CN103090764B - 一种自攻螺套钻底孔及抗拉抗扭值检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自攻螺套钻底孔及抗拉抗扭值检测方法。为了解决现有的自攻螺套钻底孔检测方法繁琐，且没有检测抗拉力，存在安全隐患的问题；所述自攻螺套钻底孔及抗拉抗扭值检测方法包括如下步骤：1）钻底孔；2）采用孔径检验装置对底孔进行检测；3）垂直度检测；4）采用抗拉抗扭值测量装置自攻螺套的抗拉抗扭值检测。本发明提高了自攻螺套一次安装合格率，消除质量隐患，减少返工，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及城轨车辆铝合金车体自攻螺套检测领域，具体为一种自攻螺套钻底孔及抗拉抗扭值检测方法。
背景技术
现有的自攻螺套安装前底孔直径参数由供应商提供，未考虑现场作业不可抗拒情况，而且钻孔工具产生的振动和人自身抖动，都会使底孔直径大于所选钻花直径。
目前对底孔直径的测量一般采用游标卡尺等量具测量，检测速度慢，测量工具采购价格较贵，且保养要求较高。
当底孔钻完后插入同等直径的轴，用角尺进行垂直度测量。
目前对安装后的自攻螺套只进行抗扭值检测，检测方法是六角头螺栓套入两块垫片后旋入自攻螺套，将扭力扳手调到需要的扭力后预紧螺栓，达到扭力值后自攻螺套未产生旋转松动即为合格。由于螺栓全部旋入后垫片与基材和自攻螺套端面接触，这种检测方法只能检测到抗扭值，不能检测到在达到抗扭值的情况下，自攻螺套会不会产生轴向移动，即自攻螺套与基材螺纹连接后的抗拉能力。只检测其中的一项，是不完全符合现场作业和配件安装后使用的实际情况。
发明内容
为了克服现有的自攻螺套钻底孔检测方法繁琐，且没有检测抗拉力，存在安全隐患的不足，本发明旨在提供一种自攻螺套钻底孔及抗拉抗扭值检测方法，该方法可解决自攻螺套安装前底孔直径受钻孔工具产生的振动和人自身抖动影响，所钻的底孔实际直径大于所选钻花直径的问题，并可对底孔直径和垂直度是否符合技术要求进行快速检测，最后对安装后的自攻螺套抗扭值检测方法进行改进，同时解决在达到预紧力后抗拉值的检测。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种自攻螺套钻底孔及抗拉抗扭值检测方法，其特点是，包括如下步骤：
1）钻底孔：选用直径为d的钻花在工件表面上钻底孔，其中钻花的直径d较理论底孔孔径D小0.1mm~0.2mm；
2）底孔孔径检测：采用孔径检验装置对底孔进行检测，所述孔径检验装置包括基棒，设置在基棒一端的最小孔径检验棒，以及设置在基棒另一端的最大孔径检验棒；所述最小孔径检验棒的外径为自攻螺套底孔参考孔径的最小值，所述最大孔径检验棒的外径为自攻螺套底孔参考孔径的最大值；
将孔径检验装置的最小孔径检验棒和最大孔径检验棒分别插入待检测底孔内；当最小孔径检验棒可插入且最大孔径检验棒不可以插入时，底孔孔径合格；当最小孔径检验棒不可插入或者最大孔径检验棒可以插入时，底孔孔径不合格；
3）垂直度检测：将孔径检验装置的最小孔径检验棒插入底孔内，将直角尺的一边置于工件表面上，另一边与所述基棒外表面比对，与基棒外表面重合则垂直度合格，不重合，则垂直度不合格；
4）自攻螺套的抗拉抗扭值检测：将自攻螺套装入底孔内，然后通过放置于工件表面上的抗拉抗扭值测量装置对自攻螺套的抗拉抗扭值进行检测；所述抗拉抗扭值测量装置包括支座，该支座顶部开有孔，支座下端与工件表面接触，一螺栓穿过孔且该螺栓的螺杆下端螺接在所述自攻螺套内；
检测抗拉值时，施加给螺栓的扭力达到测量值时，当自攻螺套产生沿螺栓轴向的位移，则抗拉值不合格，当自攻螺套不产生沿螺栓轴向的位移，则抗拉值合格；
检测抗扭值时，将螺栓的螺杆上套装一套筒，该套筒的上端与所述支座的上部接触，该套筒的下端分别与工件表面和螺套端面接触，施加给螺栓的扭力达到测量值时，当自攻螺套沿螺栓周向转动，则抗扭值不合格，自攻螺套沿螺栓不产生周向转动，则抗扭值合格。
以下为本发明优选的技术方案：
进一步地，所述钻底孔时，选用台钻方式时，钻花的直径d较理论底孔孔径D小0.1mm；选用手电钻方式时，钻花的直径d较理论底孔孔径D小0.1mm；选用平行水平面钻时，钻花的直径d较理论底孔孔径D小0.2mm。
