在对国内外汽车行业、拧紧工艺及其生产设备的发展和现状做了研究后,指出了螺栓拧紧机国内外的研究现状与发展情况。针对汽车零部件多品种、小批量的生产模式,对螺栓的拧紧质量有较高工艺要求,提出了研制一套全新的螺栓拧紧设备的必要性,并将此作为本文的主要内容。本文为解决企业的生产问题,设计一种具有一定通用性的螺栓拧紧机,该设备主要由工作台及拧紧系统组成,目前主要用于风扇支架单个M10螺栓以及驱动器总成8-M10螺栓拧紧。为实现多种产品的拧紧加工,在生产中拧紧位置、拧紧控制方法、拧紧路径以及工装能快速切换。通过控制系统的可编程性及快换工装的互换性,使可加工产品范围扩增,实现设备的通用性。选用国外知名品牌拧紧轴,实现拧紧状态控制,保障拧紧质量。拧紧机采用单轴拧紧方案,在进行多螺栓拧紧时由于预紧力的施加,螺栓之间存在相互作用力,为提升拧紧质量研究了多螺栓拧紧顺序对拧紧质量的影响。根据拧紧工艺要求,完成拧紧轴和工作台伺服电机等元件选型。根据功能特点,完成拧紧系统及工作台机械结构设计,实现拧紧系统Z轴升降及拧紧功能和工作台X、Y轴快速精准定位至拧紧位置功能。然后设计立柱、机架等结构完成拧紧机机械结构整体设计。通过对三维模型仿真分析,对设备关键承力部件可靠性验证,完成拧紧机的机械结构设计与研究。最后依据机械结构特点完成控制系统的硬件选型、软件设计及人际交互界面设计,完成螺栓拧紧机设计。