工具擰緊基礎(chǔ)

Date：2014年8月28日工具擰緊基礎(chǔ)裝配工具和設(shè)備氣動工具電動擰緊機氣動油壓脈沖工具電動擰緊機氣動離合器工具工件的連接基礎(chǔ)——硬連接扭矩TLTHTC門檻扭矩27°As角度轉(zhuǎn)角小于30°斜率較高在到達最終扭矩之前旋轉(zhuǎn)自如

扭矩快速增加舉例：發(fā)動機飛輪；火花塞金屬與金屬的連接30°A1TLTHTC門檻扭矩>720°A0As角度工件的連接基礎(chǔ)——軟連接轉(zhuǎn)角大于720°斜率較低在到達最終扭矩之前旋轉(zhuǎn)一定的角度。從門檻扭矩到最終扭矩轉(zhuǎn)動超過720°舉例：帶有墊片；O形圈等發(fā)動機缸蓋；油底殼扭矩ISO5393國際標(biāo)準硬連接、軟連接測試

主導(dǎo)扭矩連接在達到最終扭矩前的一種較大扭矩有可能是硬連接或軟連接舉例：自攻螺紋；螺紋切割自鎖螺栓；損壞螺紋

主導(dǎo)扭矩門檻扭矩THTCTLALAH扭矩控制動態(tài)扭矩：當(dāng)使用動力工具擰緊螺栓時測量到的扭矩最大值。對于在裝配中進行統(tǒng)計控制的首選、最準確的測量。

靜態(tài)扭矩：扭矩值存在于螺栓上，不需旋轉(zhuǎn)螺栓。

僅用于有最小扭矩要求的應(yīng)用。扭矩控制主導(dǎo)預(yù)扭矩

該扭矩不會對最終夾緊力有影響。殘留扭矩在擰緊方向繼續(xù)擰緊螺栓，這時測出的扭矩有較大的測量誤差。動態(tài)扭矩、靜態(tài)扭矩靜態(tài)扭矩峰值角度,q動態(tài)測量時的殘留扭矩扭矩,T最終扭矩門檻扭矩轉(zhuǎn)動角度2°-4°螺紋摩擦力夾緊力螺帽摩擦力扭矩螺帽摩擦力 -55%螺紋摩擦力 -35%夾緊力 -10%扭矩的損耗擰緊曲線扭矩上限扭矩下限合格窗口角度下限角度上限門檻扭矩主導(dǎo)扭矩扭矩(夾緊力)角度,

q目標(biāo)扭矩螺栓屈服點塑性變形區(qū)彈性變形區(qū)自由擰緊自由擰緊：在螺栓頭/螺母與接觸面沒有接觸之前。塑性變形/屈服點塑性變形/屈服點：螺栓永久變形或螺紋、連接和墊片達到屈服點。彈性夾緊彈性夾緊:扭矩/角度斜率均勻，工具將能量傳遞給裝配件。門檻扭矩門檻扭矩:螺栓和與連接面對正后擰緊曲線扭矩控制扭矩上限扭矩下限扭矩(夾緊力)角度,

q目標(biāo)扭矩門檻扭矩角度控制角度下限角度上限門檻扭矩扭矩（夾緊力）角度,

q角度控制值屈服點控制扭矩斜率最大值的50%扭矩斜率變化曲線螺栓屈服點扭矩扭矩（夾緊力）角度,

q拖動力矩再扭矩控制初始擰緊第一個再扭矩第二個再扭矩第三個再扭矩

在初始擰緊后，目標(biāo)扭矩又重新施加，同時也在測量達到扭矩所轉(zhuǎn)的角度。如果測量的角度大于預(yù)先選擇的再扭矩角度，再扭矩就會在重復(fù)一遍，知道達到10次再扭矩。一旦再扭矩的角度大于預(yù)先設(shè)定的角度，再扭矩擰緊完成。斜率檢測功能，單斜率、雙斜率監(jiān)測由于工具在所有連接條件下測試精度很難，所以發(fā)展出動力工具的測試標(biāo)準，標(biāo)準中定義了和可控的測試條件環(huán)境。

