車身功能尺寸

1、1車身功能尺寸系統(tǒng)車身功能尺寸系統(tǒng)（FDS）2PASSAT白車身整車關鍵尺寸控制點（134個）空間小樣本 怎樣用有限測點表征復雜車身制造過程01234-3-2-10123偏差(mm)非平穩(wěn)不等間距隨機采樣，隨機波動與系統(tǒng)趨勢的信號高度耦合時間/天實際序列時間小樣本 怎樣利用抽樣率不足3%的白車身檢測數(shù)據(jù)抽樣點問題的提出問題的提出3基本概念4從一般制造尺寸中選出的一部分反映重要功能而必需保證的尺寸（所謂：關鍵尺寸）基本概念5零件B零件C零件A基準功能尺寸(Reference Point FD）產(chǎn)品功能尺寸（Product Char. FD）控制功能尺寸（Control Char. FD）保證檢驗

2、控制基本概念定定 義義功能尺寸從制造尺寸中提取出來，或通過某種相對計算形式直接反映車身制造過程中重要的裝配關系，以分級控制的形式對車身裝配質(zhì)量進行系統(tǒng)控制。6優(yōu)勢一：簡化數(shù)據(jù)處理（尺寸數(shù)量減少）FABAB基本概念7優(yōu)勢二：濾除定位/無關誤差影響（如：測量系統(tǒng)誤差）FABAB基本概念8優(yōu)勢三：簡化測點公差設計FABAB基本概念A. 0.5mmB. 0.5mmFAB 1mm9基于功能尺寸處理檢測數(shù)據(jù)的優(yōu)勢0142101401421014201410143,cov2DDDDF用cov反映與F3無關的隨機波動r： 1186. 03578. 03427. 03674. 0,cov2)(222101401

3、42301421014DDDDFr2000年8月份統(tǒng)計得：1014=0.3427mm2014=0.3578mmF3=0.3674 mm-2-101214710131619222528時間（天）偏差（m m ）F3Y_1014Y_201410基于功能尺寸處理檢測數(shù)據(jù)的優(yōu)勢-2-101214710131619222528時間（天）偏差（m m ）F3Y_1014Y_2014無關隨機波動成分比例因子k：937. 03674. 01186. 03Frk對于1014、2014，近一倍的無關隨機波動影響檢測結果，采用F3，影響消除，分析精度提高。實際生產(chǎn)統(tǒng)計表明：k值平均在0.70.8之間 11基準功能尺

4、寸（RPFD）基準功能尺寸（RPFD Reference Point Functional Dimensions）是指為了保證在車身產(chǎn)品設計和制造過程中全面貫徹車身統(tǒng)一基準系統(tǒng)（RPS）而在各統(tǒng)一基準之間規(guī)定的功能尺寸。產(chǎn)品設計中，基準功能尺寸按照零件坐標系來計算，并以表格的方式列在各零件、分總成和總成的圖紙上。CBS12基準功能尺寸（RPFD）基準功能尺寸（RPFD）是必須首先保證的一類功能尺寸。在零件測量時，基準功能尺寸應首先予以檢驗。如果基準功能尺寸超差則表示該零件在統(tǒng)一基準上存在重大缺陷，不僅無法進行零件其它部分的測量（測量結果不可信）還將對該零件的裝夾定位、焊接和裝配質(zhì)量造成嚴重影響

5、。生產(chǎn)實際中對CBS簡便易行的檢驗方法是，利用CBS設計測量支架或檢驗樣架，若零件無法在測量支架/檢驗樣架上定位，則表明基準點有偏差。同時，基準功能尺寸的使用所具有的另一個重要優(yōu)點是可以很方便地利用零件坐標系進行測量。即：測量零件、總成和車身時，用零件的統(tǒng)一基準按六點定位準則直接建立測量坐標系上，檢驗基準功能尺寸合格后就可以進行零件的測量，而無需理會零件位置、測量支架位置對測量的影響。 13產(chǎn)品功能尺寸（PCFD） 產(chǎn)品功能尺寸（PCFD Product Characteristic Functional Dimensions）是指為了檢驗車身零件、分總成、總成或車身的制造尺寸是否符合產(chǎn)品設計

