论文部分内容阅读
[摘 要]本文就航空航天领域所用抗拉型高锁螺母的结构设计和工艺技术提出了一些自己的意见和建议,供大家参考。
中图分类号:S913 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)02-0055-01
螺母是与外螺纹紧固件配用共同完成紧固功能的内螺纹紧固件。自螺栓发明以来,螺母也就诞生了,它与螺栓堪称是一对孪生兄妹。但普通螺母只起紧固作用,没有别的功能。随着现代工业的飞速发展,螺母在不同领域得到了广泛应用,尤其在一些特殊环境和场合,对螺母提出了各种苛刻要求,通过在螺母上实现了这些苛刻要求后,取得了许多特殊的功效。本文所探讨的是一种在限制装配空间的情况下使用的抗拉型高锁螺母。
一、结构设计
普通螺母的六角体外型彻底更改设计成圆柱体。为了便于搬拧,在超出空间处保留了六角体结构。螺母与搬拧六角体连接处挖设沟槽,当拧紧力达到一程度时,螺母与搬拧六角体从沟槽处断开,实现自然分离。主辅分离后释放出了可用空间。限制拧紧力防止了螺纹变形甚至滑扣。当螺母装配到位后,用专用工装在特定位置处制作局部变形区(锁紧变形坑),可靠地防止了工作过程中的螺母松动问题,实现了自我锁紧。
本文所涉及的抗拉型高锁螺母其结构包括:螺母(1);搬拧六角体(2);沟槽(3);锁紧变形坑(4)等部分,具体如图1:
二、工艺技术方案及难点
抗拉型高锁螺母的基本工艺技术方案:采取低成本的机械加工方法进行圆螺母体和搬拧体的加工,然后在连接处切出沟槽,沟槽尺寸根据试验得出的搬拧力大小来确定。当搬拧力达到规定的力值范围时,螺母与搬拧六角体应从沟槽处自然断开,断口规则。其工艺难点为:
(1)热处理时机的选择。由于热处理工序安排的位置对收口后的性能影响至关重要,为降低其对收口后性能的影响,将热处理工序安排在收口工序前进行。技术指标要求控制在HRC28-38范围内即可。
(2)同轴度控制。①首先选用高精度车床以保证收口部位的尺寸公差控制0.02-0.03mm以内,然后调头以精车的外圆为装夹基准,平端面镗孔。②采取加工中心铣六面,保证扳拧部位与安装部位的同轴度要求。
(3)攻丝垂直度的及螺纹精度的控制。为保证攻丝后螺纹与端面的垂直度,采取在六角车上用弹簧夹头将产品装夹在主轴卡盘上,丝锥采取浮动攻丝夹头装夹,产品螺纹加工后,还必须用垂直度规检测攻制产品的垂直度,用螺纹塞规检测加工的精度是否满足要求。对于高温合金材质的高锁螺母,特别是大规格的螺母,丝锥的磨损比较大,产品的精度不易得到保证,为此,所用丝锥选取的材質为M42,并分两次进行攻制,即分头攻及二攻来对切削余量进行合理分配,攻制时还必须选用散热较快的冷却介质,从而减少了丝锥的磨损,保证了产品质量。
(4)断颈槽部位加工精度。该精度直接对拧断力矩产生重大影响,因此,工序尺寸的一致性控制尤其重要。
(5)收口工序尺寸控制。收口尺寸必须控制在0.05mm以内。为达到该控制要求,应采用专用工装进行收口。
三、优点
与现有技术相比,本文所涉及抗拉型高锁螺母的把普通螺母的六角体更改设计成圆柱体,搬拧部分保留了六角体结构,二者连接处用普通机械加工的方法加工出沟槽。本体为圆柱体,大大节省了普通螺母装配时的工艺空间,装配到位后显得更加紧凑。搬拧六角体,装配到位后自然分离,一方面有效实现了装配,同时,装配到位后自然分离,不伤本体,还释放出了预期的有用空间。圆柱螺母本体的适当位置进行局部人工变形,防止了螺母非预期转动,实现了高可靠的自我锁紧。本发明结构简单,安全可靠,易于实施,效果明显,可推广运用到各种机械行业。
参考文献
[1] 陈宏钧.机械加工技师综合手册[M].北京:机械工业出版社,2006.