为了调整螺栓的螺杆伸入自攻螺套的长度，所述自攻螺套的抗拉抗扭值检测时，螺栓的螺栓头与支座的上表面之间设有套装在螺栓上的垫片。
作为一种具体的结构形式，所述支座呈门形或口形，呈口形的支座下端面上开有直径大于自攻螺套外径的孔。
所述最小孔径检验棒和最大孔径检验棒均与基棒之间为螺纹连接, 由此，检验棒与基棒采用螺纹连接，便于根据孔径更换不同直径的检验棒。
本发明中，所谓理论底孔孔径是指自攻螺套底孔参考孔径的最小值。比如M12-1.75三圆孔型自攻螺套，外螺纹为M16-1.75 ，其底孔直径允许在15.0㎜-15.3㎜之间，则理论底孔孔径就是15.0㎜。
所谓自攻螺套底孔参考孔径是指在符合自攻螺套安装后与基材的连接强度的要求下，能够正常攻入的底孔直径范围。比如M12-1.75三圆孔型自攻螺套，外螺纹为M16-1.75 ，其底孔直径允许在15.0㎜-15.3㎜之间，则自攻螺套底孔参考孔径的最小值为15.0mm，最大值为15.3mm；孔径越大，连接强度越低。
所谓检测抗扭值时的测量值是指自攻螺套安装后，设定一个比实际需求大10%扭力值，检测在此扭力值作用下，自攻螺套不产生周向旋转的能力。
所谓检测抗拉值时的测量值是指自攻螺套安装后，设定一个比实际需求大10%扭力值，检测在此扭力值作用下螺栓旋转，自攻螺套不产生轴向位移的能力。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用补偿值方法钻底孔，具有通用性高且操作简单的优点，没有新增成本；孔径检验装置一棒两用，检验快速，操作检单，制作成低。抗拉抗扭值检测方法快速简便，符合现场作业情况和要求，检测结果真实可靠，能满足后序安装要求，测量工具制作成本低。本发明提高了自攻螺套一次安装合格率，消除质量隐患，减少返工，降低生产成本。
以下结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。
附图说明
图1是本发明所述孔径检验装置的结构原理图；
图2是本发明所述抗拉抗扭值测量装置的结构原理图。
在图中
1-基棒； 2-最小孔径检验棒； 3-最大孔径检验棒； 4-孔径检验装置；
5-螺栓； 6-垫片； 7-套筒； 8-支座。
具体实施方式
一种自攻螺套钻底孔及抗拉抗扭值检测方法，在钻孔时选择比理论直径小0.1mm~0.2mm的钻花，使钻完的孔径达到理论直径。比如M12×12自攻螺套底孔直径要求为15㎜，根据作业环境选择14.8㎜或14.9㎜的钻花钻底孔，减少的0.1～0.2㎜作为抵消设备振动和操作者手抖动造成的孔径偏差的补偿。通过大量实验证明， 0.1㎜～0.2㎜的补偿参数值通用于其它规格型号的自攻螺套安装前钻底孔。
自攻螺套安装前对底孔直径有技术范围，即参考孔径的最大值和最小值，孔径在此范围内自攻螺套外螺纹与基材啮合深度最佳，产生的螺纹连接强度最高。孔径偏小自攻螺套将无法全部攻进，孔径偏大自攻螺套外螺纹与基材啮合深度不够，两种情况都会使产生的螺纹连接强度降低。对于上述问题可制作快速测量工具对底孔测量以保证底孔质量，比如M10×10自攻螺套底孔直径要求为13.1～13.3㎜，制作一件孔径检验装置4，如图1所示，该孔径检验装置4的最小孔径检验棒2为13.1㎜，最大孔径检验棒3为13.3㎜，当最小孔径检验棒2能够插入，而最大孔径检验棒3插不进时，孔径合格；最小孔径检验棒2插不进或者最大孔径检验棒3插得进，孔径不合格。当需要检验M8-1.5三圆孔型自攻螺套底孔直径时，只需更换两端的最小孔径检验棒2和最大孔径检验棒3即可，不需要更换基棒1。将棒状孔径检验装置插入底孔后，配合角尺使用就可以测量孔的垂直度。
自攻车体自攻螺套安装后，有些配件安装后与自攻螺套端面并无接触，螺栓在紧固过程中和达到扭力值后，自攻螺套要承受绕中轴线旋转产生的扭力和沿中轴线向外侧产生的拉力。因此测量自攻螺套达到规定的扭力值安装后是否会被拉出是有必要的。本发明制作一种抗拉抗扭检测装置，如图2所示，支座8选用“□”形材料，中间钻一个大于自攻螺套外径的孔，螺栓从孔中穿过旋入自攻螺套，用扭力扳手紧固，达到设计扭力值后自攻螺套未拉出即抗拉合格；在螺栓上套入轴套后，用扭力扳手紧固，轴套与自攻螺套端面和基材表面贴紧，达到设计扭力值后自攻螺套未松动即抗扭合格。
具体钻孔与检验步骤如下：
