一种零件装配用螺栓螺母拧紧扭矩的控制方法与流程

本发明涉及一种定位控制方法，尤其涉及一种应用于机械系统的零件装配时通过不同阶段的力矩和角度的控制，确保螺栓拧紧到位的控制方法。

背景技术：

目前，在各家机械系统制造厂家的零件装配生产过程中，通常会利用螺栓与螺纹之间的旋接配合，转动并拧紧螺栓来压紧物件，但由于螺栓拧紧未到位、物件尺寸预估失误等各种原因导致螺栓没有压紧物件，物件无法定位。

而现有技术下为了解决这个问题，主要采取了以下三种方式：

1.通过自定义扭矩值来实现压紧物件；

2.通过设定的角度来压紧物件；

3.通过全过程的扭矩和角度监控来压紧物件。

而这三种方法均存在有各自的缺陷：

如第一种通过自定义的扭矩来控制压紧物件的方案，通常会因为螺纹的损坏或者是螺纹间存在有异物，导致扭矩看似达到设定值，但螺栓的实际位移量不足，形成物件定位缺陷；

而第二种通过设定的角度来压紧物件的方案，一旦出现螺纹之间的间隙过大的情况时，拧紧过程成中螺栓的位移量虽然达到了，但扭矩不足，造成物件定位缺陷的出现；

最后第三种通过全过程的扭矩和角度监控来压紧物件的方案，如拧紧过程中为了排除出现开始的认牙不成功(即螺栓与螺纹开始时并不对接，需要调整位置)，造成空转，增加额外的旋转角度，或因螺栓与螺纹磕碰，造成了假扭矩，而如果将角度和扭矩设置的过于严格的话，反而会导致产品合格率过低，造成生产进度缓慢。

综上所述，现有技术下的螺栓螺母拧紧控制方法均存在有或多或少的缺陷，故先迫切需要一种新型的零件装配用螺栓螺母拧紧扭矩的控制方法，能解决现有技术下的种种不足之处，确保螺栓拧紧到位的同时并保证产品的合格率。

技术实现要素：

为了解决现有技术下的零件装配时螺栓螺母拧紧控制方法所存在的螺栓的实际位移量不足、螺栓的位移量虽然达到了但扭矩不足、空转造成增加额外的旋转角度和螺栓与螺纹磕碰造成了假扭矩的缺陷，本发明提供了一种零件装配用螺栓螺母拧紧扭矩的控制方法，通过在拧紧过程中设置不同的阶段，并根据各个阶段的不同，进行相应的扭矩和角度的控制，确保零件在拧紧过程中消除因螺纹加工不到位或者因为清洁度不够等原因，避免造成的假扭矩现象，并确保螺栓能够压紧物件，同时本发明可以根据螺栓的长度选择合适的进给速度并选择合适的角度，来保证螺栓的快速拧紧，且本发明确保螺栓与物件底面充分接触，确保了拧紧到位的螺栓都符合要求，提高了产品的合格率。

本发明的一种零件装配用螺栓螺母拧紧扭矩的控制方法，其具体方法及步骤如下所述：

一种零件装配用螺栓螺母拧紧扭矩的控制方法，包括螺栓、零件壳体、设置在壳体内与螺栓旋接配合的螺母、与螺栓接触的待装配工件和设置在零件壳体底部的装配底座，其具体步骤如下：

1)当螺栓需要拧进零件壳体时，首先螺栓会与螺母接触，螺栓与螺母接触后，将螺栓反向旋转400°，此时的螺栓扭矩值为小于-5n.m，以角度监测控制为主参数，扭矩监测控制为附参数，本步骤中应确保待螺栓的初始位置能与螺母充分接触；

2)将螺栓正向旋转400°，此时的螺栓扭矩值设定为5n.m，以角度监测控制为主参数，扭矩监测控制为附参数，确保螺栓及螺母的螺纹正好接触，可以进行装配；

3)将螺栓继续正向旋转，以螺纹为12牙的标准螺栓长度选择进给速度的同时，螺栓的旋转角度为3600°，并留出2倍牙距的距离，来保证螺栓的快速拧紧，此阶段以角度监测控制为主参数，扭矩监测控制为附参数；