最具有影響力的測試標(biāo)準：ISO5393國際標(biāo)準：

動力工具擰緊螺栓性能測試方法。

這個標(biāo)準是基于福特氣動工具測試標(biāo)準。Homologation歐盟測試標(biāo)準：

歐盟OEM的最新測試標(biāo)準

Homologation是指產(chǎn)品的認證或

它的技術(shù)指標(biāo)達到規(guī)定的標(biāo)準（homologate是指官方正式批準或確認）認證，ISO5393國際標(biāo)準&Homologation歐盟標(biāo)準

認證，ISO5393和Homologation指標(biāo)HARDJOINT硬連接SOFTJOINT軟連接CAPABILITY能力指數(shù)ISO5393測試的連接從測試扭矩的10%-100%螺栓所轉(zhuǎn)的角度為27°（總計30°）從測試扭矩的10%-100%螺栓所轉(zhuǎn)的角度為650°（總計720°）綜合平均扭矩的綜合扭矩分散度A≤5%,B≤10%,C≤20%（老的福特分級）ISO5393測試的扭矩規(guī)定的平均扭矩水平在軟連接情況下也可以達到HOMOLOGATION測試的連接30°±5°360°±15°對于二種測試連接*設(shè)備的能力指數(shù)Cm&Cmk≥1.67Cm=工差6sCmk=最近的UCL&LCL–均值3sHOMOLOGATION測試的扭矩門檻扭矩為最大扭矩的20%測試目標(biāo)扭矩為工具最大扭矩的60%門檻扭矩為最大扭矩的20%測試目標(biāo)扭矩為工具最大扭矩的80%注：HOMOLOGATION的技術(shù)指標(biāo)正在審核*各個設(shè)備廠家的公式會略有變化指軟連接的平均扭矩值與硬連接的平均扭矩值的差別SoftJointHardJoint工件的連接基礎(chǔ)——平均偏移擰緊機在測試過程中，測試工作頻率200萬次無故障QM系列擰緊機卓越的性能工具等級分類擰緊工具形式及特點價格重復(fù)能力堵轉(zhuǎn)型離合器型氣動傳感器型

±10%±10%±5%±15%$1,000$1,750$10,000±7?%$7,500$11,000直流電流控制

直流傳感器控制

氣動工具堵轉(zhuǎn)型氣動工具離合器型氣動工具傳感器型直流電動工具，

電流控制直流電動工具，傳感器控制測試精度基于ISO5393測試標(biāo)準擰緊工具的精度油壓脈沖工具，精度±15%自動斷氣離合器工具，

扭矩精度±7%

充電式擰緊槍，

扭矩精度±3%，角度精度±3°電動擰緊機，扭矩精度±3%，角度精度±3°操作者的人機工程設(shè)計（反作用桿，工具重量，機械臂位置，使用頻率）使用頻率螺栓和驅(qū)動形式螺栓的接近性連接件的重要性數(shù)據(jù)采集扭矩大小投資額使用動力可維護性擰緊方法擰緊工具選擇可靠的螺栓連接取決于下面的因素：螺栓的質(zhì)量和形式連接材料的一致性使用的裝配工具裝配方法和策略操作者影響摩擦系數(shù)的分散連接件的可維修性在設(shè)計產(chǎn)品的初始階段就應(yīng)選擇工具和裝配方式，這樣是非常有效的擰緊工具選擇綜述扭矩測量“標(biāo)記法Back-to-the-Mark”

準確度 :高

方便性/速度 :低將要返松的螺栓作出標(biāo)記，再擰緊到原來的位置真實檢測動態(tài)擰緊扭矩適合帶有螺紋的場合費時扭矩測量“返松法Off-torque”

準確度 :低

方便性/速度 :中測量返松的扭矩峰值所測量的返松扭矩與擰緊扭矩的偏差較大帶響聲手動扭矩扳手

準確度 :低

方便性/速度 :高在擰緊過程中，當(dāng)工具達到預(yù)設(shè)扭矩時發(fā)出響聲不是真正的檢測方法—只是扭矩再復(fù)合的方法只能保證所要檢查的螺栓已經(jīng)擰緊扭矩測量扭矩測量扭矩手動扳手

