擰緊技術(shù)介紹

擰緊技術(shù)原理與應(yīng)用介紹〔二〕主題擰緊技術(shù)根本原理的介紹擰緊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的介紹Schatz系統(tǒng)的介紹擰緊根本原理螺紋連接中力的構(gòu)成螺栓連接根本形式螺栓擰緊方法扭矩的檢測螺紋連接中的力張力張力夾緊力剪切力剪切力抗張力抗張力通過測量扭矩間接測量預(yù)緊力我們想測量預(yù)緊力預(yù)緊力的測量50%10%40%預(yù)緊力螺栓頭部的摩擦螺紋副間的摩擦扭矩與預(yù)緊力的關(guān)系FrictionOilonboltBadthreadsNormalClampingforce摩擦系數(shù)與轉(zhuǎn)交的關(guān)系TorqueYieldstresslimitHighfrictionLowfictionNormal20NmClampingforce扭矩與轉(zhuǎn)交的關(guān)系螺栓的強(qiáng)度級別和尺寸確定后,預(yù)緊力僅與螺栓伸長量有關(guān)。螺栓標(biāo)識系統(tǒng)生產(chǎn)商第一個數(shù)=1/100的最大抗張應(yīng)力(N/mm2) 100×8=800N/mm2

第二個數(shù)=抗張應(yīng)力與屈服之間的關(guān)系0.8=80%兩數(shù)相乘得出屈服應(yīng)力 800*0.8=640N/mm2

公制螺紋扭矩(Nm)預(yù)擰緊貼合點彈性擰緊塑性擰緊屈服點連接件擰緊角度值(o)應(yīng)力N/mm2拉伸度抗拉應(yīng)力100*8=800N/mm2屈服應(yīng)力800*0,8=640N/mm2屈服失效彈性區(qū)抗拉強(qiáng)度75%抗拉強(qiáng)度/屈服TorqueAngleSnuglevelHardJoint<30deg(ISO5393)SoftJoint>720deg(ISO5393)XNmXNm<30deg>720degTorqueAngleSnuglevel螺栓連接形式PowerToolOutputTorque92949192949292X=92,43=1,13”Perfect”HandTorque

103106103100100103100X=102,14=2,27Time20406080100110120(A)Tooloutput(Dynamictorque)Reason:Staticfriction(B)”Perfect”handtorque (Statictorque)硬連接的扭矩測量螺栓擰緊后的衰減60-70%的衰減發(fā)生在30毫秒以內(nèi)時間牛米衰減斷氣螺栓擰緊方法扭矩法扭矩—轉(zhuǎn)角法屈服極限法扭矩控制法定義：扭矩法就是在擰緊時，當(dāng)?shù)竭_(dá)規(guī)定扭矩時擰緊過程即停止。優(yōu)點：擰緊工具價格廉價，操作方便。缺點：擰緊質(zhì)量(軸向預(yù)緊力)受螺紋件摩擦因數(shù)的影響大,螺栓摩擦因數(shù)很低時,螺栓將擰至其塑性變形區(qū)甚至將其擰斷。為平安起見,扭矩法設(shè)計的預(yù)緊力只在螺栓屈服強(qiáng)度的50%～70%，因此螺栓利用率不高。扭矩—轉(zhuǎn)角控制法定義：扭矩—轉(zhuǎn)角法就是在擰緊時到達(dá)規(guī)定的貼合扭矩后,再轉(zhuǎn)動螺紋件到達(dá)規(guī)定角度。在彈性變形區(qū)內(nèi),假設(shè)螺栓彈性模量恒定,預(yù)緊力僅與螺栓伸長量有關(guān),而伸長量與轉(zhuǎn)角度數(shù)成正比。如果螺紋件擰緊轉(zhuǎn)動360°，螺栓受力局部伸長一個螺距。扭矩—轉(zhuǎn)角控制法優(yōu)點：a.擰緊質(zhì)量穩(wěn)定，螺紋件摩擦因數(shù)對擰緊質(zhì)量的影響小。b.螺栓可擰至塑性變形區(qū)而不致擰斷，設(shè)計預(yù)緊力可取螺栓屈服強(qiáng)度的80%。c.扭矩轉(zhuǎn)角法對起點和終點進(jìn)行控制和監(jiān)測,對過程中的干擾因素不敏感,所以

非常可靠實用。缺點：擰緊工具價格昂貴(是扭矩法擰緊工具的

10倍)，操作不方便。TorqueAngleTorque=OKAngle=LowTorque=OKAngle=OKTorque=OKAngle=High扭矩轉(zhuǎn)角法實例屈服點控制法定義：屈服點法也稱為斜率控制法,它是利用擰緊過程中扭矩和轉(zhuǎn)角的變化關(guān)系,把螺栓拉伸到接近屈服極限,來獲得工件需要的壓緊力。屈服點控制法優(yōu)點：屈服點控制法的優(yōu)點是將螺栓擰至其屈服點,最大限度地發(fā)揮了螺紋件強(qiáng)度的潛力。缺點：屈服點法對擰緊全過程進(jìn)行控制和監(jiān)測。它對干擾因素比較敏感,同時對螺栓的性能及結(jié)構(gòu)設(shè)計要求極高,控制難度較大。因此擰緊工具價格十分昂貴。各種擰緊方法的比較扭矩的檢測扭矩法的擰緊可以用數(shù)顯扭力扳手，,要求高一些的檢測,需用動態(tài)的檢測儀。扭矩轉(zhuǎn)角法和屈服點法一般不做事后的檢測,只對檢測系