4)将螺栓的正向旋转设定区间为0～720°的任意设定角度，扭矩值设定为15n.m，此阶段以扭矩监测控制为主参数，角度监测控制为附参数，本步骤中随着正向旋转角度变化，当扭矩达到设定值的15n.m时，此时螺栓的正向旋转角度应在0～720°的设定区间内或达到设定区间的上限，确保螺栓底面接触到装配底座；

5)继续将螺栓正向旋转5～10°的小角度，由于步骤4)中螺栓底面已经接触到装配底座，故本操作会使得螺栓扭矩值急速上升，达到螺栓扭矩的上限值32n.m，确保了螺栓与装配底座充分接触，最后将待装配工件置入零件壳体内并装配即可，此阶段以扭矩监测控制为主参数，角度监测控制为附参数，本步骤中随着正向旋转角度变 化，当扭矩达到上限值的32n.m时，此时螺栓的正向旋转角度应在5～10°的设定区间内或达到设定区间的上限，确保待装配工件置入零件壳体后能与螺栓接触。

根据本发明的一种零件装配用螺栓螺母拧紧扭矩的控制方法，其特征在于，所述的步骤1)中螺栓反向旋转400°停止，螺栓扭矩值应小于-5n.m，其余的螺栓扭矩值拧紧情况则判定为不合格。

根据本发明的一种零件装配用螺栓螺母拧紧扭矩的控制方法，其特征在于，所述的步骤2)中螺栓正向旋转400°停止，螺栓扭矩值应低于5n.m，其余的螺栓扭矩值拧紧情况则判定为不合格。

根据本发明的一种零件装配用螺栓螺母拧紧扭矩的控制方法，其特征在于，所述的步骤3)中螺栓正向旋转3600°停止，螺栓扭矩值应低于5n.m，其余的螺栓扭矩值情况均判定为不合格。

根据本发明的一种零件装配用螺栓螺母拧紧扭矩的控制方法，其特征在于，所述的步骤4)中螺栓正向旋转0～720°，螺栓扭矩值应在5n.m～15n.m之间，其余的螺栓扭矩值情况均判定为不合格。

根据本发明的一种零件装配用螺栓螺母拧紧扭矩的控制方法，其特征在于，所述的步骤5)中螺栓正向旋转5～10°，螺栓扭矩值应在25n.m～32n.m之间，其余的螺栓扭矩值情况均判定为不合格。

使用本发明的一种零件装配用螺栓螺母拧紧扭矩的控制方法获得了如下有益效果：

1.本发明的一种零件装配用螺栓螺母拧紧扭矩的控制方法，通过在拧紧过程中设置不同的阶段，并根据各个阶段的不同，进行相应的扭矩和角度的控制，确保零件在拧紧过程中消除因螺纹加工不到位或者因为清洁度不够等原因，避免造成的假扭矩现象，并确保螺栓能够压紧物件；

2.本发明的一种零件装配用螺栓螺母拧紧扭矩的控制方法，可以根据螺栓的长度选择合适的进给速度并选择合适的角度，来保证螺栓的快速拧紧，且本发明确保螺栓与物件底面充分接触，确保了拧紧到位的螺栓都符合要求，提高了产品的合格率。

附图说明

图1为本发明的一种零件装配用螺栓螺母拧紧扭矩的控制方法的各个零部件装配的具体结构示意图；

图2为本发明的一种零件装配用螺栓螺母拧紧扭矩的控制方法的具体步骤策略 图；

图3为为本发明的一种零件装配用螺栓螺母拧紧扭矩的控制方法的实际工作时的参数曲线图。

图中：1-螺栓，2-零件壳体，3-螺母，4-待装配工件，5-装配底座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的一种零件装配用螺栓螺母拧紧扭矩的控制方法做进一步的描述。

