本文摘要：【摘要】HB類自鎖螺母因為具有很好的自我鎖緊性能，而倍受可靠度要求較高的航空、航天等領域青睞。因此，這類螺紋緊固件的研制也是廣大科技人員十分關注的課題，筆者也是此行列中的一員，在研制過程中，總結了一些常見問題并對其產生的機理進行研究后，提出
【摘要】HB類自鎖螺母因為具有很好的自我鎖緊性能，而倍受可靠度要求較高的航空、航天等領域青睞。因此，這類螺紋緊固件的研制也是廣大科技人員十分關注的課題，筆者也是此行列中的一員，在研制過程中，總結了一些常見問題并對其產生的機理進行研究后，提出了一些獨特的見解和主張供廣家參考。
【關鍵詞】自鎖螺母研制問題對策
1背景概述
承接沈飛集團等公司的HB類自鎖螺母研制后，公司積極組織技術人員進行設計攻關、技術研究以及試制驗證，到目前為止公司已為國內航空、航天等的許多企事業單位成功研制了20多種近2000批產品，產品交付合格率達到了99%以上，贏得了顧客的高度贊揚。
機械工程師評職知識：機械電子類論文發表投稿指導
2研制過程中出現的問題及解決措施
2.1收口尺寸一致性差，導致產品的鎖緊性能出現較大的波動
2.1.1問題描述
在進行鎖緊性能試驗時，經常會出現產品的常溫鎖緊性能試驗數據不合格現象，在對其收口尺寸進行檢測時，發現收口段的尺寸離散度過大。經分析，產生收口尺寸出現較大波動的原因主要是收口設備的精度差，調節尺寸困難所致;工裝導向及重合精度差。我們在試制時，收口設備選用的是1噸沖床，設備本身的重復定位精度差約為0.1mm，因而不能滿足收口尺寸控制在0.05mm以內的要求。
同時，因其調節裝置采用的螺母及螺桿的型式，對于需微調收口尺寸時，要調節機床的閉合高度，此時就顯得尤其困難。試制前期設計的收口模，為滿足1噸沖床行程的要求，采用上下收口塊用銷釘導向，回位彈簧內置于收口塊內的型式。該結構雖然比較緊湊，但缺點在收口中也顯現出來了。因導向孔在收口塊上，受硬度較高的影響，使得加工比困難，內孔的粗糙度無法保證，因此導向精度差，從而導致收口型腔的重合度差，收口時的產品形狀及尺寸變化大。
2.1.2解決措施
根據滾絲機重復定位精度高，加工尺寸易于調整控制的特點，將滾絲機進行改制;設計滾絲機上專用的收口工裝，該工裝采用導柱導套進行導向。收口塊固定用的上下模座采用熱處理后將兩平面磨光后，在加工中心上加工收口塊的安裝位置及導柱孔及導套孔的安裝位置，從而保證了收口塊的導向精度。
2.2收口后的尺寸測量可靠性差
2.2.1問題描述
因自鎖螺母收口后，其形狀變為橢圓形，且形成一定的錐度，因此采用常規的測量方法即用游標卡尺或外徑千分尺進行收口尺寸的檢測時，缺點是因每人的手勢及力度不同，測量位置不統一等這些人為因素，使收口尺寸的測量值差異大。
2.2.2解決措施
為最大限度的消除人為因素對測量值的影響，結合杠桿千分尺寸測量尺寸時，其活動測頭通過彈簧力的作用，與零件接觸而讀數，不受測量人的手勢和力度的影響這一原理。對杠桿千分尺寸進行改進，在活動測頭上增加定位套，定位套的定位尺寸，根據收口深度的不同而設計不同的尺寸。每次測量時，都先對千分尺寸進行校準后，再將定位套裝入杠桿千分尺的測頭，把零件放置在定位套上，左右轉動零件，觀察千分表上的指針穩定后，就能根據指針對應的數值讀出收口尺寸的測量值。用改進后的杠桿千分尺測量，使得收口尺寸的測量可靠性差的問題得到了有效解決。
2.3收口工裝的加工精度無法保證，從而影響收口的形狀和尺寸
2.3.1問題描述
