最近小編在知乎上，看到一位工程師，對(duì)于“真的能從擰螺帽看出中國(guó)技術(shù)總工與德國(guó)小技工的差距嗎？”的討論及回答，覺得蠻有趣，這里分享給大家，以饗讀者。

上圖是個(gè)不完整的扭矩profile，沒有將bursting torque示意到其中，完整的我就不展示了。

當(dāng)然這其中涉及到螺絲刀的轉(zhuǎn)速和扭矩的選取，一般在評(píng)估階段都是使用大扭矩的螺絲刀，帶傳感器和記錄儀來(lái)記錄扭矩從screw-in torque到bursting torque的全profile，這其中細(xì)節(jié)不一而述，得全面的學(xué)習(xí)DVS標(biāo)準(zhǔn)和德國(guó)公司的規(guī)范才能知其一二。

完了之后呢？我曾經(jīng)只用一個(gè)profile將扭矩設(shè)好，曾經(jīng)國(guó)內(nèi)的一個(gè)汽車主機(jī)廠客戶就說(shuō)，夠了，這就是我要的扭矩，留下一臉懵逼的我，我想這也許是某些國(guó)產(chǎn)車可靠性不如奔馳寶馬奧迪或者大眾的原因吧。

接下來(lái)就是要樣本量來(lái)評(píng)估扭矩設(shè)定范圍了，在統(tǒng)計(jì)學(xué)界，有個(gè)神奇的32個(gè)樣本量，為什么是32個(gè)，這是從中心極限定理和CPK及置信區(qū)間去定義的，屬于統(tǒng)計(jì)學(xué)范疇，我不多說(shuō)了，如果到這兒不懂的，估計(jì)再往下看就有點(diǎn)吃力了。

對(duì)于螺絲扭矩的定義，樣本數(shù)可以不是32個(gè)，可以更少，比如說(shuō)德國(guó)人選取的是20個(gè)樣本量，這也是由于screw-in torque到bursting torque之間有較大的可選窗口決定的。



在實(shí)際記錄到的扭矩profile的處理的時(shí)候，需要有經(jīng)驗(yàn)知道可能是first touching surface torque還是second touching surface torque，這個(gè)我不在這兒說(shuō)了，誰(shuí)能告訴我上圖為什么會(huì)有這樣的2次touching surface torque我再告訴他。

接下來(lái)就是torque setting window的計(jì)算了，這里面有2個(gè)重要數(shù)據(jù)，一個(gè)是screw-in torque，也稱之為first touching surface torque；另一個(gè)是bursting torque，也就是最大破壞扭矩，screw-in torque需要計(jì)算其sigma值，然后加3sigma值，得到torque setting的LCL；而bursting torque的樣本計(jì)算出其sigma值，然后減3sigma值得到其torque setting的UCL。這個(gè)時(shí)候LCL和UCL的中值一般設(shè)為扭矩值，而范圍再根據(jù)中值和CMK>=1.67計(jì)算其sigma值，得到扭矩的LSL和USL。



到這里簡(jiǎn)單的扭矩介紹就完成了，關(guān)于設(shè)定好的扭矩，這里面也有些問(wèn)題，一個(gè)是中值科不科學(xué)？另一個(gè)是有沒有torque window為負(fù)值？自己琢磨吧。

扭矩設(shè)定好了之后才是到了打螺絲這一步，是不是汗都下來(lái)了，螺絲還沒有打呢！

當(dāng)然有人說(shuō)國(guó)標(biāo)里面寫好了扭矩了，你費(fèi)了九牛二虎之力干嘛，不如直接根據(jù)材料和孔徑選取扭矩就可以了，如果說(shuō)這話的人，那就驗(yàn)證了德國(guó)鎖螺絲和中國(guó)鎖螺絲的技術(shù)上的差異了。

有句話叫規(guī)范是死的，技術(shù)才是活的。誰(shuí)能告訴我為什么上面的實(shí)際扭矩profile和示意圖的差異？以及這種差異說(shuō)明了什么？

打螺絲的螺絲刀根據(jù)評(píng)估的扭矩設(shè)定來(lái)設(shè)定扭矩和轉(zhuǎn)速，相對(duì)應(yīng)的不同材料扭矩和轉(zhuǎn)速差異很大，當(dāng)然土豪們可以選取德國(guó)或者瑞典的一些智能扭矩螺絲刀設(shè)備來(lái)直接打螺絲，比如說(shuō)Atlas Copco的智能扭矩實(shí)時(shí)設(shè)定系統(tǒng)。

基本上高規(guī)格的要求才會(huì)出現(xiàn)這些torque的評(píng)估，這也是為什么擰螺絲和擰螺絲的是不一樣的。

螺紋孔設(shè)計(jì)上也有很多學(xué)問(wèn)，包括孔徑，拔模角度，等等，一些機(jī)械設(shè)計(jì)上的東西不說(shuō)了

很有意思的是德國(guó)的打螺絲基本上都是自動(dòng)設(shè)備，包括自動(dòng)送料系統(tǒng)，自動(dòng)吸附螺絲系統(tǒng)，自動(dòng)定位和打螺絲系統(tǒng)，這些東西倒不是很難，主要是人的成本因素決定的，如果哪天中國(guó)的人工成本上去了，基本上都會(huì)實(shí)現(xiàn)無(wú)人打螺絲工藝。

德國(guó)人在這一塊規(guī)范做得特別精細(xì)，將這些都寫在了標(biāo)準(zhǔn)里面，當(dāng)然，每家供應(yīng)商或者研究機(jī)構(gòu)都有自己的獨(dú)特的東西和能力，以便于吸引到客戶和生意的達(dá)成，比如螺絲頭的設(shè)計(jì)比例，墊圈的大小和bolt本身的比例，這些會(huì)影響到是否能夠自動(dòng)化還是只能手工。

螺絲刀和螺絲的咬合也關(guān)系到扭矩設(shè)計(jì)大小和鎖螺絲速度的不同，大家可以看看螺冒嘴的不同來(lái)確定各種不同的螺絲刀選取和速度的定義，等等。



且更新至此吧，希望大家有高人指正一二，不勝感激！