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智慧紧固

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兹懋(Zmart)是德国Kistler Remscheid (原Schatz)、德国AFS先进连接技术研究所驻中国全权代表机构,由兹韦克中国出资设立,具有德资企业背景,总部设立于上海,与华测检测在上海设有紧固连接技术共建实验室。

智慧紧固

致力于引进先进的紧固装配设计、测试验证技术,助力中国智能设计、 制造。 专业提供紧固连接全寿命周期的软、硬件产品及服务。

智慧光学

兹懋智能光学尺寸测量扎根于为紧固件、带钢、螺纹钢、圆钢提供整体解决方案,螺纹钢作为工业基础,民生基调,全自动智能光学钢筋检测系统突破传统检测,为高精尖智能制造夯实基础​。

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摩擦系数试验机

螺栓和螺母在安装过程中的质量特性对于螺栓连接的质量具有直接影响。功能测试是用于组装过程的最重要的分析方法。它确定紧固零件的机械特性和功能,从而保证其质量。同时确定摩擦系数、预紧力和扭矩。并在这个过程中遵守国际标准,以及尽可能真实地模拟使用条件。

模拟装配试验系统

在装配试验中要求所得到的试验结果必须没有任何"伪证据”-特别的是:如果所需试验部件上的紧固件,其位置就是实际安装条件,这种试验具有想当的挑战性。

横向振动试验台

横向振动测试试验台配有可调节振幅的驱动装置,用于横向载荷的力值传感器,高精度位移传感器以及可根据螺栓尺寸更换的测量夹紧力和螺纹摩擦力的传感器。 振动试验时将试验产品按照实际施工工艺安装到试验台上,通过Kistler软件设定试验条件,如试验频率、振幅。试验系统将实时监测并记录您所关心的夹紧力的衰减、横向推力大小、螺纹扭矩等数据。 横向振动测试过程中的振幅和频率等信息由测量和控制单元来控制。

螺纹装配工具测试系统

为了在现代化的工业生产过程中实现可靠的螺栓连接,可靠的拧紧枪是至关重要的。不仅必须在组装前对拧紧枪进行标定和认证,而且在组装过程中也必须反复检测。目的是保证连续高性能,以便实现最佳的组装效果和满足既定的标准。

超声轴力测试分析系统

不同于普通超声设备,Kistler 超声波轴力分析测试系统 可以对拧紧全过程进行数字采集 对螺栓进行短期或长期轴力监控 配合Kistler拧紧设备使用德国专业紧固件分析测试软件TestXpert ®进行和过程分析

智慧紧固扳手

无论是软连接拧紧点,还是硬连接拧紧点,我们在完成拧紧过程后,扭矩都是出现不同程度的衰减,如何找到残余扭矩&如何找到残余轴力成为了每个拧紧工艺工程师迫切希望解决的问题。 检测残余扭矩值需要有好的工具,才能保证检测结果的可靠性和重复性。 KISTLER的新一代智能扳手 Inspector具备完善的残余扭矩测试功能 内置了多种不同的测试方式可以根据客户需求自定义检测模式。

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Imess

Imess 是一家独立的激光和光学相机检测设备的制造商,自1998年以来Imess团队解决了光学质量保证方面的苛刻的检测任务,并开发了创新的检测技术,以支持您的生产线实现高效高产和高质量质量的水平。

全自动螺栓尺寸测量仪

源自德国,为不同行业紧固件外形尺寸测量而开发的全自动光学螺栓尺寸测量仪。此设备的能够自动测量螺钉,螺栓等回转体样件的几何形状。无论放置于现场或是实验室,该设备都能大幅集成常规测量手段,提高测量效率。测量大数据的便捷管理模式将成为紧固件企业质量飞跃的可靠选择。

全自动钢筋形貌尺寸测量仪

兹懋智能光学尺寸测量扎根于为紧固件、带钢、螺纹钢、圆钢提供整体解决方案,螺纹钢作为工业基础,民生基调,全自动智能光学钢筋检测系统突破传统检测,为高精尖智能制造夯实基础. 突破传统的手工离线测量,多种量具切换,且数据得不到有效保存和追溯等测量过程的痛点,打造全新智能光学检测的新场景。 全自动智能光学钢筋尺寸检测系统(RM)能够通过内置丰富钢筋检测标准对各类型的带肋钢筋的横肋纵肋,宽度,高度等尺寸在多场景下进行精密且快速的测量,开发的数据接口可以使测试数据进行多方式的共享和导出
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技术聚焦 l 汽车紧固件常用形位公差说明与测量方法


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发布时间:2020-07-09 13:46

形位公差的概念

“理想与现实的差距”
只要是制作加工出来的产品,无论用多精密的设备,无论做多大的努力,其尺寸和形状也是无法完全符合理论数值要求的,那么,做到多少才能与理论形状、位置相近呢?

我们把该相近程度用数值来表示,这就是形状公差位置公差,简称“形位公差”。

常用形位公差
目前国际上惯用的形位公差共有14种,它们是经过多个国家长期的努力和协调为了确保满足互换性同时降低成本而达成的统一共识,右图即国际统一化的形位公差符号列表。


形位公差运用场景
汽车紧固件的作用是对汽车的各部件与结构进行连接,为了使得螺栓在实际的装配过程中能够顺利的完成拧紧过程,因此螺栓的形位公差要求就非常重要。

例如直线度,直线度不符合要求的零件在装配过程中极易发生拧紧过程中的卡死导致扭矩报警。

同时,螺栓驱动部分相对于中径部分的跳动也非常重要,若零件的头部驱动与中径基准跳动超差,同样会造成拧紧过程中接头径向晃动过大导致装配失效,另外支撑面作为接触面若是与杆部基准的轴向跳动要求不符合时会造成头下的摩擦系数异常。

