淺析高鎖螺母研制過程中出現(xiàn)的問題及解決措施

陳方利

(貴州中航電梯有限責任公司 貴州 遵義 563000)

淺析高鎖螺母研制過程中出現(xiàn)的問題及解決措施

陳方利

(貴州中航電梯有限責任公司 貴州 遵義 563000)

本文就航空航天領域所用抗拉型高鎖螺母在研制生產過程中呈現(xiàn)出來的一些工藝技術問題提出了一些自己的意見和建議，希望對大家有所幫助。

高鎖螺母；研制過程；出現(xiàn)的問題；解決措施

在多年的高鎖螺母研制和生產過程中，有以下幾個難題總是困擾著廣大工程技術人員，本人在生產實踐中總結后大致分四類敘述于后：

一、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

由于高鎖螺母收口采用三點收口的形式，設計的工裝結構往往采用內圓錐面與錐頭凸模配合的結構形式，可考慮在改制的滾絲機上進行收口，具體的結構見下圖：

1.滾絲機底座；2.內錐套；3.高鎖螺母；4.定位套組件；5.收口凸模；6.固定組件；7.推桿；8.推力板組件

該結構的工作原理是：將高鎖螺母安裝在定位套組件上，推力板組件提供水平方向的推力，通過推桿傳遞作用力，使內錐套2產生一個沿徑向方向的分力，推動收口凸模5作徑向移動，達到高鎖螺母徑向收壓變形的作用。

出現(xiàn)的問題：1、在加工過程中，出現(xiàn)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(xiàn)深淺不一，在鎖緊性能試驗中體現(xiàn)出鎖緊力矩比較分散且波動較大的現(xiàn)象。2、收口尺寸不便于調整：由于各個型號都采用同一個內錐套2，因此，相鄰兩個型號之間的收口主要靠機床的行程來保證。

解決的措施：經過以上對現(xiàn)象進行分析，結合在數(shù)控車床上采取液壓三爪卡的夾緊工作的原理，對原工裝進行了改進設計，采取對液壓卡盤進行優(yōu)化，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。改進后的收口工裝工作原理與原結構原理相同，只是由于卡盤現(xiàn)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(wěn)定的問題。經過收口試驗，鎖緊性能數(shù)據(jù)比較集中，能滿足產品收口要求。

二、收口后的尺寸測量可靠性差

高鎖螺母收口后，其形狀變略為不規(guī)則三角形，且形成一定的錐度，因此采用常規(guī)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，出現(xiàn)的缺點是因每人的手勢及力度不同，測量位置不統(tǒng)一等這些人為因素，使收口尺寸的測量值差異大。

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(shù)，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(jù)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(wěn)定后，就能根據(jù)指針對應的數(shù)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。

三、擰斷力矩及預緊力不合格

出現(xiàn)的問題：擰斷力矩及預緊力波動大。

產生的原因為：經過分析，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(shù)據(jù)出現(xiàn)較大的波動。

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，采取的措施為：1、采用高精度數(shù)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；2、為了保證內孔尺寸及深度，制作了光滑塞規(guī)控制內孔的尺寸及孔加工的深度尺寸；3、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；4、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(xiàn)預緊力有時會超出標準規(guī)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。5、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(guī)定控制在中下差，以此來確證加工尺寸。

四、十六醇潤滑狀態(tài)對產品性能影響

出現(xiàn)的問題：1、合格產品存放在成品庫一段時間后，復驗預緊力矩，出現(xiàn)預緊力矩不合格，偏小。2、不同規(guī)格的產品采用相同濃度配比的十六醇進行浸涂潤滑，出現(xiàn)預緊力矩不合格。

原因分析：1、由于長時間暴露在空氣中，十六醇會出現(xiàn)揮發(fā)，導致表面的潤滑狀態(tài)發(fā)生變化。2、不同規(guī)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(shù)，則會形成如調試為大規(guī)格性能合格，則小規(guī)格的就會出現(xiàn)超大，相反則會出現(xiàn)大規(guī)格的達不到要求。

解決措施：1、對產品的存放狀態(tài)了作具體的要求：規(guī)定產品在涂復后24小時內完成復驗，并購置了真空包裝機，產品包裝后抽真空塑封入庫。2、對于不同規(guī)格的高鎖螺母，進行十六醇參數(shù)調試，摸索出對應的范圍，確保產品最終的性能達到要求。

[1]陳宏鈞.機械加工技師綜合手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2006

[2]殷國富 徐雷.機床夾具設計手冊.北京:機械工業(yè)出版社,2004

[3]王先逵.機械制造工藝學.北京:機械工業(yè)出版社,2007