1）钻底孔：首先在车体表面划出底孔定位中心线，冲上样冲眼后先钻出导孔，再选择比自攻螺套外壁螺纹小径小0.1～0.2㎜的钻花扩完底孔；台钻选择小0.1㎜，手电（风）钻垂直水平面钻选择小0.1㎜，平行水平面钻选择小0.2㎜。
2）底孔检验：先用孔径检验装置检测底孔。1）当最小孔径检验棒2能插进而最大孔径检验棒3不能插进，则说明底孔直径合格；2）最小孔径检验棒2和最大孔径检验棒3都能插进则说明底孔不合格，孔径偏大，自攻螺套安装后会松脱；3）最小孔径检验棒2插不进则说明底孔偏小，自攻螺套会攻不进，孔径需要再扩大。
3）检验底孔垂直度：将最小孔径检验棒2插进孔直径合格的底孔，将角尺基座与基材贴紧，另一直边靠向基棒1外表面就可测量垂直度。
4）抗拉抗扭值测量：将抗拉抗扭值测量装置组装好，六角头螺栓旋入安装好的自攻螺套，扭力扳手调到测量值后进行预紧，自攻螺套不产生周向转动，则抗扭合格；将测量装置中套筒7取出，重新将六角螺栓旋入安装好的自攻螺套，扭力扳手调到测量值后进行预紧，达到测量值后自攻螺套未拉出，说明自攻螺套在此预紧力作用下抗拉合格。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
Claims (5)
1.一种自攻螺套钻底孔及抗拉抗扭值检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）钻底孔：选用直径为d的钻花在工件表面上钻底孔，其中钻花的直径d较理论底孔孔径D小0.1mm~0.2mm；
2）底孔孔径检测：采用孔径检验装置（4）对底孔进行检测，所述孔径检验装置（4）包括基棒（1），设置在基棒（1）一端的最小孔径检验棒（2），以及设置在基棒（1）另一端的最大孔径检验棒（3）；所述最小孔径检验棒（2）的外径为自攻螺套底孔参考孔径的最小值，所述最大孔径检验棒（3）的外径为自攻螺套底孔参考孔径的最大值；
将孔径检验装置（4）的最小孔径检验棒（2）和最大孔径检验棒（3）分别插入待检测底孔内；当最小孔径检验棒（2）可插入且最大孔径检验棒（3）不可以插入时，底孔孔径合格；当最小孔径检验棒（2）不可插入或者最大孔径检验棒（3）可以插入时，底孔孔径不合格；
3）垂直度检测：将孔径检验装置（4）的最小孔径检验棒（2）插入底孔内，将直角尺的一边置于工件表面上，另一边与所述基棒（1）外表面比对，与基棒外表面重合则垂直度合格，不重合则垂直度不合格；
4）自攻螺套的抗拉抗扭值检测：将自攻螺套装入底孔内，然后通过放置于工件表面上的抗拉抗扭值测量装置对自攻螺套的抗拉抗扭值进行检测；所述抗拉抗扭值测量装置包括支座（8），该支座（8）顶部开有孔，支座（8）下端与工件表面接触，一螺栓（5）穿过所述孔且该螺栓（5）的螺杆下端螺接在所述自攻螺套内；
检测抗拉值时，施加给螺栓（5）的扭力达到测量值时，当自攻螺套产生沿螺栓（5）轴向的位移，则抗拉值不合格，当自攻螺套不产生沿螺栓（5）轴向的位移，则抗拉值合格；
检测抗扭值时，将螺栓（5）的螺杆上套装一套筒（7），该套筒（7）的上端与所述支座（8）的上部接触，该套筒（7）的下端分别与工件表面和螺套端面接触，施加给螺栓（5）的扭力达到测量值时，当自攻螺套沿螺栓（5）周向转动，则抗扭值不合格，自攻螺套沿螺栓（5）不产生周向转动，则抗扭值合格。
2.根据权利要求1所述的自攻螺套钻底孔及抗拉抗扭值检测方法，其特征在于，所述钻底孔时，选用台钻方式时，钻花的直径d较理论底孔孔径D小0.1mm；选用手电钻方式时，钻花的直径d较理论底孔孔径D小0.1mm；选用平行水平面钻时，钻花的直径d较理论底孔孔径D小0.2mm。
3. 根据权利要求1所述的自攻螺套钻底孔及抗拉抗扭值检测方法，其特征在于，所述自攻螺套的抗拉抗扭值检测时，螺栓（5）的螺栓头与支座（8）的上表面之间设有套装在螺栓（5）上的垫片（6）。
4. 根据权利要求1所述的自攻螺套钻底孔及抗拉抗扭值检测方法，其特征在于，所述支座（8）呈门形或口形，呈口形的支座（8）下端面上开有直径大于自攻螺套外径的孔。
5. 根据权利要求1所述的自攻螺套钻底孔及抗拉抗扭值检测方法，其特征在于，所述最小孔径检验棒（2）和最大孔径检验棒（3）均与基棒（1）之间为螺纹连接。
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