一种模型样件的定位调整方法与流程

本发明属于车辆模型设计技术领域，具体涉及一种模型样件的定位调整方法。

背景技术

在汽车模型领域，存在着一类高精度模型。此类模型整车精度要求0.4mm，面差要求0.1mm，间隙误差要求0.1mm。如此高的精度对设计、加工、匹配调整均提出了很高的要求，尤其是匹配调整。

目前高精度汽车模型样件法向定位调整通过增减或更换不同厚度调整垫片实现，而平面定位调整方式主要有两种：1.采用定位销、定位销套等标准件进行位置定位或者铣削出定位柱及定位孔配合使用进行定位。2.选用偏心销、偏心销套，通过更改偏心销偏心量进行位置调整。按方法1的方式装配完成后一旦出现模型样件测量超差的情况，定位销、销套或定位结构就失去了作用，只能凭借模型技工经验来调整，很难控制精度和稳定性。按照方法2的方式虽然可以通过偏心销或偏心销套的偏心量进行位置调节，但是每次调整需要根据测量结果更换偏心销或销套，然后将其根据换算结果偏转一定角度，而实际操作中测量结果是相对X、Y、Z方向的误差，偏心销的偏转带动的是两个方向的调整，很难换算准确，特别是偏心销位置不在坐标系的三者垂直平面内，只能不断更换角度和偏心值进行尝试，终于找到合适角度后，还需要固定其角度，以保证反复拆卸的稳定性。再加上法向调节垫片的增减，整个操作过程极其复杂不便。

在实际操作中，为到达上文提到的精度要求，按照前述定位调整方法，整个调整匹配工作十分困难，耗时长，难操作，效果差，反复拆卸精度稳定性差。

因此，需要针对高精度模型的设计提供一种新的模型样件定位调整方法，以便能够简单便捷地进行模型样件的调整定位。

发明专利内容

针对上述问题，本文旨在提供一种新颖的模型样件的定位调整方法，使得高精度模型的调整匹配变得简单易行、精度误差小，稳定性好。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种模型样件的定位调整方法，其包括如下步骤：

步骤1：在安装基准件上定义具有三个不同空间方向的基准壁面的基础构型；

步骤2：在模型样件上加工定位结构，所述定位结构具有分别平行于基础构型的三个基准壁面的检测壁面；

步骤3：将模型样件固定至安装基准件上，使模型样件的定位结构配合在安装基准件的基础构型上，打点测量获得模型样件在不同方向上的理论偏差值；

步骤4：根据步骤3的结果调整模型样件，重复步骤2和步骤3。

进一步，本发明的定位调整方法包括如下具体操作步骤：

预备步骤：在定位调整开始之前，预先制备多种厚度尺寸的标准垫片；

步骤1：在安装基准件上定义具有三个不同空间方向的基准壁面的基础构型；

步骤2：在模型样件上加工定位结构，所述定位结构具有分别平行于基础构型的三个基准壁面的检测壁面；

步骤3中包括以下具体步骤：

步骤3.1：将模型样件固定至安装基准件上，使模型样件的定位结构配合在安装基准件的基础构型上，打点测量获得模型样件在不同方向上的理论偏差值；

步骤3.2：根据打点测量得到的偏差值在相应方向的基准壁面和检测壁面之间设置与偏差值相适应的厚度规格的标准垫片；

步骤3.3：再次打点测量获得模型样件在不同方向上的理论偏差值，根据该再次打点测量的结果调整相应方向的基准壁面和检测壁面之间的标准垫片规格，直至模型样件在所有方向的理论偏差值均处于公差范围内。

步骤4：根据步骤3的结果调整模型样件，重复步骤2和步骤3，直至获得合格的模型样件。

进一步，不同标准垫片之间的厚度尺寸差与模型样件的公差要求相适应；优选地，多个标准垫片的厚度尺寸呈等差数列分布，等差数列的公差为0.1mm～0.5mm。

进一步，在检测壁面和标准壁面之间设置特定尺寸的标准垫片时，所述标准垫片粘附或磁吸于定位结构的相应壁面上。通过粘附和磁吸的设计，一来使得垫片能够紧密连接在需要调整的检测壁面上，方便后期进行打点测量和据此进行样件调整，二来粘附或磁吸的方式通常为可拆卸的结构，使得相应垫片可以重复使用，并且拆卸过程不会对基准件或样件造成损害。

