拧紧的基本知识1

COOPER动力工具装配基础知识气动工具直流电动工具•打滑•离合器0.5Nm到4000NmCOOPER动力工具装配基础知识•枪式•弯头式•直柄式装配基础知识获得夹紧力!使用装配工具进行装配究竟要达到什么目的?装配基础知识什么是夹紧力?用螺栓和螺帽或者仅用螺栓把两个物体(工件)压在一起的力拧紧螺栓,螺栓伸长,把两个物体(工件)压在一起装配基础知识获得夹紧力的方法螺纹紧固件-角度和扭矩虎克类连接装配基础知识扭矩作用在物体上的切向力力和力臂的乘积装配基础知识力臂作用力扭矩=作用力X力臂螺栓单位:Newton-Meters,Ft.-lbs,Inch-lbs,Kg-meters,Kg-cm转角典型应用-安装油滤装配基础知识从一个制定的扭矩值开始紧固件旋转的角度值扭矩转角扭矩上限扭矩下限角度计量门槛值0º转角下限转角上限装配基础知识影响扭矩和转角的因素摩擦力连接类型装配基础知识摩擦损失螺纹副-40%螺栓头和螺帽与接触面之间摩擦力-50%螺栓拉伸-10%装配基础知识装配基础知识润滑螺纹的影响减少了螺纹副的摩擦力减少了其他接触面的摩擦力如果把角度做为控制参数,螺栓的拉伸不变(如果监控点相同)使用扭矩作为夹紧力的标识方法,螺栓拉伸会增加结论:连接的类型ISO5393(测试直接驱动工具的工业标准)硬连接–fromsnugtofinaltorque,fastenerrotates30degreesorless软连接-fromsnugtofinaltorque,fastenerrotates720degreesormore装配基础知识气缸盖和发动机本体的连接制动钳螺栓自动变速箱组件硬连接–金属和金属连接装配基础知识使用橡胶衬套的零部件U型螺栓(弹簧)座椅支架(必须穿过地毯拧紧)软连接-可压缩性材料装配基础知识转角或时间扭矩硬连接软连接装配基础知识扭矩时间过载目标扭矩扭矩过载装配基础知识装配基础知识中性连接紧锁垫片–开始为中度软连接当锁片压紧时为硬连接螺纹切削螺丝-螺纹切削过程为中度软连接,拧紧过程中为硬或者软连接Crimpnuts-prevailingtorqueuntilclampthencouldbehardorsoft•动态扭矩•静态扭矩扭矩两种扭矩的监控与使用何种工具无任何关系,但是在确认扭矩时却非常有用.动态扭矩-加载时进行在线测量得到的扭矩值静态扭矩-加载后,对扭矩进行测量装配基础知识动态扭矩vs.静态扭矩动态扭矩和静态扭矩的测量结果可能并不相同影响扭矩的因素–紧固件,装配,摩擦力理想情况下,每种扭矩都有具体的应用场合装配基础知识起动扭矩扭矩角度起动扭矩作用扭矩装配基础知识螺帽或螺栓由静止开始转动,工具所必须克服的扭矩。把机械运动,扭矩转换成电信号(电压)的装置传感器装配基础知识装配基础知识10VDC普通,0V(+)信号5.000v@0扭矩5.000volts@0扭矩(-)信号5.010v@最大量程4.990volts@最大量程惠斯登电桥装配基础知识名词解释0偏差-在0扭矩时电压差全量程-传感器额定输出扭矩时电压灵敏度–mV/V装配基础知识0?20X10313装配基础知识?扭矩=0mV?扭矩=20mV(10v电压)?扭矩=17mV?扭矩=10mV?扭矩=1mV扭矩的计算要求有一个参考点,这个参考点称为扭矩校准系数装配基础知识扭矩校准系数ClecoTME–输出的扭矩在传感器中产生5V的输出电压装配基础知识扭矩校准系数=工具传感器的额定扭矩X传感器前的齿轮系数比X占全行程的百分比•传感器•齿轮系数比•全行程的百分比装配基础知识这种错误和汽车上更换了差动齿轮却没对转速表进行重新设定是一样的.错误的校准系数会产生错误的扭矩输出.除非通过外部传感器,否则用户是不会知道扭矩的正确数值的.装配基础知识扭矩监测拧紧策略扭矩监测/角度监测扭矩控制扭矩控制/角度监测角度控制/扭矩监测(*并非两个参数同时控制,一个作为另一个的备份)扭矩控制/角度控制*装配基础知识扭矩监测工具自带的传感器传输扭矩信息给扭矩监测装置,但是工具由空气压力或离合器控制.*气动工具-打滑式,断气式,或离合器工具电动工具–不用于电动工具装配基础知识扭矩监测上限下限门槛扭矩扭矩时间装配基础知识扭矩监测/角度监测扭矩转角扭矩上限扭矩下限扭矩门槛值角度计量门槛值0º转角下限AngleLowLimit转角上限装配基础知识扭矩控制工具传感器传输扭矩信息到控制箱,当达到设定扭矩时控制器发送信号停止工具.*这种拧紧策略适用于气动和电动工具*此拧紧策略应用最广泛.*装配基础知识扭矩控制扭矩扭矩上限扭矩下限扭矩门槛值目标扭矩时间扭矩控制/角度监测工具自带的传感器把扭矩信息传输给控制箱,当达到设定的扭矩值,控制箱发出信号,工具停止转动.角度解码器传输角度信息给控制箱.控制箱把角度信息和设的角度上下限比较,显示拧紧的状态.