在加工過程中，出現由于內錐面的加工角度有誤差，同時，在加工收口凸模時，由于凸模錐面的形狀加工比較困難，采用線切割先切割出錐面，然后采用鉗工磨制其配合面，這樣做的形狀精度差，導致與錐面配合后產生的分力在三個方向上不一致，在產品上產生的變形就不一致，出現深淺不一，在鎖緊性能試驗中體現出鎖緊力矩比較分散且波動較大的現象。由于各個型號都采用同一個內錐套，相鄰兩個型號之間的收口主要靠機床的行程來保證，因此，收口尺寸不便于調整。
2.3.2解決的措施
經過以上對現象進行分析，結合平時在數控車床上采取液壓三爪卡的夾緊工作的原理，對原工裝進行了重新設計，采取對液壓卡盤進行改進，在三爪上安裝收口凸模，在卡盤底部增加推桿，并將推桿連接在推力板組件上，改進后的收口工裝。改進后的收口工裝工作原理與原結構原理相同，只是由于卡盤現已屬于標準機床附件，已進行了標準化生產，其加工尺寸及形狀精度都非常高，三個方向上的凸模在徑向上的移動量相同，即解決了收口不穩定的問題。經過收口試驗，鎖緊性能數據比較集中，能滿足產品收口要求。
2.4擰斷力矩及預緊力不合格
2.4.1問題描述
斷頸槽部位的加工精度，直接對擰斷力矩產生重大影響，在加工時，由于沒有對該尺寸公差進行加嚴控制，致使該部位的控制尺寸一致性差，從而導致試驗數據出現較大的波動。
2.4.2解決的措施為
對該部位的尺寸加嚴控制，具體為斷頸槽的尺寸公差控制為0.04，而內孔尺寸公差控制為0.03，同軸度公差為0.03;為達到上述控制要求，采取的措施有：采用高精度數控車床，以首道工序精加工的安裝部位外圓及端面為裝夾和定位基準，加工斷頸槽及鏜內孔;為了保證內孔尺寸及深度，制作了光滑塞規控制內孔的尺寸及孔加工的深度尺寸;采用在高精度光學投影儀上檢測首件外圓尺寸，并且每20件加工后，操作者還必須對槽尺寸進行自檢;因每批材料的熱處理硬度會有所不同，如都按相同的尺寸加工，則會出現預緊力有時會超出標準規定的要求，因此，在工藝文件中對該尺寸增加了每批調試的要求，在生產中，首件加工時，斷頸槽的加工尺寸，必須送試驗室試驗后確定，且尺寸公差不大于0.04;為同時滿足擰斷力矩及預緊力都達到要求，把試驗中的擰斷力矩規定控制在中下差，以此來確證加工尺寸。
2.5十六醇潤滑狀態對產品性能影響
2.5.1問題描述
如果產品長時間暴露在空氣中，十六醇會出現揮發，導致表面的潤滑狀態發生變化。因此，經常發現合格產品往往存放一段時間后，復驗預緊力矩，出現預緊力矩不合格，偏小;不同規格的產品采用相同濃度配比的十六醇進行浸涂潤滑，出現預緊力矩不合格。不同規格的螺紋，由于其螺紋幾何尺寸有所不同，在內螺紋型面所容納的十六醇混合物固化后應有所不同，如采用相同的參數，則會形成如調試為大規格性能合格，則小規格的就會出現超大，相反則會出現大規格的達不到要求。
2.5.2解決措施
對產品的存放狀態了作具體的要求：規定產品在涂復后24小時內完成復驗;購置真空包裝機，產品包裝后抽真空塑封入庫;對于不同規格的高鎖螺母，進行十六醇參數調試，摸索出對應的范圍，確保產品最終的性能達到要求。結束語研制小組的共同努力下，自鎖螺母研制工作取得了很好成績。產品在加工中暴露出的所有問題均均得到解決;設計圖樣、作業指導書及工藝文件資料均齊備;工模具完善，且經研制驗證;現行工藝文件可有效指導產品生產;原材料采購與驗收、工裝模具的管理、生產過程控制等均符合質量管理體系的要求，能保證產品的批生產質量。
參考文獻
【1】《工程材料實用手冊》編輯委員會.工程材料實用手冊.中國標準出版社2002.8
【2】《機械加工工藝手冊》(第一版)【M】李洪.：北京出版社，1990.
【3】《機械工程材料》【M】何世禹.哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，1995.
轉載請注明來自發表學術論文網：http://www.zpfmc.com/dzlw/22887.html