进一步，步骤3包括以下操作步骤：

步骤3.1包括以下具体步骤：

步骤3.1a：根据公差要求设定模型样件的检测壁面和安装基准件的基准壁面之间的预留间隙；

步骤3.1b：选择与预留间隙规格一致的标准垫片，置于基准壁面或检测壁面的相应装配位置；

步骤3.1c：将模型样件固定至安装基准件上，使模型样件的定位结构配合在安装基准件的基础构型上，此时，检测壁面和基准壁面之间设有与预留间隙尺寸相适应的标准垫片；

步骤3.1d：打点测量获得模型样件在不同方向上的理论偏差值；

步骤3.2：根据打点测量得到的结果调整相应方向的基准壁面和检测壁面之间的标准垫片规格，此处的调整包括更换垫片规格、或是增加或减少垫片数量等；

步骤3.3：再次打点测量获得模型样件在不同方向上的理论偏差值，根据该再次打点测量的结果调整相应方向的基准壁面和检测壁面之间的标准垫片规格，直至模型样件在所有方向的理论偏差值均处于公差范围内。

此处，设置预留间隙的目的在于，样件在不同方向上的误差可能为正，也可能为负，如果没有预留间隙，则只能评估和测量正向误差或负向误差，无法同时进行正向和负向误差的测量；而通过预留间隙的设计，使得在评估和测量时能够实现对正向误差和负向误差的双向调整，以确保样件定位调整的准确性和可靠性。

进一步，所述预留间隙尺寸根据公差要求和工程实践经验设定，通常设定为公差要求的2～10倍之间；优选地，所述预留间隙尺寸不小于1mm。

进一步，所述基础构型包括样件的第一基准壁面和突出第一壁面布置的第二基准壁面和第三基准壁面。

进一步，所述第二基准壁面为非连续壁面，其包括第二基准壁面一部和第二基准壁面二部，所述基础构型包括L形凸起和一字型凸起，所述L形凸起具有第二基准壁面一部和第三基准壁面，所述一字型凸起具有第二基准壁面二部。

进一步，所述定位结构包括第一凸块和第二凸块，所述第一凸块具有分别平行于第二基准壁面一部和第三基准壁面的第二检测壁面一部和第三检测壁面，所述第二凸块具有平行于第二基准面二部的第二检测壁面二部。

进一步，三个基准壁面之间彼此相互垂直。通过与空间三维坐标系相适应的相互垂直的基准壁面设计，使得垫片增减直接对应于样件相应方向上的尺寸调整而无需再进行相应换算，因此使得样件调整更加方便快捷。

本发明针对高精度汽车模型样件定位调整困难的问题，提出了一种型面定位的定位调整方法，该方法通过在基准件和样件上设计加工出相应的定位调整结构，其通过设置与标准空间坐标系中XY、YZ、XZ平面相适应的基准壁面和检测壁面，根据测量结果在上述壁面上增减或更换不同厚度垫片即可简单快捷地完成样件的定位调整，从而保证整车模型的精度。

本发明的有益效果在于：本发明的方法可以对模型样件的X、Y、Z三个方向的位置误差进行独立调整，且利用不同厚度的调整垫片，调节过程简单方便，反复拆卸后精度稳定性也有保证。既避免了使用定位销和销套无法精准定位调整的问题，也避免了偏心销和偏心销套调整换算过程复杂，各方向调整量耦合，反复拆卸稳定性差的问题。

附图说明

图1所示为本发明实施例1中所涉及的安装基准件的结构示意图；

图2所示为本发明实施例1中与图1相适配的翼子板模型样件的结构示意图；

图3所示为本发明实施例1中模型样件调节定位时的装配结构示意图；

图4所示为本发明实施例2中镀铬条状样件的结构示意图；

图5所示为本发明实施例2中镀铬条状样件调节定位时的装配结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施方式加以说明。

需要说明的是，在以下描述中，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

实施例1：

本实施例提供一种翼子板模型样件的定位调整方法，其具体调整步骤如下：

预备步骤：制备多种厚度尺寸的标准垫片，优选实施例中，标准垫片分别具有如下尺寸厚度：0.1mm，0.2mm，0.3mm，0.4mm，0.5mm，0.6mm，0.7mm，0.8mm，0.9mm，1.0mm，1.1mm，1.2mm，1.3mm，1.4mm；

步骤1：在安装基准件100上构建L型凸起101和一字型凸起102，定义第一基准壁面C1平行于空间坐标系的XZ平面，第二基准壁面A1平行于空间坐标系的XY平面，第三基准面B1平行于空间坐标系的YZ平面，其中，第二基准壁面A1为非连续壁面，其包括第二基准壁面一部A11和第二基准壁面二部A12，其中，第二基准壁面一部A11和第三基准壁面B1位于L型凸起101上，第二基准壁面二部A12位于一字型凸起102上；L型凸起101、一字型凸起102及固定该两个凸起的壁面C1形成安装基准件的基础构型；

步骤2：在模型样件200上加工沿其型面壁突出的第一凸块201和第二凸块202作为定位结构，其中，定义所述型面壁平行于第一基准壁面C1，则第一凸块201上具有分别平行于第二基准壁面一部A11和第三基准壁面B1的第二检测壁面一部(即图2所示第一凸块201的下侧壁)和第三检测壁面(即图2所示第一凸块201的左侧壁)；第二凸块202具有平行于第二基准壁面二部A12的第二检测壁面二部(即图2所示第二凸块202的下侧壁)。