6、要求以保證其下一級裝配質(zhì)量而規(guī)定的功能尺寸。 產(chǎn)品功能尺寸大部分是由產(chǎn)品設計部門從設計圖紙上直接選取出來的一部分精度要求高、對車身裝配質(zhì)量影響大的尺寸。14產(chǎn)品功能尺寸（PCFD） 零件本身特征尺寸反映沖壓零件自身關鍵的幾何外形，如整體長、寬、高、特征點尺寸等。零件與零件之間的匹配尺寸反映沖壓零件之間相互裝配時對應的匹配部分尺寸，如匹配對應的孔、槽、棱邊等。總成與總成之間的匹配尺寸反映總成與總成裝配時，對應匹配位置的尺寸關系，如匹配對應的孔孔、槽、棱邊等?？偝膳c車身之間的匹配尺寸反映車身與總成裝配時，重要的匹配位置關系和匹配形狀關系，如車門與門框之間、前圍框架與前蓋之間的匹配尺寸等。車身與外協(xié)

7、件之間的匹配尺寸反映車身與外協(xié)件裝配時，重要的匹配定位關系和匹配形狀關系，如車身后部總成與尾燈之間、車身前風窗開口與前風窗玻璃之間等 15控制功能尺寸（CCFD ） 控制功能尺寸（CCFD Control Characteristic Functional Dimensions）是指為了控制本一級裝配中工裝夾具對車身裝配尺寸質(zhì)量的影響而規(guī)定的功能尺寸。 16BA2PA1PA2BB3BB1PB2PB1XYZM3M1M2M4AB控制功能尺寸（CCFD ） 零件A、B均為“3-2-1”定位的平板型零件，分總成C由A、B經(jīng)焊裝形成。零件A的焊裝基準（即統(tǒng)一基準RPS）為PA1（圓孔）、PA2（長孔）和

8、BA1、BA2、BA3（定位面）。零件B的焊裝基準與A一致。分總成C的車身統(tǒng)一基準從A、B中選取，出于工藝、產(chǎn)品結構等各方面的考慮，定為PB1（圓孔）、PA2（長孔）和BB1、BA2、BB3（定位面）；M1、M2、M3、M4為分總成C上四個CMM測點。 17零件A、B的裝配和分總成C的檢測XAYAZABA1BA2BA3PA1PA2XBYBZBBB2BB3BB1PB2PB1BA2PA1PA2BB3BB1PB2PB1XYZM3M1M2M4ABAB18D1:D2:D3:D4:D5:D6:零件A、B裝配時的六種失效模式Six Failure Models for A+B Assembly19BA2PA

9、1PA2BB3BB1PB2PB1XYZM3M1M2M4ABF1F2F3F4F5F620控制功能尺寸（CCFD ） BA2PA1PA2BB3BB1PB2PB1XYZM3M1M2M4ABF1F2F3F4F5F6裝配功能尺寸超差與夾具失效模式的對應關系Relationship between CCFD Variation and Fixture Failure ModelD1:21控制功能尺寸（CCFD ） BA2PA1PA2BB3BB1PB2PB1XYZM3M1M2M4ABF1F2F3F4F5F6裝配功能尺寸設計準則分總成C的控制功能尺寸F1F6設計原則如下：1) 構成A、B零件裝配時在X-Y平面

10、的封閉尺寸2) 限定A、B裝配過程中6個相對自由度的運動：A對B的兩個方向平動和一個軸轉動以及B對A的兩個方向平動和一個軸轉動；3) 反映A、B裝配夾具失效的6種模式。22車身尺寸檢測站優(yōu)化設計以Si,j表示第i層次第j個測量站，PCFDi,j表示第i層次第j個測量站中產(chǎn)品功能尺寸，RPFDi,j表示第i層次第j個測量站中基準功能尺寸，CCFDi,j表示第i層次第j個測量站中控制功能尺寸。白車身整車（BIW）底板總成左側圍總成前圍總成地板總成后圍總成水箱分總成左輪罩分總成散熱器總成右輪罩分總成S1,1S2,6S2,7S3,14S3,15S3,15S4,35S4,36S4,37S4,38PCFD

11、1,1CCFD1,1RPFD1,1PCFD2,7CCFD2,7RPFD2,7PCFD3,15CCFD3,15RPFD3,15PCFD3,15CCFD3,15RPFD3,15車身尺寸檢測關系樹23Si,j上測點：Pn(G, U, X, Y, Z, Sx, Sy, Sz, E) NSi,j上測點總數(shù)G測點性質(zhì)U1，U2組件號，區(qū)域編號X, Y, Z理論值Sx, Sy, Sz測量可靠性E時間代價Si,j上功能尺寸：Dm(G, F, P1, P2, R, T )MSi,j上功能尺寸總數(shù)G功能尺寸性質(zhì)F功能尺寸組號P1, P2引用測點號R測量方向，x、y、zT公差帶寬度測點和功能尺寸的統(tǒng)一形式車身尺寸檢