準確度 :低

方便性/速度 :中用工具測量直到操作者感覺到螺栓轉(zhuǎn)動在工具上指示的是峰值扭矩操作者的經(jīng)驗和連接件的條件對結(jié)果有影響扭矩測量扭矩/角度扳手帶外部記錄儀器

準確度 :較高

方便性/速度 :低可以測量動態(tài)扭矩設(shè)備笨重使用不方便

扭矩測量扭矩/角度

力矩扳手帶有 動態(tài)扭矩監(jiān)測算法

準確度 : 高

方便性/速度 : 高真正測量動態(tài)扭矩，將螺栓旋轉(zhuǎn)很小的角度2-4°

擰緊錯誤可由連接件，工具或操作者引起這些錯誤典型表現(xiàn)為與正常擰緊的角度有很大的偏差檢測擰緊錯誤地最好方法是發(fā)現(xiàn)與正常角度的偏差新一代直流無刷馬達控制器，具備監(jiān)視或控制角度對出現(xiàn)的錯誤報警在裝配過程中的錯誤擰緊錯誤擰緊錯誤由下列方法判斷:錯誤種類扭矩控制扭矩控制帶角度監(jiān)視屈服點控制帶扭矩和角度監(jiān)視

螺栓太軟（摩擦力低或高的情況）否是是螺栓太軟（摩擦力一般情況)否通常否螺栓太硬否否螺紋錯誤(摩擦力高)否涂層/潤滑錯誤摩擦力太低否是是是是是是擰緊錯誤Angle,qTorque,T盲孔，螺紋太淺ExpectedEffectonTorque/AngleEndofCycleData:TorqueAngleTightening

CyclesTorqueHighLimitTorqueLowLimitAngleHighLimitAngleLowLimit擰緊錯誤Angle,qTorque,T沒有完成的操作（工具停止太早）ExpectedEffectonTorque/AngleEndofCycleData:TorqueAngleTightening

CyclesTorqueHighLimitTorqueLowLimitAngleHighLimitAngleLowLimit擰緊錯誤角度,q扭矩,T工件沒有對齊擰緊完成后，扭矩/角度的記錄：扭矩角度Tightening

Cycles扭矩上限扭矩下限角度上限角度下限理想曲線擰緊錯誤Angle,qTorque,T螺紋損壞EffectonTorque/AngleEndofCycleData:TorqueAngleTightening

CyclesTorqueHighLimitTorqueLowLimitAngleHighLimitAngleLowLimitExpectedAngle,qTorque,T連接件問題擰緊錯誤EffectonTorque/AngleEndofCycleData:TorqueAngleTightening

CyclesTorqueHighLimitTorqueLowLimitAngleHighLimitAngleLowLimitExpectedAngle,qTorque,T螺紋滑牙擰緊錯誤EffectonTorque/AngleEndofCycleData:TorqueAngleTightening

CyclesTorqueHighLimitTorqueLowLimitAngleHighLimitAngleLowLimitExpectedAngle,qTorque,T擰緊錯誤EffectonTorque/AngleEndofCycleData:TorqueAngleTightening

CyclesTorqueHighLimitAngleHighLimitAngleLowLimitTorqueLowLimitAllfinalcycledataisgoodExpected工件變形案例分析客戶 :某發(fā)動機制造公司問題 :缸蓋漏氣分析:擰緊方式:使用沖擊扳手預(yù)擰緊,使用手動力矩扳手擰緊到14Kg.m.檢測方法：使用電動擰緊機將螺栓擰緊到屈服點，然后使用ETW-A手動扳手轉(zhuǎn)動4度后測出實際的最終扭矩，分別測出二種發(fā)動機的螺栓扭矩發(fā)現(xiàn)：螺栓的屈服點在扭矩值為13.5Kg.m其它影響：考