統(tǒng)的精度做定期檢查,需要檢測時,只宜用動

態(tài)檢測方法,如檢測方法選擇不當(dāng),不但得不

出正確的結(jié)論,還可能破壞工件中已經(jīng)形成

的較好的壓緊狀態(tài)。動態(tài)扭矩: 在安裝同時用在線式扭矩傳感器測量

靜態(tài)扭矩: 安裝后用扭矩扳手測量如何在一個連接件上測量動態(tài)和靜態(tài)扭矩TargetHighAccuracyLowAccuracyTorque6sigma(99,7%)6sigma(99,7%)TorqueTorqueNooftighteningsNooftightenings

精度HighCp-valueLowCpk-valueHighCp-valueHighCpk-valueDemandsvaryinMVI: FordacceptCpk>1.33 VolvoacceptCpk>2Cp&CpkFrequencyTorque(LO)=45(HI)=553s=2,43s=2,4AVE-LO=49-45HI-AVE=55-49Mean=49Wedidatestonajointthatshouldbetightenedat50+/-5Nm.Wegotanaverageof49Nmands=0.8Nm.Rightside: (HI-AVE)/3s=(55-49)/3*0.8=2.5Leftside: (AVE-LO)/3s=(49-45)/3*0.8=1.7=Cpk!!能力計算Cp差好差好流程不可行，調(diào)換工具或調(diào)節(jié)精度。流程可行，但通常需調(diào)節(jié)。不可能!!!流程可行且調(diào)節(jié)得很好。Cp與Cpk的比較Cpk擰緊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)介紹擰緊系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的開展趨勢電動系統(tǒng)擰緊網(wǎng)絡(luò)的根本結(jié)構(gòu)我公司網(wǎng)絡(luò)的根本構(gòu)成擰緊系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)開展1.在汽車發(fā)動機(jī)或整車裝配線中的關(guān)鍵工位采用智能化的螺紋裝配設(shè)備，使同一裝配線能夠通過多種產(chǎn)品的裝配,形成柔性裝配生產(chǎn)線。2.隨著生產(chǎn)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，及汽車召回和索賠制度的實行，對整車的質(zhì)量控制越來越嚴(yán)格。3.由于螺栓裝配后的效果難以靜態(tài)復(fù)校,所存在的問題往往需要在螺栓擰緊過程中才能發(fā)現(xiàn),因此有必要保存擰緊裝配的歷史數(shù)據(jù),以便分析和調(diào)節(jié)工藝參數(shù)。開展背景：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)建現(xiàn)場設(shè)備的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò),通常采用現(xiàn)場總線技術(shù)來進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)備層的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。由于Ethernet的快速開展,現(xiàn)場總線與Ethernet的結(jié)合,構(gòu)建工廠、車間、現(xiàn)場的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是經(jīng)濟(jì)合理的選擇。現(xiàn)場總線與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系二、車間與現(xiàn)場裝配控制站的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系一、基于ProfiBus總線的擰緊軸控制系統(tǒng)Atlas電開工具的擰緊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計底層總線結(jié)構(gòu)EthernetTCP/IPfürSDOKServerInterbuszurF?rdertechnikanbindungPF3000SlaveTCP/IPfürMaster/SlaveAC-BUSSelektor1RS2324Ein-/Ausg?ngeSelektor2AC-BUSüberIOExpandermehrm?glichScannerPF3000MasterIni′sdirektverdrahtetEthernetTCP/IP(10or100*BASE-T)AccessRouterorServerWWWAnschlussDeviceNetProfiBusModBus+InterBusFieldBusFactoryOverview

ToolsNet上層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)HighEndSwitchSDOKToolsNet10Mbit100Mbit100Mbit10MbitR3SAPDataDaseFISQQ-DAS(Ident-Server)NacharbeitSDOKIdentserverQ-DASErgebnisTeileEinlaufKenn.Nr.ToolsNetSchrauberZLTStammdatenVorlaufdatenNacharbeitJa/Nein?SDOK-ManagementHauptarchivInstandhaltungStatistik擰緊數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)Atlas工廠概覽系統(tǒng)ToolsTalkToolsNetEventMonitor氣開工具的網(wǎng)絡(luò)化開展三研“FV-NET”風(fēng)開工具網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)定扭工具計數(shù)管理系統(tǒng)圖我們目前的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控流程掃描條碼根據(jù)車型選擇程序擰緊數(shù)據(jù)庫效勞器EC-ServerFIS系統(tǒng)ZP8終檢EQS在線監(jiān)控器返修工位的質(zhì)量保證體系入工位掃描條碼啟動程序擰緊漏擰重復(fù)擰緊擰緊不合格擰緊全部合格出站報警返修下一工位出站報警Schatz系統(tǒng)的介紹

Schatz公司及產(chǎn)品的簡單介紹螺栓裝配質(zhì)量控制網(wǎng)絡(luò)ISO16047螺栓摩擦系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)介紹Schatz公司Schatz公司成立于1955年，致力于提供高質(zhì)量的扭矩測試分析系統(tǒng)。其產(chǎn)品包括整個生產(chǎn)過程的扭矩控制與分析系統(tǒng)及擰緊工具的過程與精度檢查。通俗的說法是提供扭矩標(biāo)定設(shè)備和整個過程的扭矩分析系統(tǒng)的設(shè)計與控制。他們的產(chǎn)品在德國乃至整個歐洲都擁有極高的聲譽(yù)。VolkerSchatzVolkerSchatz:Schatz公司董事長，DIN946.ISO〔螺栓和螺母裝配摩擦系數(shù)測試〕標(biāo)準(zhǔn)起草委員會委員Schatz公司一些代表性的產(chǎn)品著名的Messbank檢