1连接器检具的应用
1.1连接器检具的应用范围
连接器其主要的零部件为两大类：塑胶件和金属件；其生产工艺主要包含注塑、冲压、电镀及组装。而检具主要应用于塑胶件、金属件、组装半成品及成品的符合性检查。连接器检具的应用非常广泛，可以使用于设计初期的首件确认，也可以使用于生产阶段的进料、生产、出货检验等确认。
1.2连接器检具应用的好处
通过使用检具，可以降低其测量的确认误差，简化其测量的难度、可实现多项尺寸确认并加快检查的速度。
1.3连接器检具应用的弊端
当然检具也有其弊端，检具只能给出被检产品或零件的符合性结果，无法给出具体的测量结果，在设备调整和模具修正时，就无法单一的依赖检具进行确认。相对于量具，很多检具因产品的特殊性而定制化进行设计与制造，故检具的应用是具有特殊性和专用性的。
2连接器检具的类别
连接器的检具主要分标准检具和非标准检具两种。标准检具：如通用的孔径量规、螺纹规、塞尺等，笔者一般从市场上直接选购相应规格的标准检具；非标准检具：一般需要根基于电子技术下的连接器检具设计文/胡庆华本文主要介绍了连接器检具的设计，主要章节包括连接器检具的应用、连接器检具的类别、确认需要设计的连接器检具、检具设计、及其实例分享与解说。摘要据实际产品及应用情况，而进行特殊设计并自制的检具，这里笔者称为非标准量具；非标准检具又可细分为人工使用检具和设备自动应用检具，设备自动应用检具就是将人工使用的检具结合机械手和光学相机通过程序编程由设备来替代人工进行自动检测。笔者文中的连接器检具设计主要是针对非标准检具而言，其中不涉及设备自动应用检具的机械手、光学相机、程序编程等方面的设计。
3确认需要设计的连接器检具
3.1连接器检具设计的考量
连接器检具的设计，也需要从QCT三方面进行综合考量：Q(QUALITY)字面翻译为质量，这里指连接器的检具设计必须要确保其符合性检查的准确性；C(COST)字面翻译为成本，这里指要求根据实际的应用情况，将连接器检具设计为最具经济性的检具；T(TIME)字面翻译为时间，这里指针对生产中的高频次应用，连接器的检具设计需要让其使用变得更为有效。
3.2确认需要设计连接器检具的步骤
3.2.1确定产品的关键特性
根据产品的应用及其设计规格要求，与产品的设计者确定其产品的关键特性(关键特性是指与产品的功能、匹配、外形息息相关的特性)，建议可以将产品的关键特性在产品图纸上用特殊标识符来明确化。
3.2.2确定需要设计的检具
一旦产品的关键特性确定之后，就可以开始考虑相应的检测确认手段；对产品关键特性的特殊性，笔者就后续情况会考虑设计检具：1）测量误差较大，其判定存在争议时；2）该关键特性需要在生产中进行高频次检查；3）模穴数过多的塑胶件。
4检具设计
4.1检具设计流程
检具需求确定后，就可进行检具设计；其流程见图1。
4.2概念设计
首先，确定被测零件与检具之间的位置关系；其次，从应用的便利性、经济性、防呆性等方面确定设计的框架；然后，进行概念设计。
4.3设计优化
设计优化主要包括尺寸设计、公差设计、材料选择、外观确认及模拟验证等方面。
4.3.1尺寸设计
连接器检具的设计一般都是按照GD&T（几何尺寸和公差）原则设计，使用最大实体原则（MMC）进行尺寸计算：轴的MMC=轴图面尺寸最大值，孔的MMC=孔图面尺寸最小值；轴（带形位公差）的MMC=轴图面尺寸最大值+形位公差带，孔（带形位公差）的MMC=孔图面尺寸最小值-形位公差带。如图2所示，检具的关键尺寸设计：配合基准C的孔径A=Φ25+0.5=Φ25.5，检测零件的功能孔径B=Φ9.6+0.07=Φ9.67。
4.3.2公差设计