为了规避这些制造过程中的形位公差超差的风险,国标GB/T 3103.1-2002章节3.2中详细定义了每种形位公差的最大范围,基准和被测的关系对应,将形位公差归为“圆度”、“直线度”、“径向跳动”“全跳动”等。



形位公差的解析

圆度
即通常所说的圆整程度,表示零件上圆的要素实际形状与其中心保持等距的状况,圆度公差是在同一截面上,实际圆对理想圆所允许的最大变动量。


直线度
即通常所说的平直程度,表示零件上的直线要素实际形状保持理想直线的状况。直线度公差是实际线对理想直线所允许的最大变动量。


跳动公差
常规的跳动公差一般为:径向单跳动和全跳动、同轴度、位置度。

 

径向跳动全跳动为例:

 

径向跳动是表示零件上的回转表面在限定的测量面内,相对于基准轴线保持固定位置的状况。

 

径向跳动公差是被测实际要素绕基准轴线,无轴向移动地旋转一整圈时,在限定的测量范围内所允许的最大变动量。

 

其他的例如同轴度,位置度(回转体)其评估方式和径向的单跳动是完全一致的。

径向跳动

 

全跳动是指被测实际表面绕基准轴线无轴向移动的回转,同时指示器作平行或垂直于基准轴线的移动,在整个过程中指示器测得的最大读数差。

 

全跳动在实际使用中往往要求对整个表面的形位公差综合控制。

全跳动


形位公差在紧固件中的应用

这些常见的形状和位置公差在紧固件中的运用场景如下,通过径向和轴向两个方向的形变限制从而完成对零件弯曲,偏心的预防和管控,是优秀的紧固件产品在生产工艺中非常重要的设计。

上图是一种常见的紧固件的形位公差要求,可以看出基本分为一个径向跳动,要求0.22mm,基准为A和B,一个同轴度,要求0.43mm,基准为A,同时还有一个轴向的跳动,要求为0.15mm,基准为A,当然除此之外,也有一些特殊的形位公差要求在紧固件中被运用,例如:位置度。



传统测量方式

传统紧固件的测量方式通常是使用工装再加上百分表或者千分表,加持工件后沿着被测工件的基准轴心旋转一圈读取最大偏差来计算行为公差值。

例如跳动,或者使用千分尺测量一圈计算最大最小值测量。人工测量这些形位公差的时都离必须要遵循以下的步骤:

1、基准定位
2、装夹调整读数表
3、旋转被测工件
4、读数
5、计算测量结果



传统方式的挑战
在常规的测量方式中,操作员经常会遇到这样的困扰,不同人员测量的结果不同,到底哪个是准确的,为什么用更高一级精度的设备复核时,误差显得更大,为什么测量轴向跳动时测量不准确等等。

测量失效典型案例
当零件的弯曲方向平行于测量人员时,将无法测试出零件的弯曲状态,如图所示,上图为正确的方向下测试直线度,下图为零件转动后测试的状态,可以看出,下图的测试方法无法测试出零件的直线度实际值。


第一视角(弯曲状态)


以第一视角顺时针旋转90°

(真实状态依旧是弯曲)

 

既然紧固件的形位公差测量过程中存在着这样那样的风险,那么是否可以从测量上解决这一难题呢?答案是肯定的,接下来让我们一起见证奇迹!


兹懋解决方案

“ECM全自动光学螺栓尺寸测量仪
与传统的探针式、激光式测量系统不同,全自动螺栓尺寸测量仪采取可见光成像技术,先对被测物进行投影,然后根据多组的投影数据进行解析。

解析完成后即可自动得出产品的尺寸、位置、形位等跟螺栓、螺柱、回转体相关的参数



测试实例

使用“形位公差”工具栏中的“垂直度”模块对工件的垂直度进行快速测量

测试步骤
从上面的视频中我们可以看出,原来手工测量复杂的步骤在这简化成了3个步骤:

1、根据图纸框选基准要素和被测要素
2、测量开始,
3、结果输出


仅仅3-5秒,你甚至还没反应过来,我们的测试便已经完成了,有没有快到让你吃惊,当然,各位作为技术宅的先进代表一定对如此快速的测量心存顾虑。

懋哥呢也想到了一起,让我们一起从设备精度、测量效率、管理成本控制这几个典型角度来深度剖析下我们的这台全自动螺栓尺寸测量仪。

设备精度对比


 

重复性和再现性对比


测试耗时对比

通过对比可以发现,原先测量需要至少40秒的尺寸在转移到全自动光学螺栓测量仪之后,仅仅只需要10秒。

当然了,这台设备不仅仅只是测试形位公差速度快,精度高,测量其他尺寸同样效率非常高,通过以下的分析您便可以一目了然

全尺寸测试耗时对比


单件测试耗时对比
对照表格您可能有点看着有点累,那么我们同样做了下面这张对比图,这样一眼就能看出差距了。

 

 

 

更多关于“ECM全自动光学螺栓尺寸测量仪“,请关注兹懋公众号,回复“尺寸测量”。

 

 

 

扩展阅读:技术聚焦 l 为什么要控制螺栓的头下支撑面倾角?

 

 

 

 

 

关于兹懋 (原兹韦克中国的紧固技术业务单元)

      作为德国领先紧固技术在中国的代言人,旨在通过引进最先进的紧固技术助推中国先进制造业的发展。兹懋是来自德国的Kistler Remscheid (原Schatz)、ECM Datensysteme、AFS先进连接技术研究所驻中国的全权代表机构。提供源自德国的螺纹紧固连接检测、校准、分析的仪器设备,以及紧固连接全寿命周期的解决方案,并定期举办专业的紧固培训研讨会,深受业内好评。