CN101905272B - 自锁螺母收口加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自锁螺母收口加工方法，包括：将收口夹具安装在收口设备上；将螺母的定位面置于收口夹具的定位面上，输入预设的参数，启动设备，驱动系统驱动压头以快进速度运动到接近螺母外表面的位置，然后以工进速度进给，对螺母进行收口加工；进给到位后，压头停止不动进入保压阶段，保压结束后，压头快速回退，回退到工件的装卸位置；同时，控制系统自动记录上述参数；测量螺母的收口尺寸，并进行摩擦力矩测量；不合格则修改螺母收口参数对另一螺母重复进行第(2)、(3)步操作；检验结果合格，则利用控制系统记录的参数进行螺母的批量收口加工。本方法生产的产品收口尺寸精度高、产品一致性好、生产效率高，且适应性强。
Description
技术领域
本发明涉及紧固件技术领域，具体来说涉及一种自锁螺母收口加工方法。
背景技术
在航空航天等行业中使用的自锁收口螺母，其收口是在先按常规工艺制作好螺母后，采用挤压的方法对该螺母的收口部位进行挤压，使得收口部位的螺孔沿径向产生塑性变形，并使收口部位的螺孔径向尺寸小于与之连接的螺杆的径向尺寸，从而使与该螺母连接的螺杆进入到该螺母的变形螺孔时，因螺孔的弹性变形所产生的径向压力使得螺母紧密地与螺杆连接在一起而达到防松的目的。
根据自锁收口螺母结构、尺寸、使用条件的不同，收口分为两点式收口、三点式收口、四点式收口、椭圆式收口等形式。
螺母收口部位的螺孔沿径向的变形尺寸精度，是保证自锁收口螺母与螺杆连接时的防松效果的关键。
目前，螺母的收口加工方法主要有两种：采用冲床结合收口模具进行收口和液压收口机结合收口模具进行收口。采用前者对螺母进行收口加工，虽然其加工效率高，但是加工过程中不能在空行程和工作行程之间实现合理的速度转换，收口时存在严重的冲击载荷，变形过程不稳定，而且收口模具很难实现精确定位，也无法实现保压过程，造成螺母收口的尺寸精度难以保证，螺母收口的残次品率较高。此外，冲床工作时噪音、安全、环境等条件较差。而采用后者对螺母进行收口加工，虽然能够实现螺母收口时加载平稳及保压作用，但是不适应在空行程和工作行程之间实现高低速度之间的迅速转换，生产效率较低。此外，该类设备需通过人工调整限位装置，既不方便，也很难实现收口尺寸定量的准确调整。此外，液压收口机的噪音、泄漏、废油处理等环境条件也较差。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种收口尺寸精度高、产品一致性好、生产效率高，且适应性强的自锁螺母收口加工方法。
本发明的一种自锁螺母收口加工方法，包括下述步骤：
(1)根据自锁螺母的规格及收口方式，选用收口夹具及压头，各压头上表面在同一水平面。将压头装配在收口夹具的压头滑槽中，并将收口夹具安装在收口设备上；
(2)将螺母的定位面置于收口夹具的定位面上，在控制系统输入设备中输入快进速度为2000-5000μm/s、工进速度为500-2000μm/s、保压时间为100-500ms、装卸时间为500ms、螺母收口位置3000μm等参数，启动设备，驱动系统驱动压头以快进速度运动到接近螺母外表面的位置，然后以工进速度进给，对螺母进行收口加工；进给到位后，压头停止不动进入保压阶段，保压结束后，压头快速回退，回退到工件的装卸位置；同时，控制系统自动记录上述参数；
(3)将螺母从收口夹具中取下，测量螺母的收口尺寸，测量完毕后将螺母与螺栓相装配，并进行摩擦力矩测量；
(4)如果检验结果不合格，则修改螺母收口参数对另一螺母重复进行第(2)、(3)步操作；
(5)如检验结果合格，则利用控制系统记录的参数进行螺母的批量收口加工。
上述的自锁螺母收口加工方法，其中：输入设备采用触摸屏，收口的各相关参数直接在触摸屏以数字形式输入。
上述的自锁螺母收口加工方法，其中：驱动系统采用伺服电机驱动。