检具关键尺寸的公差设计定义为检测零件尺寸公差的5%～10%，如果检测零件的公差过小，且设备加工精度又无法达到要求时，笔者通常用尺寸加严法来弥补设备加工精度的不足。
4.3.3材料选择
由于检具在使用过程中经常与被测零件接触，易受到磨损和碰撞，故建议选用具有高硬度(60-65HRC)，高耐磨性的材料，如碳素工具钢、低合金工具钢等。
4.3.4外观确认、模拟配合验证外观要求按照检具实际的应用，进行相关定义。模拟配合验证是指将检具模型与检测零件模型进行配合性拟合，确保配合无干涉。
4.4检具制作与认可
由于连接器及零件的本身公差范围极小，最小的公差甚至只有+/-0.02mm，故连接器检具的功能尺寸公差一般都定义为+/-0.005mm，这就要求使用高精度设备加工制作检具，笔者所设计的检具，要求其设备精度达到0.002mm。检具制作完成后，其认可一般走三步曲：（1）检测零件与检具进行配合验证，避免配合性问题。（2）按照检具图面要求，进行尺寸测量，确保检具的实际尺寸符合图面要求。（3）检具GageR&R确认。检具的GageR&R确认：GageR&R中文全称“测量系统的重复性和再现性分析”，它按测量输出的结果分为计量型和计数型两种；由于检具的确认结果为“合格”与“不合格”，故检具测量系统分析应采用计数型GageR&R分析方法。计数型GageR&R分析计划：⑴选择2～3个操作工；⑵选择20～50个零件，包含良品、不良品；⑶每个操作工使用检具确认这些零件，并重复2～3次；⑷记录所有的数据并计算Kappa值；⑸根据Kappa值进行GageR&R评估。Kappa用来评价检验时不同操作工之间的一致性或操作工与标准之间的一致性，一般Kappa大于0.7表示该测量系统的一致性可以被接受。
5连接器检具的实例
5.1确认需要设计的检具
该产品为平台化设计的系列塑胶件，产品的关键特性（位置度TP）测量误差极大，因为其基准为圆柱形，圆柱形的测量本身就存在误差，再以它为基准则测量误差就更大了，故最终确定设计检具进行相关位置度的符合性检查。
5.2检具的概念设计
考虑该系列产品的检具要便于使用和经济性，将作为组合体设计，按检测类别共设计四个模块，每个模块单独设计后，再组装为一体使用；考虑产品的配合问题，在设计时使用与产品相对应的防呆结构，避免检具模块之间的错误使用。其整体3D，如图3。
5.3检具设计
考虑到加工精度问题，检具关键尺寸的公差统一定义为+/-0.005mm。材料为：碳素工具钢T10A，硬度60～65HRC。外观：普通外表面打R角，功能接触面去锋利边。检具模块1关键尺寸设计，如图4：关键尺寸1对应产品基准C：MMC=2.00-0.05=1.95；TP=0.08；则尺寸1=MMC+TP=1.95-0.08=1.87；关键尺寸2对应产品基准B：尺寸2=MMC=14+0.05=14.05；关键尺寸3对应产品尺寸1.81：MMC=1.81-0.02=1.79；TP=0.1；则尺寸3=MMC-TP=1.79-0.1=1.69；同理该检具其他模块尺寸设计，可以按照模块1的方法，进行类推。
5.4检具制作与认可
（1）关键尺寸确认：结果合格！详见表1。（2）配合确认：结果合格！（3）GageR&R确认：结果合格。
6结束语
连接器检具，需要根据产品关键特性的特殊性来决定是否使用；连接器检具的设计需要考虑其应用便利性、经济性、防呆性等细部要求，其关键功能尺寸的设计主要使用最大实体原则(MMC)进行计算；检具的验证需要尺寸确认和配合确认，必要时验证其GageR&R的结果。
作者：胡庆华 单位：胡庆华
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