12、測站優(yōu)化設計24車身尺寸檢測站優(yōu)化設計產(chǎn)品功能要求裝配控制要求統(tǒng)一基準要求討論協(xié)商大量試驗測量經(jīng)驗知識數(shù)據(jù)分析檢測站設計方案設備條件一般的車身尺寸檢測站設計方法25產(chǎn)品功能要求裝配控制要求統(tǒng)一基準要求設計知識推理規(guī)則測量可靠性評價偏差敏感性評價最小測點數(shù)目優(yōu)化功能尺寸經(jīng)驗知識最佳測點位置優(yōu)化車身尺寸檢測站的最優(yōu)設計相關理論研究少量試測修正基于數(shù)據(jù)驅動的車身尺寸檢測站設計的新方法車身尺寸檢測站優(yōu)化設計26檢測站設計的知識模型狀態(tài)空間法（State Spce）D1P1P2P3P4P5P6D3D4D2ABxyQ0i=16P1P2P3P4D1D2P6D3P1P2P3P4P5P6P5D4j=1627檢測

13、站設計的知識模型Q0i=16P1P2P3P4D1D2P6D3P1P2P3P4P5P6P5D4j=16NNNNNNqqqqqqQ,2,1 ,2, 21 , 21 , 1正下三角陣Q（i=1N，j=1N）為檢測站設計的空間狀態(tài)矩陣，qi,j（ij）為狀態(tài)變量，其取值為i、j測點之間功能尺寸的集合。狀態(tài)空間法（State Spce）28檢測站設計的知識模型1,1 i=16 P1P2P3P4D1D2P6D3P1P2P3P4P5P6Q0P5D4j=16Q1,1i=16 P1P2P3P4D1D2P6D3P1P2P3P4 P5P6P5D4j=16Q3,1i=16 P1P2 P3P4D1 D2P6D3P1P2

14、 P3P4 P5P6P5D4j=16Q3,3i=16P1P2P3P4D1P6D3P1P2P3P4 P5 P6P5 D2D4j=16Q3,2P3i=16 P1P2P4D1D2P6D3P1P2P3P4 P5P6P5D4j=16Q6,1i=16P1P2 P3 P4D1 D2D3P6P1P2 P3 P4 P5P6P5D4j=16Q6,2i=16P1P2 P3P4D1 D2P6P1P2 P3P4 P5 P6P5 D4 D3j=16Q6,7i=16P1P2 P3P4D1D3P6P1P2 P3P4 P5P6P5 D2D4j=16Q6,8i=16P1P2P3P4D1P6P1P2P3P4 P5P6P5D2D4

15、D3j=16Q2,1Q4,1Q5,1Q6,3Q4,3Q5,3Q4,2Q6,9Q6,5Q6,6Q5,2Q6,42,23,23,3 3,5 4,4 6,2 4,45,5 4,4 5,5 6,5 6,6 5,5 6,2 6,5 6,6 6,2 6,5 6,6 D1P1P2P4P5D2AB將檢測站設計問題轉換成將初始狀態(tài)Q0變成最優(yōu)設計狀態(tài)Qopt的問題。目標狀態(tài)Q6,2=6,55,54,43,22,21, 1Q0狀態(tài)空間法（State Spce）29優(yōu)化尺寸數(shù)M優(yōu)化測點位置(X,Y,Z)產(chǎn)品功能測點KPC基準保證測點RPC裝配控制測點KCCPi(X,Y,Z,Kx,Ky,Kz,S,Du)i=1N產(chǎn)品功能尺寸PCFD基準功能尺寸RPFD裝配功能尺寸CCFDDj(Pv1,Pv2,Tu,G) j=1M并行工程 檢測可靠性、尺寸重要性等經(jīng)驗約束初始測點測點功能互動優(yōu)化設計系統(tǒng)30工業(yè)應用流程測點和功能尺寸的初始設計測點功能尺寸的互動性優(yōu)化基于功能尺寸的數(shù)據(jù)處