实施例

如图1～图3所示，一种零件装配用螺栓螺母拧紧扭矩的控制方法，包括螺栓1、零件壳体2、设置在壳体内与螺栓旋接配合的螺母3、与螺栓接触的待装配工件4和设置在零件壳体底部的装配底座5，其具体步骤如下：

1)当螺栓1需要拧进零件壳体2时，首先螺栓会与螺母3接触，螺栓与螺母接触后，将螺栓反向旋转400°，此时的螺栓扭矩值为小于-5n.m，以角度监测控制为主参数，扭矩监测控制为附参数，本步骤中应确保待螺栓的初始位置能与螺母充分接触；

2)将螺栓1正向旋转400°，此时的螺栓扭矩值设定为5n.m，以角度监测控制为主参数，扭矩监测控制为附参数，确保螺栓及螺母3的螺纹正好接触，可以进行装配；

3)将螺栓1继续正向旋转，以螺纹为12牙的标准螺栓长度选择进给速度的同时，螺栓的旋转角度为3600°，并留出2倍牙距的距离，来保证螺栓的快速拧紧，此阶段以角度监测控制为主参数，扭矩监测控制为附参数；

4)将螺栓1的正向旋转设定区间为0～720°的任意设定角度，扭矩值设定为15n.m，此阶段以扭矩监测控制为主参数，角度监测控制为附参数，本步骤中随着正向旋转角度变化，当扭矩达到设定值的15n.m时，此时螺栓的正向旋转角度应在0～720°的设定区间内或达到设定区间的上限，确保螺栓底面接触到装配底座5；

5)继续将螺栓1正向旋转5～10°的小角度，由于步骤4)中螺栓底面已经接触到装配底座5，故本操作会使得螺栓扭矩值急速上升，达到螺栓扭矩的上限值32n.m，确保了螺栓与装配底座充分接触，最后将待装配工件4置入零件壳体2内并装配即可，此阶段以扭矩监测控制为主参数，角度监测控制为附参数，本步骤中随着正向旋转角度变化，当扭矩达到上限值的32n.m时，此时螺栓的正向旋转角度应在5～10°的设定区间内或达到设定区间的上限，确保待装配工件置入零件壳体后能与螺栓接触。

参考图2及图3，步骤1)中螺栓1反向旋转400°停止，螺栓扭矩值应小于-5n.m， 其余的螺栓扭矩值拧紧情况则判定为不合格。

参考图2及图3，步骤2)中螺栓1正向旋转400°停止，螺栓扭矩值应低于5n.m，其余的螺栓扭矩值拧紧情况则判定为不合格。

参考图2及图3，步骤3)中螺栓1正向旋转3600°停止，螺栓扭矩值应低于5n.m，其余的螺栓扭矩值情况均判定为不合格。

参考图2及图3，步骤4)中螺栓1正向旋转0～720°，螺栓扭矩值应在5n.m～15n.m之间，其余的螺栓扭矩值情况均判定为不合格。

参考图2及图3，步骤5)中螺栓1正向旋转5～10°，螺栓扭矩值应在25n.m～32n.m之间，其余的螺栓扭矩值情况均判定为不合格。

应注意，本发明的一种零件装配用螺栓螺母拧紧扭矩的控制方法在螺栓螺母拧紧过程中通过不同阶段的力矩和角度的控制，确保螺栓拧紧到位，不仅限于本实施例中的5步控制，而且本发明的一种零件装配用螺栓螺母拧紧扭矩的控制方法可在不同的阶段当中，根据不同需求分别确定角度或扭矩为主参数，另外的扭矩或角度为附参数。

本发明的一种零件装配用螺栓螺母拧紧扭矩的控制方法，通过在拧紧过程中设置不同的阶段，并根据各个阶段的不同，进行相应的扭矩和角度的控制，确保零件在拧紧过程中消除因螺纹加工不到位或者因为清洁度不够等原因，避免造成的假扭矩现象，并确保螺栓能够压紧物件；且本发明可以根据螺栓的长度选择合适的进给速度并选择合适的角度，来保证螺栓的快速拧紧，且本发明确保螺栓与物件底面充分接触，确保了拧紧到位的螺栓都符合要求，提高了产品的合格率。