[2] 王先逵.机械制造工艺学.北京:机械工业出版社,2007.
中图分类号:S913 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)02-0055-01
螺母是与外螺纹紧固件配用共同完成紧固功能的内螺纹紧固件。自螺栓发明以来,螺母也就诞生了,它与螺栓堪称是一对孪生兄妹。但普通螺母只起紧固作用,没有别的功能。随着现代工业的飞速发展,螺母在不同领域得到了广泛应用,尤其在一些特殊环境和场合,对螺母提出了各种苛刻要求,通过在螺母上实现了这些苛刻要求后,取得了许多特殊的功效。本文所探讨的是一种在限制装配空间的情况下使用的抗拉型高锁螺母。
一、结构设计
普通螺母的六角体外型彻底更改设计成圆柱体。为了便于搬拧,在超出空间处保留了六角体结构。螺母与搬拧六角体连接处挖设沟槽,当拧紧力达到一程度时,螺母与搬拧六角体从沟槽处断开,实现自然分离。主辅分离后释放出了可用空间。限制拧紧力防止了螺纹变形甚至滑扣。当螺母装配到位后,用专用工装在特定位置处制作局部变形区(锁紧变形坑),可靠地防止了工作过程中的螺母松动问题,实现了自我锁紧。
本文所涉及的抗拉型高锁螺母其结构包括:螺母(1);搬拧六角体(2);沟槽(3);锁紧变形坑(4)等部分,具体如图1:
二、工艺技术方案及难点
抗拉型高锁螺母的基本工艺技术方案:采取低成本的机械加工方法进行圆螺母体和搬拧体的加工,然后在连接处切出沟槽,沟槽尺寸根据试验得出的搬拧力大小来确定。当搬拧力达到规定的力值范围时,螺母与搬拧六角体应从沟槽处自然断开,断口规则。其工艺难点为:
(1)热处理时机的选择。由于热处理工序安排的位置对收口后的性能影响至关重要,为降低其对收口后性能的影响,将热处理工序安排在收口工序前进行。技术指标要求控制在HRC28-38范围内即可。
(2)同轴度控制。①首先选用高精度车床以保证收口部位的尺寸公差控制0.02-0.03mm以内,然后调头以精车的外圆为装夹基准,平端面镗孔。②采取加工中心铣六面,保证扳拧部位与安装部位的同轴度要求。
(3)攻丝垂直度的及螺纹精度的控制。为保证攻丝后螺纹与端面的垂直度,采取在六角车上用弹簧夹头将产品装夹在主轴卡盘上,丝锥采取浮动攻丝夹头装夹,产品螺纹加工后,还必须用垂直度规检测攻制产品的垂直度,用螺纹塞规检测加工的精度是否满足要求。对于高温合金材质的高锁螺母,特别是大规格的螺母,丝锥的磨损比较大,产品的精度不易得到保证,为此,所用丝锥选取的材質为M42,并分两次进行攻制,即分头攻及二攻来对切削余量进行合理分配,攻制时还必须选用散热较快的冷却介质,从而减少了丝锥的磨损,保证了产品质量。
(4)断颈槽部位加工精度。该精度直接对拧断力矩产生重大影响,因此,工序尺寸的一致性控制尤其重要。
(5)收口工序尺寸控制。收口尺寸必须控制在0.05mm以内。为达到该控制要求,应采用专用工装进行收口。
三、优点
与现有技术相比,本文所涉及抗拉型高锁螺母的把普通螺母的六角体更改设计成圆柱体,搬拧部分保留了六角体结构,二者连接处用普通机械加工的方法加工出沟槽。本体为圆柱体,大大节省了普通螺母装配时的工艺空间,装配到位后显得更加紧凑。搬拧六角体,装配到位后自然分离,一方面有效实现了装配,同时,装配到位后自然分离,不伤本体,还释放出了预期的有用空间。圆柱螺母本体的适当位置进行局部人工变形,防止了螺母非预期转动,实现了高可靠的自我锁紧。本发明结构简单,安全可靠,易于实施,效果明显,可推广运用到各种机械行业。
参考文献
[1] 陈宏钧.机械加工技师综合手册[M].北京:机械工业出版社,2006.
[2] 王先逵.机械制造工艺学.北京:机械工业出版社,2007.