*这种拧紧策略目前被广泛采用*装配基础知识这种拧紧策略适用于气动和电动工具*扭矩控制/角度监测扭矩角度扭矩上限扭矩下限角度计量门槛值0º转角下限转角上限目标扭矩装配基础知识角度控制/扭矩监测工具自带的传感器和解码器把扭矩和角度信息传输给控制箱,当达到设定的角度值,控制箱发出信号,工具停止转动.角度传感器传输扭矩信息给控制箱.控制箱把扭矩信息和设定的扭矩上下限比较,显示拧紧的状态.*这种拧紧策略在拧紧工程师中还颇有争议.*装配基础知识这种拧紧策略适用于气动和电动工具*角度控制/扭矩监测扭矩角度扭矩上限扭矩下限角度计量门槛值0º角度下限角度上限目标转角装配基础知识装配基础知识扭矩控制/角度控制工具中的传感器和解码起传输扭矩和角度信息传到控制器中.任何一个控制信号先达到设定的控制值工具停止转动.扭矩和角度信息和各自的限制比较,显示出拧紧的状态.*这种拧紧策略适用于气动和电动工具.*扭矩和角度不能同时进行控制!一个仅仅作为另一个的备份.*装配基础知识扭矩控制/角度控制扭矩角度扭矩上限扭矩下限扭矩门槛值角度计量门槛值0º角度下限角度上限角度目标范围目标扭矩•打滑式•离合器式•直流电动-最便宜(上)最昂贵(下).-最简单(上)到最复杂(下).-准确(上)最精确(下).排列方式:•油压脉冲•冲击扳手装配基础知识装配基础知识技术要求:48Nm+246.548.047.348.146.748.048.048.249.349.049.049.146.846.947.949.349.148.948.549.047.047.448.449.047.0低高统计:平均扭矩=48.1标准偏差(Sigma)=0.9统计学(46.0-50.0)MeanABC平均扭矩+1倍标准偏差平均扭矩-1倍标准偏差A=68.26%拧紧数据平均扭矩+2倍标准偏差平均扭矩-2倍标准偏差B=95.45%拧紧数据平均扭矩+3倍标准偏差平均扭矩-3倍标准偏差C=99.73%拧紧数据装配基础知识统计学装配基础知识技术要求:48Nm+2(46.0-50.0)46.548.047.348.146.748.048.048.249.349.049.049.146.846.947.949.349.148.948.549.047.047.448.449.047.0低高统计:平均扭矩=48.1标准偏差(Sigma)=0.96Sigma=5.468.26%拧紧数据会落在47.2和49.0之间统计学95.45%拧紧数据会落在46.3和49.9之间99.73%拧紧数据会落在45.4和50.8之间装配基础知识统计学48.1AA=68.26%拧紧数据49.047.2BB=95.45%拧紧数据49.946.3CC=99.73%拧紧数据50.845.4装配基础知识技术要求:48Nm+246.548.047.348.146.748.048.048.249.349.049.049.146.846.947.949.349.148.948.549.047.047.448.449.047.0低高统计:平均扭矩=48.1标准偏差(Sigma)=0.9统计学6Sigma=5.4%6Sigma=平均X1006Sigma=11.2%•打滑式25%6Sigma•油压脉冲式20%•离合器式15%•直流电动工具10%装配基础知识装配基础知识工具选择78Nm+6=15.3%(100%技术要求范围)=11.5%(75%技术要求范围)%6Sigma=平均X1006Sigma平均=技术要求的平均值6Sigma=公差%6Sigma=78X10012(72-84)15.3%(100%技术要求范围)11.5%(75%技术要求范围)•打滑式25%6Sigma•油压脉冲式20%•离合器式15%•直流电动工具10%装配基础知识装配基础知识CMK,CPK标识在工具额定的扭矩范围内工具的扭矩值的集中程度两个数值,一高一低.一般而言,我们关心的是最低值,也就是最坏的数值.如果扭矩的分布比较集中,两个数值应该是相同的.CMK用于评判工具自身的性能(Machine),CPK用于评判工具在实际应用中的性能(Process).CMK1.33以前是可以接受的,但是现在的要求已经提高到1.67或更高.如果工具扭矩的集中度很好,CMK的倒数就表明了扭矩范围的百分比.什么是无刷电动马达?没有电刷,因此不会产生电刷磨损解码器通讯三相直流电压使伺服模块达到性能最优电动工具装配基础知识直流电动工具–优点较少马达易损件自身不会带来污染噪音低运行成本低速度和扭矩曲线分开反转没有扭矩和速度损失更好的扭矩一致性扭紧策略的多样性简单的自动化接口界面装配基础知识电动工具–特殊考虑因素热不能像气动工具一样连续的工作故障排除比气动工具复杂装配基础知识直流电动工具–应用条件拧紧关键工位扭紧数据需要保存需要多步骤拧紧工厂不具备充足的压缩空气自动化要求清洁生产噪音方面的考虑装配基础知识直流电动工具–品牌RotorTool(解码器),TME控制箱Cleco,TME控制箱装配基础知识如何选择一把合适的工具?•电动还是气动•要求的扭矩•扭矩范围•工具的形式•反作用力•速度•确认方式•自动控制程度•工位的其他要求装配基础知识