面沿其輪廓的切向或法向延伸20mm，得到(dào)檢具體的檢測表面，再向基準面拉伸一(yī)定距離即是汽車檢具的檢具體模型。由于車身覆蓋件(jiàn)較為(wèi)複雜(zá)，在生(shēng)成檢具體檢測表面時大多(duō)需要上(shàng)述兩種方法的結合，而對于一(yī)些特殊的型面，這一(yī)點仍然難以實現。圖1所示為(wèi)複雜(zá)型面處理的示意圖。圖中内引擎支座的工(gōng)件(jiàn)表面在1，2兩處明顯産生(shēng)自(zì)相(xiàng)交和幹涉，為(wèi)了保證工(gōng)件(jiàn)的主要輪廓得到(dào)檢測，犧牲了具有垂直高(gāo)度差的轉角處的檢測，生(shēng)成如圖所示的檢具體表面，最後在檢具體表面沿工(gōng)件(jiàn)輪廓和間隔3mm雙劃線，以方便檢測工(gōng)件(jiàn)輪廓。當然，在汽車檢具(尤其是檢具體)的設計中還(hái)會(huì)碰到(dào)很多(duō)類似的問題，都需要對汽車檢具原理的滲透理解和經驗進行處理。

　　圖1 複雜(zá)型面的處理

　　(二)汽車檢具設計之：斷面樣闆的設計建模

　　對工(gōng)件(jiàn)關鍵型面的檢測一(yī)般通(tōng)過斷面樣闆來實現，汽車檢具的斷面樣闆分為(wèi)旋轉式和插入式兩種，當斷面樣闆的跨度超過300mm時，為(wèi)保證垂直方向的檢測精度，通(tōng)常将其設計為(wèi)插入式。檢具體表面檢測的是工(gōng)件(jiàn)的内表面，斷面樣闆則橫跨在工(gōng)件(jiàn)外表面上(shàng)，用來檢測關鍵截面的外表面，一(yī)般其工(gōng)作表面距離工(gōng)件(jiàn)外表面2-3mm，其建模方法與檢具體表面類似。斷面樣闆的闆體材料一(yī)般為(wèi)鋼或鋁等金屬，工(gōng)作表面部分可用鋁或樹脂等制成。複雜(zá)形面的斷面樣闆在旋轉或插入時會(huì)産生(shēng)幹涉，實際設計中可以将其分段處理，如圖2所示。

　　圖2 斷面樣闆的分段處理

　　若設置成插入式斷面樣闆，則與工(gōng)件(jiàn)定位銷發生(shēng)幹涉;若設置成單一(yī)旋轉式，由于工(gōng)件(jiàn)本身多(duō)折面性，造成與檢具體或工(gōng)件(jiàn)發生(shēng)幹涉，将其設計成兩塊獨立旋轉式斷面樣闆，即可滿足全面檢測的要求。

　　(三)汽車檢具設計之：工(gōng)件(jiàn)的定位和夾緊

　　工(gōng)件(jiàn)正确合理的定位是準确測量的基礎。車身覆蓋件(jiàn)在汽車檢具上(shàng)的定位方式主要由定位孔和夾頭夾緊定位或用永久磁鐵夾緊配合完成。随著(zhe)汽車檢具在車身制造中的廣泛應用，杠杆式活動夾頭和永久磁鐵均有系列化産品選購，活動夾頭還(hái)配置有不同型式和尺寸的支架或托架。大多(duō)數的車身覆蓋件(jiàn)都有主、副兩定位孔，主定位銷一(yī)般為(wèi)圓柱銷(圓孔)或菱形銷(腰孔)，副定位銷為(wèi)圓錐銷或菱形塞銷。設計汽車檢具時，在檢具體上(shàng)的定位孔位置打孔(以放(fàng)入定位銷襯套為(wèi)準)，并給出定位孔的車身坐标。同時，在工(gōng)件(jiàn)剛性較好且分布合理的位置布置定位墊片和活動夾頭，以保證工(gōng)件(jiàn)的牢固定位,設計時要盡量減少夾緊點數量，保證活動夾頭工(gōng)作時不與其它部件(jiàn)産生(shēng)幹涉，并考慮到(dào)工(gōng)人的操作方便，最終給出定位墊片上(shàng)表面中心的車身坐标。

　　圖3 利用夾頭限制工(gōng)件(jiàn)自(zì)由度

　　對于隻有一(yī)個(gè)定位孔的工(gōng)件(jiàn)，由于主定位孔隻能(néng)限制兩個(gè)自(zì)由度，所以定位墊片也起到(dào)限制工(gōng)件(jiàn)自(zì)由度的作用，以防止工(gōng)件(jiàn)繞主定位銷旋轉(見(jiàn)圖3)。

　　(四)汽車檢具設計之：底闆總成的設計

　　在檢具體上(shàng)表面沿基準面法線方向拉伸一(yī)定的距離，使其最低(dī)點大于150mm的厚度，以保證檢具體有足夠的強度，同時盡量讓檢具體底面，即底闆總成的上(shàng)表面(基面)，在車身坐标系的整數位置上(shàng)。檢具體底闆總成一(yī)般由基闆、槽鋼(必要時在中間加工(gōng)字鋼)、定位塊和萬向輪組成，當基闆與檢具體固定好後，其它部件(jiàn)即可根據實際的情況選用标準型号。

　　(五)汽車檢具設計之：孔的檢測

　　車身沖壓件(jiàn)中對許多(duō)重要的孔和翻邊等需要單獨檢測。在汽車檢具的設計中通(tōng)常在檢具體上(shàng)表面加上(shàng)1mm左右厚的凸台，凸台的中心與工(gōng)件(jiàn)孔中心在同一(yī)軸線上(shàng)，直徑比孔徑大5mm，并在凸台上(shàng)采用雙劃線方式檢測(見(jiàn)圖4)。當被測孔的精度要求比較高(gāo)時，采用定位孔的方式用塞規和襯套檢測。

　　圖4 孔的檢測方法

　　京科結語

　　以上(shàng)就(jiù)是北(běi)京科大京科技(jì)術(shù)有限公司汽車檢具設計的一(yī)般步驟，需要注意的是：在車身大型覆蓋件(jiàn)中，由于這類汽車檢具的形狀複雜(zá)、體積龐大、制作成本較高(gāo)、檢測對象單一(yī)、柔性差，難以快速獲得大量的準确信息，已逐步被先進的自(zì)動化檢測手段(如在線檢測系統)所取代，但對于大批量生(shēng)産的小(xiǎo)型沖壓件(jiàn)的檢測，目前我國(guó)汽車生(shēng)産廠家仍主要依靠這類汽車檢具。京科公司緻力于為(wèi)客戶新産品的設計研發提供縮短周期、節約成本的驗證和試制解決方案，堅持為(wèi)客戶提供10分優質的産品，100%貼心的服務，并為(wèi)成為(wèi)客戶信賴、員(yuán)工(gōng)自(zì)豪、受人尊重的國(guó)際一(yī)流企業(yè)而不懈努力!