CUBING開發(fā)與應(yīng)用

1、    cubing開發(fā)與應(yīng)用    侯軍+楊智+代丕云摘 要：該文通過對(duì)車身主檢具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)過程中的各項(xiàng)問題。關(guān)鍵詞：cubing  車身主檢具  ucf  bmg  pmg：u26    ：a  ：1674-098x（2014）11（a）-0069-011 cubing結(jié)構(gòu)概述1.1 概述車身主檢具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

2、塊和零部件均可自由拆換。目前較常見的分類為整車式和分體式結(jié)構(gòu);其中整車式結(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)用在年度車型開發(fā)階段）。1.2 結(jié)構(gòu)分類：1.2.1 整車式（ucf）整車式（ucf）包括：車身主量具部分（bmg）和零件主量具部分（pmg）。車身主量具（bmg）一般包括：車體、引擎蓋焊接總成bmg、翼子板、前門焊接總成、后門焊接總成、尾門焊接總成等;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

3、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、前后車門鉸鏈、尾門鉸鏈總成、尾門飾板本體總成和油箱蓋鎖舌。內(nèi)飾部分 車體安裝部分（pmg）一般包括轉(zhuǎn)向支撐，a立柱內(nèi)飾板，前門檻裝飾件，b立柱上內(nèi)飾板，c立柱上內(nèi)飾板，前門內(nèi)飾板總成，尾門左右內(nèi)飾蓋板，后門檻裝飾件總成和背門檻裝飾件總成。1.2.2 分體式分體式（也可稱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信息及整車測(cè)點(diǎn)圖。 整車式ucf上所有bmg、pmg間的間隙值、高差值按照dts圖

4、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)品零件在車體bmg上安裝時(shí)的定位孔、定位面等應(yīng)與車身實(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)

5、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，方便叉車運(yùn)輸。還應(yīng)有起吊裝置、夾緊器、專用量規(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)牌均采用車身坐標(biāo)值。2.3 材質(zhì)cubing加工行業(yè)內(nèi)多采用：ucfbmg：鑄鋁牌號(hào)7000系列，采用鋁合金消失模樹脂砂型鑄造;pmgbmg：6061航空鋁;基板及框架：q235。2.4 規(guī)格要求功能主檢具c

6、ubing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，以及叉車孔的位置。功能主檢具的外觀匹配表面畫有整百坐標(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)牌指示說明。3 cubing主要模塊加工3.1 加工方式車身主檢具對(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

7、）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45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，減少加工過程中的應(yīng)力和變形。3.2 加工精度要求車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

8、77;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)?？傃b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

9、證整體精度與間隙、面差精度的協(xié)調(diào)與合理。而bmg及pmg中，車燈輪廓周邊不少于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)功能面的問題。5 結(jié)語車身主檢具是對(duì)車身三維數(shù)模與量產(chǎn)車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)車身開發(fā)及量產(chǎn)過程中車身匹配問題點(diǎn)的校驗(yàn)。另外，主模型造不出來或者較難造出來或者較容易造出來，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發(fā)，對(duì)于解決實(shí)際問題點(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，希望更多專業(yè)人士提出深刻見解，為振興民