擰緊技術(shù)及擰緊機(jī)-資料下載頁(yè)
2025-07-13 23:10本頁(yè)面
【正文】 檢驗(yàn)中能予以考慮。上述的過(guò)程法是動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法，由于是在擰緊過(guò)程中檢測(cè)的，故其誤差較小。但由于需要另外安裝扭矩傳感器，故增加了費(fèi)用和工作量，因而在對(duì)擰緊效果檢測(cè)上很少應(yīng)用，大多用于對(duì)擰緊工具（即擰緊機(jī)）的檢定。二．對(duì)擰緊工作中出現(xiàn)的一些問(wèn)題的分析由于擰緊機(jī)是工作于自動(dòng)擰緊的狀態(tài)，各方面的因素均混雜在一起，而在運(yùn)行中出現(xiàn)的一些問(wèn)題，有時(shí)不太好確認(rèn)到底是不是擰緊機(jī)的問(wèn)題。下面就把筆者在日常中所遇到的一些問(wèn)題匯集在一起，大體上分分類，并逐條予以分析（以下的分析是以擰緊機(jī)工作正常、顯示準(zhǔn)確，檢驗(yàn)所用的扳手準(zhǔn)確為前提）。1．人工檢測(cè)的扭矩值與機(jī)器顯示值不符這個(gè)問(wèn)題出現(xiàn)的機(jī)率最多，可分為兩方面來(lái)討論：⑴ 人工檢測(cè)的扭矩值大于機(jī)器顯示值由于當(dāng)前通常檢驗(yàn)扭矩的方法，基本上均采用事后法中的緊固法，前面已經(jīng)提到，由于各方面的因素，其誤差可能在－5—＋25％之間，即人工檢測(cè)的扭矩值可能大于機(jī)器顯示值的＋25％，尤其是在采用指針式扳手時(shí)，除了扳手本身的固有誤差外，可能還會(huì)混有零點(diǎn)定位誤差、操作人員的視覺(jué)誤差等，這些都會(huì)增大誤差值。⑵ 人工檢測(cè)的扭矩值小于機(jī)器顯示值采用緊固法檢驗(yàn)，其誤差有－5％的可能性，這雖然也是一個(gè)方面，但在對(duì)于高彈性系數(shù)，且擰緊后即行檢測(cè)的扭矩值，負(fù)值誤差的機(jī)率極少。根據(jù)筆者的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，出現(xiàn)人工檢測(cè)的扭矩值小于機(jī)器顯示值的情況，分別如下：① 擰緊后時(shí)間較長(zhǎng)（超過(guò)半個(gè)小時(shí)），尤其是上午擰的下午檢驗(yàn)。實(shí)踐證明，這種情況的檢驗(yàn)有可能會(huì)低10％左右。② 工件本身有問(wèn)題。如筆者在對(duì)缸蓋瓦蓋擰緊機(jī)在驗(yàn)收時(shí)出現(xiàn)的：2＃頭擰緊后即人工檢測(cè)，其值較擰緊機(jī)顯示值低較多，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)及檢查，是瓦蓋有問(wèn)題。2．?dāng)Q緊扭矩值偏大（轉(zhuǎn)角未達(dá)到設(shè)定值）這個(gè)問(wèn)題基本上都出現(xiàn)在工件、墊片和螺栓上。⑴ 對(duì)于工件：主要是工件的螺紋不好或螺孔內(nèi)有異物，使螺紋接觸面摩擦阻力增大所至。⑵ 對(duì)于墊片：尤其是帶有彈簧墊片或帶定位點(diǎn)的平墊片對(duì)其的影響較大，扭緊靠座后，彈簧墊片（或帶定位點(diǎn)的平墊片）可能會(huì)隨螺栓旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的摩擦阻力增大所至。（裝配3＃線的缸蓋擰緊機(jī)常出現(xiàn)此情況）。