本发明与现有技术相比，具有明显的有益效果，从以上技术方案可知，采用电气伺服控制收口，实现了收口压头的快速运动转换，且过程转换平稳，满足了空程段快速运动和收口段低速稳定的要求，即实现了收口尺寸精度高，收口精度达到10μm，定位重复精度高，产品质量一致性好，同时又提高了生产效率；采用收口参数作为直接控制量，参数通过触摸屏数字化输入，精确控制，操作简单、方便、直观；螺母收口过程分为装卸段、空程快进段、低速收口段、保压段及快退段，全数字化控制，自动化程度高；通过更换不同压头及收口夹具等少量零部件即可满足螺母不同规格不同收口的需求，其适应性强；采用收口试验功能，简化试生产操作过程，保障批量生产的产品质量。本发明是利用挤压的方法将螺母收口部位进行挤压，使该部位的螺孔产生相应变形，达到所需的摩擦力矩。收口过程低速、平稳、定位准确、有保压过程等，且空行程快速，提高了自锁收口螺母大批量生产的效率。
具体实施方式
实施例1：以M12螺母三点收口试验和批量加工
一种自锁螺母收口加工方法，包括下述步骤：
(1)选择合适的压头，选择相应的三点收口夹具，各压头上表面在同一水平面。将三个压头装于收口夹具的压头滑槽中，并将收口夹具安装在收口设备上；
(2)将螺母的定位面置于收口夹具的定位面上，在触摸屏上选择工作模式为‘测试’状态，并在触摸屏上的设备参数界面中输入快进速度为5000μm/s、工进速度为2000μm/s；在工艺参数界面输入保压时间为500ms、装卸时间为500ms；收口测试界面中输入螺母收口位置3000μm；启动设备，驱动系统驱动压头以快进速度运动到接近螺母外表面的位置，然后以工进速度进给，对螺母进行收口加工，使螺母的材料缓慢变形、避免冲击、产生裂纹等缺陷；进给到位后，压头停止不动500ms进入保压阶段，使材料变形充分，提高收口精度；保压结束后，压头快速回退，回退到工件的装卸位置；同时，系统自动记录从触摸屏所输入的螺母收口参数及设备运行参数；
(3)将螺母从收口夹具中取下，利用千分尺测量螺母的收口尺寸，测量完毕后将螺母与螺栓相装配，并利用测力矩装置进行摩擦力矩测量。如果检验结果不合格，则修改螺母收口位置参数重新对另一螺母进行收口测试；如检验结果合格，则利用该螺母的收口参数进行螺母的批量收口加工；
(4)利用合格螺母的收口参数进行批量收口加工，保证同批产品的一致性。
实施例2：以M5螺母二点收口试验和批量加工
一种自锁螺母收口加工方法，包括下述步骤：
(1)选择合适的压头，选择相应的二点收口夹具，各压头上表面在同一水平面。将二个压头装于收口夹具的压头滑槽中，并将收口夹具安装在收口设备上；
(2)将螺母的定位面置于收口夹具的定位面上，在触摸屏上选择工作模式为‘测试’状态，并在触摸屏上的设备参数界面中输入快进速度为2000μm/s、工进速度为500μm/s；在工艺参数界面输入保压时间为100ms、装卸时间为500ms；收口测试界面中输入螺母收口位置3000μm，启动设备，驱动系统驱动压头以快进速度运动到接近螺母外表面的位置，然后以工进速度进给，对螺母进行收口加工，使螺母的材料缓慢变形、避免冲击、产生裂纹等缺陷；进给到位后，压头停止不动100ms进入保压阶段，使材料变形充分，提高收口精度；保压结束后，压头快速回退，回退到工件的装卸位置；同时，系统自动记录从触摸屏所输入的螺母收口参数及设备运行参数；
(3)将螺母从收口夹具中取下，利用千分尺测量螺母的收口尺寸，测量完毕后将螺母与螺栓相装配，并利用测力矩装置进行摩擦力矩测量。如果检验结果不合格，则修改螺母收口位置参数重新对另一螺母进行收口测试；如检验结果合格，则利用该螺母的收口参数进行螺母的批量收口加工；
(4)利用合格螺母的收口参数进行批量收口加工，保证同批产品的一致性。
实施例3：以M16螺母四点收口试验和批量加工
一种自锁螺母收口加工方法，包括下述步骤：
(1)选择合适的压头，选择相应的四点收口夹具，各压头上表面在同一水平面。将四个压头装于收口夹具的压头滑槽中，并将收口夹具安装在收口设备上；
