残余扭矩测试应用（PCT） VDI2645-part3标准解读- 大数跨境

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残余扭矩测试应用（PCT） VDI2645-part3标准解读

兹懋Zmart

2021-11-24

残余扭矩测试应用（PCT）
VDI2645-part3标准解读

ZMART Service Team

残余扭矩测试

测试以预紧力为目标值的螺栓连接的静力矩，并且以螺栓紧固后产生的静态扭矩值作为测试依据，进行螺栓连接的工艺能力测试(PCT)，而螺栓连接的工艺能力测试(PCT)的目的是评估和记录在系列生产条件下紧固工艺的质量能力。与机器性能测试(MCT)相比，不仅机器影响，而且影响的类别包括人、材料、方法和环境。

PCT可以提供了质量持续改进方向：

1.确定目标工艺改进后的对拧紧系统是否存在影响

2.评估过程改进的影响范围

3.评估工艺公差范围

4.可以使用图表的方式说明质量问题

PCT的测定方法

通过进一步紧固，测试一个已完成的螺栓连接，同时测量记录扭矩-旋转角度曲线。在理想情况下，旋转曲线的转矩角可分为三个阶段:

1.产生进一步拧紧所需的静态扭矩

2.从静摩擦到滑动摩擦的动态转变点

3.进一步旋转螺栓连接到最大扭矩

由于不可能直接测量进一步旋转角度为0时的理论静力矩。因此，在实践中要使用程序和方法来确定一个近似值。在大多数情况下，这样确定的静态转矩将与施加的转矩不同。需要通过进一步转动螺栓或螺母，并且将扭矩角度的曲线记录。在这里，最终扭矩不能超过允许的最大值。在扭矩-角度曲线上，通过计算，或者曲线特征识别出残余扭矩值。对于整个测试过程，连续性、转速都会影响测量结果。为了确定特征测量值（残余扭矩值），在程序中有五种不同的方法可用。“分离时的最大值”方法在实践中被认为是不合适的，因此不在这里考虑。

（1）峰值测量模式：

测量中出现的最高转矩值(峰值)被记录下来。在这里，用户需要增加扭矩，直到连接螺栓明显移动(即进一步旋转)。测量结果不稳定受人为影响比较大，不推荐。

（2）在固定角度的扭矩监控模式

首先设定好的滑动旋转角度，并将设定好的角度值α上的扭矩值记录下来。在α测点旋转角度处的扭矩进行数值记录。结果比较稳定，但是距离理论静摩擦滑动点偏差较大，适合现场生产检测。

（3）配合滑动后的最小扭矩值模式：

在一个确定的角度范围内的最低转矩值被记录。在两个旋转角度值内的最小扭矩进行记录。结果会受最小角度&最大角度值影响，但是参数取值需要事先做多组测试确定，适合同一拧紧点多样本测试。

（4）交叉线法模式

这个值是在两条直线的交点处确定的。这两条直线的位置(梯度)是通过在两个定义的旋转角度范围(测量间隔)内计算确定的。如果没有明显的分离点的时候，计算出来的值会比较贴近理论值，但是出现明显分离点时，计算值与理论值会有较大的偏差。

（5）斜率法模式：

斜率法使用的是通过扭矩角度拧紧曲线的梯度变化，判断曲线上的拐点，定义拐点为最终的复验扭矩点。角度范围(测量间隔)内计算确定的。这些直线是根据定义转角处的转矩值计算出来的。受测量设备影响比较大，大部分设备需要将曲线导出PC端后才能准确识别。（Kistler的新产品Inspector是一款无需导出可以在测试扳手上准确识别残余扭矩点的测试设备，如果自动识别的残余扭矩点不够准确，还可以在扳手屏幕上进行手动选点修正）

汇总对比

特殊特性以及评估

测试结束后，测试设备应该输出静态扭矩(MNA1)与最终扭矩(Mist)。为了能够在以后进行合理的检查/分析，生产过程中实际的扭矩值应记录在每个紧固记录中。

PCT公差的规范/计算

如果没有从经验中获得的关于静态扭矩公差极限的值，这些值应根据与参考螺栓连接相对应的样品的经验来确定。

计算过程能力的统计程序

统计能力计算原理即使在相同的生产条件下。由于随机影响，螺栓连接通常会产生不同的静力矩。根据制造质量的不同，这些因素会产生系统性影响。因此，我们进行了一项调查，以了解静态扭矩的分布如何符合基于参考螺栓连接计算的公差区间(如下图)。这种评估是用能力参数Cp和Cpk表示的。Cp值只考虑了工艺扩散，而Cpk值考虑了目标偏离。这些参数应该满足安全工艺的要求。

如果您对这个解读有什么疑惑或者想要探讨一下的，请添加小编微信：18017569687

关于兹懋

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。

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