⑶ 對(duì)于螺栓：主要是螺紋不好，缸體189621擰緊機(jī)，在零部件國(guó)產(chǎn)化中，剛開(kāi)始用的國(guó)產(chǎn)螺栓時(shí)曾出現(xiàn)過(guò)，而螺紋改進(jìn)后就再未發(fā)生過(guò)。還有一點(diǎn)就是螺栓未按規(guī)定處理（蘸油）或把本來(lái)涂的油清洗掉了也會(huì)出現(xiàn)此現(xiàn)象。⑷ 其它原因：進(jìn)行了兩次擰緊。3．?dāng)Q緊扭矩值偏?。ㄞD(zhuǎn)角已達(dá)到設(shè)定值）擰緊扭矩值偏小的問(wèn)題多半是出在螺栓上，其主要原因是螺栓的質(zhì)量不好（屈服點(diǎn)較低）。當(dāng)然，從理論上來(lái)講，工件的螺孔攻大，螺栓螺紋直徑偏小也會(huì)出現(xiàn)這種情況，但在實(shí)際生產(chǎn)中，這種情況出現(xiàn)的機(jī)率極小。4．其它應(yīng)當(dāng)商討的問(wèn)題：⑴ 我們認(rèn)為的“擰緊扭矩值偏小”，是不是真正的偏??？討論這個(gè)問(wèn)題必須針對(duì)具體實(shí)例，我們以缸體189621線（缸體主軸承瓦蓋）自動(dòng)擰緊機(jī)為例： 當(dāng)時(shí)的工藝規(guī)定：擰至41NM再轉(zhuǎn)90176。，其終止扭矩的上限不超過(guò)130NM ,下限不低于90NM。而在有一段時(shí)間內(nèi)，工藝部門把扭矩的下限值修定為：不低于100NM和105NM,在此期間內(nèi)，時(shí)而出現(xiàn)扭矩值偏小情況（即達(dá)不到100NM和105NM）。我們?cè)谶@里再特別強(qiáng)調(diào)一下前面已經(jīng)介紹的如下幾個(gè)問(wèn)題：① 擰緊，實(shí)際上就是要使兩被連接體間具備足夠的壓緊力，反映到被擰緊的螺栓上就是它的軸向預(yù)緊力（即軸向拉應(yīng)力）。而不論是兩被連接體間的壓緊力還是螺栓上的軸向預(yù)緊力，在工作現(xiàn)場(chǎng)均很難檢測(cè)，也就很難予以直接控制，因而，人們采取了上述幾種方法予以間接控制。② 扭矩控制法：由于只能對(duì)于扭緊的扭矩進(jìn)行控制，而這個(gè)扭矩與螺栓軸向預(yù)緊力的關(guān)系受摩擦阻力影響較大，即同樣大小的扭矩其螺栓的軸向預(yù)緊力可能相差很大。③ 扭矩－轉(zhuǎn)角控制法：摩擦阻力的不同，僅影響測(cè)量轉(zhuǎn)角的起點(diǎn)，并將其影響延續(xù)到最后。而在計(jì)算轉(zhuǎn)角之后，摩擦阻力對(duì)螺栓軸向預(yù)緊力的影響已不復(fù)存在。綜上可知，螺栓連接需要的是被連接體間的壓緊力，扭緊的扭矩雖然與壓緊力成正比，但其比例系數(shù)（即2式中的扭矩系數(shù)K）隨摩擦系數(shù)的不同，離散度較大。即扭矩的大小并不能確切地反映出壓緊力的大小，同一狀況的連接體，由于摩擦系數(shù)的影響，以至扭矩相差很大，而壓緊力卻相差不大；而不同狀況的連接體，由于摩擦系數(shù)的影響，可能扭矩大的還沒(méi)有扭矩小的壓緊力大。如若螺栓和被連接體螺紋的螺距精度可以保證，那么，擰緊的轉(zhuǎn)角的精度就可以保證壓緊力的精度了。因而，作為扭矩－轉(zhuǎn)角控制法，只要確保起始扭矩（TS）和控制轉(zhuǎn)角(AC)精度就可以了。至于扭矩也并不是一點(diǎn)也不考慮，主要是把它作為一個(gè)監(jiān)視值來(lái)作為參考（用以發(fā)現(xiàn)扭矩偏大或偏小中的問(wèn)題），因而扭矩上下限的范圍不宜太小。否則，本來(lái)沒(méi)有問(wèn)題的擰緊也被當(dāng)做有問(wèn)題的看待了。