(2)将螺母的定位面置于收口夹具的定位面上，在触摸屏上选择工作模式为‘测试’状态，并在触摸屏上的设备参数界面中输入快进速度为3000μm/s、工进速度为1000μm/s；在工艺参数界面输入保压时间为500ms、装卸时间为500ms；收口测试界面中输入螺母收口位置3000μm，启动设备，驱动系统驱动压头以快进速度运动到接近螺母外表面的位置，然后以工进速度进给，对螺母进行收口加工，使螺母的材料缓慢变形、避免冲击、产生裂纹等缺陷；进给到位后，压头停止不动500ms进入保压阶段，使材料变形充分，提高收口精度；保压结束后，压头快速回退，回退到工件的装卸位置；同时，系统自动记录从触摸屏所输入的螺母收口参数及设备运行参数；
(3)将螺母从收口夹具中取下，利用千分尺测量螺母的收口尺寸，测量完毕后将螺母与螺栓相装配，并利用测力矩装置进行摩擦力矩测量。如果检验结果不合格，则修改螺母收口位置参数重新对另一螺母进行收口测试；如检验结果合格，则利用该螺母的收口参数进行螺母的批量收口加工；
(4)利用合格螺母的收口参数进行批量收口加工，保证同批产品的一致性。
实施例4：以M8螺母椭圆式收口试验和批量加工
一种自锁螺母收口加工方法，包括下述步骤：
(1)选择合适的椭圆式收口压头，选择相应的二点收口夹具，各压头上表面在同一水平面。将二个压头装于收口夹具的压头滑槽中，并将收口夹具安装在收口设备上；
(2)将螺母的定位面置于收口夹具的定位面上，在触摸屏上选择工作模式为‘测试’状态，并在触摸屏上的设备参数界面中输入快进速度为5000μm/s、工进速度为500μm/s；在工艺参数界面输入保压时间为500ms、装卸时间为500ms；收口测试界面中输入螺母收口位置3000μm，启动设备，驱动系统驱动压头以快进速度运动到接近螺母外表面的位置，然后以工进速度进给，对螺母进行收口加工，使螺母的材料缓慢变形、避免冲击、产生裂纹等缺陷；进给到位后，压头停止不动500ms进入保压阶段，使材料变形充分，提高收口精度；保压结束后，压头快速回退，回退到工件的装卸位置；同时，系统自动记录从触摸屏所输入的螺母收口参数及设备运行参数；
(3)将螺母从收口夹具中取下，利用千分尺测量螺母的收口尺寸，测量完毕后将螺母与螺栓相装配，并利用测力矩装置进行摩擦力矩测量。如果检验结果不合格，则修改螺母收口位置参数重新对另一螺母进行收口测试；如检验结果合格，则利用该螺母的收口参数进行螺母的批量收口加工；
(4)利用合格螺母的收口参数进行批量收口加工，保证同批产品的一致性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (2)
1.一种自锁螺母收口加工方法，包括下述步骤：
(1)根据自锁螺母的规格及收口方式，选用收口夹具及压头，各压头上表面在同一水平面，将压头装配在收口夹具的压头滑槽中，并将收口夹具安装在收口设备上；
(2)将螺母的定位面置于收口夹具的定位面上，在控制系统输入设备中输入快进速度为2000-5000μm/s、工进速度为500-2000μm/s、保压时间为100-500ms、装卸时间为500ms、螺母收口位置3000μm，启动设备，驱动系统驱动压头以快进速度运动到接近螺母外表面的位置，然后以工进速度进给，对螺母进行收口加工；进给到位后，压头停止不动进入保压阶段，保压结束后，压头快速回退，回退到工件的装卸位置；同时，控制系统自动记录上述参数；
(3)将螺母从收口夹具中取下，测量螺母的收口尺寸，测量完毕后将螺母与螺栓相装配，并进行摩擦力矩测量；
(4)如果检验结果不合格，则修改螺母收口参数对另一螺母重复进行第(2)、(3)步操作；
(5)如检验结果合格，则利用控制系统记录的参数进行螺母的批量收口加工；
其中：驱动系统采用伺服电机驱动。
2.如权利要求1所述的自锁螺母收口加工方法，其中：输入设备采用触摸屏，收口的各相关参数直接在触摸屏以数字形式输入。
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