步骤3.1a：根据公差要求和实际操作过程中可能存在的误差方向和大小确定检测壁面和基准壁面之间的预留间隙，在本实施例中三对壁面之间的预留间隙均设定为1mm；

步骤3.1b：在基准壁面或检测壁面上贴附固定与预留间隙尺寸一致的标准垫片，即在三个检测壁面上的分别垫设1mm的标准垫片；

步骤3.1c：将模型样件固定至安装基准件上，使模型样件的定位结构配合在安装基准件的基础构型上，即，模型样件200的型面壁平行于安装基准件的基础构型的第一基准壁面C1，第一凸块201的下侧壁平行于第二基准壁面一部A11，第一凸块201的左侧壁平行于基础构型的第三基准壁面B1，第二凸块202的下侧壁平行于第二基准壁面二部A12；

步骤3.1d：采用三坐标测量机或者激光跟踪仪打点测量获得模型样件在X、Y、Z及其法向方向上的理论偏差值；

步骤3.2：根据步骤3.1d的打点测量结果调整标准垫片规格，例如，假设测量结果显示X向误差 0.3mm，Y向误差-0.1mm，Z向误差 0.4mm，调整精度目标±0.2mm；其调整过程为：将B面的调整垫片换为1.3mm或在原1mm垫片基础上加0.3mm垫片，调整X向误差。Y向误差在公差内，C面不动；A面垫片换为0.6mm垫片。

步骤3.3：重新打点测量，若还是超差，根据测量反馈的超差值参照步骤3.2进行调整。直至测量壁面和基准壁面之间的配合间隙误差处于公差范围内。

由上面调整过程可以看出，X、Y、Z向误差的调整是相互独立，没有关联性，且根据测量结果可以直观的得到调整值，然后增减垫片，操作简便，省时省力。

步骤4：根据步骤3的结果调整模型样件，重复步骤2和步骤3。

在其他的实施例中，标准垫片尺寸规格可以是与上述实施例不同的，通常不同标准垫片之间的厚度尺寸差与模型样件的公差要求相适应；优选地，多个标准垫片的厚度尺寸呈等差数列分布，等差数列的公差为0.1mm～0.5mm。

在优选实施例中，在基准壁面或检测壁面上垫设特定尺寸的标准垫片时，所述标准垫片粘附或磁吸于定位结构的相应壁面上。通过粘附和磁吸的设计，一来使得垫片能够紧密连接在需要调整的检测壁面上，方便后期进行打点测量和据此进行样件调整，二来粘附或磁吸的方式通常为可拆卸的结构，使得相应垫片可以重复使用，并且拆卸过程不会对基准件或样件造成损害。

在其他的实施例中，所述预留间隙尺寸可以不为1mm，通常依据工程实践经验设定为公差要求的2～10倍之间，通常所述预留间隙尺寸不小于1mm。

在本实施例中，三个基准壁面之间是适应于空间坐标系设定而彼此相互垂直的，但在其他的实施例中，也可以不是相互垂直的，在采用非相互垂直的基准壁面设计时，操作过程大体相同，只是标准垫片的增减可能需要根据其与标准坐标系之间的偏离程度进行一定的换算后方可进行。

实施例2：

本实施例提供一种结构相对复杂的镀铬条状小尺寸模型样件的定位调整方法，其大体思路与实施例1相同，不同之处在于，本实施例中基准壁面的构建方式与实施例1有所差别。该镀铬条状小尺寸模型样件的安装结构如图5所示，在本实施例中，模型样件本身结构中具有相对适应于空间坐标系的相互垂直的型面结构，直接采用样件结构中这些型面结构作为检测壁面，如图4中所示的第一检测壁面c、第二检测壁面a和第三检测壁面b；同时将安装基准件中用于配合定位这些检测壁面的型面作为基准壁面，如图5所示的第一基准壁面C2、第二基准壁面A2和第三基准壁面B2；在图示的实施例中，第一检测壁面C和第一基准壁面C2与空间坐标系中的XZ平面平行；第二检测壁面a和第二基准壁面A2与空间坐标系中的XY平面平行；第三检测壁面b和第三基准壁面B2与空间坐标系中的YZ平面平行。该实施例的模型样件的定位调整过程中，检测壁面和基准壁面之间的预留间隙为0.2mm，后续采用垫片进行具体定位调整的过程与实施例1中翼子板的装配调整过程一致。

除实施例1和实施例2的方式外，对于其他更小的或结构受限的样件，可以采用模型样件的轮廓座位检测壁面用本发明的方法进行定位调整。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其做出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围；附图及实施例中所述尺寸与具体实物无关，不用于限定本发明的保护范围，实物尺寸可根据实际需要进行选择和变换。