從上述情況來(lái)看，在扭矩－轉(zhuǎn)角控制法中，過(guò)于看重或提高下限扭矩的實(shí)際意義是不大的。實(shí)際上這臺(tái)缸體主軸承瓦蓋擰緊機(jī)，剛從美國(guó)引進(jìn)時(shí)的工藝規(guī)定：擰至41NM再轉(zhuǎn)90176。，其終止扭矩上限不超過(guò)130NM ,下限不低于78NM。對(duì)于這個(gè)扭矩范圍，我想可能就是在美國(guó)原廠時(shí)，根據(jù)前序有關(guān)加工、螺栓等綜合情況對(duì)擰緊扭矩的影響而制定的。再如，連桿瓦蓋擰緊機(jī)，查原始工藝參數(shù)的記載：擰至54NM再轉(zhuǎn)90176。，其終止扭矩上限不超過(guò)160NM ,扭矩下限不低于40NM。這個(gè)工藝參數(shù)乍看起來(lái)很矛盾，它是擰至54NM再轉(zhuǎn)90176。，其終止扭矩下限怎么能低于40NM呢？其答案是：正因?yàn)樗豢赡艿陀?0NM，即在這里其擰緊的扭矩在工藝上是不考慮的，只要滿足其擰至54NM再轉(zhuǎn)90176。就可以了。它限制其終止扭矩的上限不超過(guò)160NM是一種保護(hù)措施。綜上，目前我們所認(rèn)為的“扭矩值偏小”的問(wèn)題，希望大家廣泛討論，深入探討，踴躍提出寶貴意見(jiàn)。⑵ 對(duì)于不同型號(hào)的同種工件，在同一臺(tái)擰緊機(jī)上擰緊，擰緊機(jī)上顯示的扭矩相同，而人工檢測(cè)卻相差較大。這個(gè)問(wèn)題也是筆者親身所遇，突出表現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)上罩蓋的擰緊機(jī)上，其上罩蓋分為二種，其中一種為鋁合金（鑄造的）；另一種為鋼板的。當(dāng)天是混流生產(chǎn)，在先裝配50臺(tái)鋁合金上罩蓋的過(guò)程中，其中4＃、5擰緊頭顯示扭矩12NM，而人工檢測(cè)為14－16NM，其它7個(gè)擰緊頭的扭矩均與人工檢測(cè)值相符（該擰緊機(jī)共9個(gè)擰緊頭）。用扭矩校準(zhǔn)儀校準(zhǔn)，9個(gè)擰緊頭的扭矩均相符，即擰緊機(jī)沒(méi)有問(wèn)題。而當(dāng)這50臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)裝完成后，上罩蓋恢復(fù)使用原來(lái)鋼板的，4＃、5擰緊頭顯示扭矩12NM，又與人工檢測(cè)值相符了。平墊片螺栓桿摩擦痕跡罩蓋上的螺栓頭（a）平墊片螺栓桿摩擦痕跡罩蓋上的圖 15螺栓頭（b）為什么只是4＃、5擰緊頭所擰的螺栓，其扭矩在人工檢測(cè)時(shí)偏大呢？較為引人注目的一點(diǎn)是：4＃、5擰緊頭所擰的螺栓及在鋁合金罩蓋上的摩擦痕跡如圖15（a），其它螺栓及在鋁合金罩蓋上的摩擦痕跡均如圖15（b）。 對(duì)比圖15（a）與（b）可見(jiàn)，4＃、5＃頭擰緊的摩擦痕跡是面（而其它頭是點(diǎn)），在擰緊進(jìn)行中為動(dòng)摩擦，其摩擦阻力與其它頭相比差值不大。而人工檢測(cè)時(shí)為靜摩擦，其摩擦阻力比其它頭大的較多，扭矩之差就顯現(xiàn)出來(lái)了。然而用鐵罩蓋時(shí)5＃頭為什么扭矩不大呢？其原因是鐵罩蓋表面有一層漆，光滑的漆表面使其靜摩擦阻力也相差不大了。從上述分析來(lái)看，在擰鋁合金罩蓋時(shí)，4＃、5＃頭在人工檢測(cè)時(shí)，扭矩雖然偏大，但由于擰緊機(jī)正常，故不應(yīng)當(dāng)按人工檢測(cè)工件的結(jié)果來(lái)修正擰緊機(jī)的。22
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