一种收口自锁螺母收口尺寸检测装置的设计探讨

一种收口自锁螺母收口尺寸检测装置的设计探讨

费安顺

贵州航锐航空精密零部件制造有限公司 贵州遵义 563000

摘要:本文针对以往收口自锁螺母收口尺寸检测装置的不足之处进行设计改进，有效解决了生产中的实际问题，设计了一套更加优越、简易、适用的收口尺寸检测装置，这种检测装置对大批量生产中检测时更显其优越。

关键词：收口自锁螺母 检测装置 设计探讨

1、技术背景

自锁螺母作为一种在航空航天、船舱等领域广泛使用的紧固件，主要功能就是防松、抗振。一般通过将螺母螺纹部分挤压变形后，产生锁紧力。常见的挤压变形形式有两大类：一类是面接触收口，包括：椭圆收口和矩形收口，其原理是：通过工装将螺母的螺纹端挤压成椭圆形、矩形。二类是点接触收口，包括：两点式收口和三点式收口，其原理都是通过收口工装将螺母的螺纹端挤压变形。此类螺母的防松、抗振功能是必须具有，且一定要满足使用要求的特殊功能，因此，对其收口部位的尺寸要求十分严苛，尺寸检测也必须精准。长期以来，设计出符合研制不同收口尺寸要求的优越、简易、适用收口尺寸检测装置是广大科技人员永恒的课题。本文所涉及的是如下图1所示的两点式、面收口自锁螺母收口尺寸检测的装置。

图1 两点式面收口自锁螺母结构图

技术分析

在机械加工行业，对广泛用于航空航天、船舶等行业的标准件自锁螺母，其加工规格多、数量大、要求高，其收口尺寸的测量准确度直接影响产品的锁紧性能试验和产品的合格交付。本文所涉及的检测装置主要是针对图1所两点式、面收口自锁螺母收口尺寸检测用，该自锁螺母产品的收口尺寸公差多控制在0.03mm～0.05mm，收口长度h为2mm～3.5mm，测量位置为收口长度的二分之一处。该尺寸用游标卡尺测量，测量精度达不到，且尺寸定位不准确，对不同的游标卡尺和不同的测量点需反复校对修正，受测量力影响，测量值差异较大，游标卡尺维护成本也高（易磨损）。用外径千分尺测量，不易找到收口尺寸最低点，效率低下，定位不准确。采用精密测量设备对现场加工测量又不现实，其成本费用高昂，效率低。通过选形、设计、试制、改进，最后选定了如下图2所示测测量装置结构性，这种测量装置结构简单，制作方便，对自锁螺母收口尺寸的测量准确、效率高、通用性强。这种装置的核心部件是定位测帽，其结构如下图3所示。

图2 测量装置结构图

1、尺架 2、指示表 3、活动测头 4、螺母体 5、定位测帽 6、固定螺钉 7、活动测杆 8、锁紧装置 9、固定套管 10、微分筒 11、杠杆顶杆

图3 定位测帽结构图

技术方案

采取通用的杠杆千分尺作为基本测量器具，加工制作定位测帽对收口深度进行定位，用量块或量棒调整好收口尺寸后，按动杠杆顶杆即可进行测量。测量时，装上定位测帽5（见上图3），根据零件收口尺寸要求旋转微分筒10至对应刻度尺寸，用锁紧装置8紧固活动测杆7，旋转定位测帽5至结构简图位置，紧固固定螺钉6，用量块或量棒对指示表“0”位。右手握尺架1，大拇指按下杠杆顶杆11，左手将自锁螺母收口端面放在定位测帽5定位面上（收口尺寸位置与杠杆千分尺测量轴线基本一致），松开杠杆顶杆11，贴紧定位测帽5定位面轻轻旋转零件，找到指示表最小尺寸位置，通过指示表读数即可得出收口尺寸的测量值。

优点

本装置结构简单，制作容易，测量精度高，使用方便、快速。通过杠杆千分尺提高了测量精度，测量范围宽，采用定位测帽实现了定位准确度和定位速度。通过改变定位测帽的h值和L值实现不同产品规格和不同收口尺寸的测量。

5、结束语

经试制验证，设计方案可行，达到预期目的。

参考文献：

【1】《工程材料实用手册》编辑委员会.工程材料实用手册.中国标准出版社2002.8

【2】《机械加工工艺手册》（第一版）【M】李洪.：北京出版社，1990.

【3】《机械工程材料》【M】何世禹.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1995.

【4】《金属切削机床技术》【M】戴曙..北京：机械工业出版社，1993.

【5】《机械加工技师综合手册》[M]. 陈宏钧.北京:机械工业出版社,2006

【6】《机床夹具设计手册》. 殷国富 徐雷.北京:机械工业出版社,2004

【7】《机械制造工艺学》. 王先逵.北京:机械工业出版社,2007