CN115383404B - 一种耳环螺栓加工方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种耳环螺栓加工方法，涉及耳环螺栓的加工技术领域，用于解决现有技术中对耳环螺栓的加工周期较长，从而导致对耳环螺栓的加工效率较低的技术问题。该方法包括将耳环螺栓的螺纹段固定于工装夹具上；基于固定于工装夹具上的所述耳环螺栓，对所述耳环螺栓的耳环段加工圆孔；将所述耳环螺栓从所述工装夹具上取下；将加工后的所述耳环螺栓的耳环段固定于所述工装夹具上；基于固定于工装夹具上的所述耳环螺栓，对所述耳环螺栓的螺纹段加工螺纹。通过上述技术方案不需要对耳环段的圆孔和螺纹段的螺纹分别用不同的工装夹紧进行加工，因此对耳环螺栓的加工周期更短，从而可以极大的提高对耳环螺栓的加工效率。

Description

一种耳环螺栓加工方法
技术领域
本申请涉及耳环螺栓技术领域，尤其涉及一种耳环螺栓加工方法。
背景技术
螺栓是一种重要的机械零件，是一种配用螺母的圆柱形带螺纹的紧固件，由头部和螺杆两部分组成，需与螺母配合使用，用于紧固连接两个带有通孔的零件，这种连接形式称螺栓连接。如把螺母从螺栓上旋下，又可以使这两个零件分开，故螺栓连接是属于可拆卸连接。其中，耳环螺栓是在飞机装配中大量使用的一种螺栓，耳环螺栓包括螺杆段和耳片段，螺杆段需要加工螺纹，耳片段需要加工耳片孔。
然而，现有技术中对耳环螺栓的加工周期较长，从而导致对耳环螺栓的加工效率较低。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种耳环螺栓加工方法，旨在解决现有技术中对耳环螺栓的加工周期较长，从而导致对耳环螺栓的加工效率较低的技术问题。
为实现上述目的，本申请第一方面提供了一种耳环螺栓加工方法，所述方法包括：
将耳环螺栓的螺纹段固定于工装夹具上；
基于固定于工装夹具上的所述耳环螺栓，对所述耳环螺栓的耳环段加工圆孔；
将所述耳环螺栓从所述工装夹具上取下；
将加工后的所述耳环螺栓的耳环段固定于所述工装夹具上；
基于固定于工装夹具上的所述耳环螺栓，对所述耳环螺栓的螺纹段加工螺纹。
可选地，所述基于固定于工装夹具上的所述耳环螺栓，对所述耳环螺栓的耳环段加工圆孔，包括：
将固定有所述耳环螺栓的所述工装夹具安装在数控车床的三抓盘内；
通过动力粗钻头对所述耳环螺栓的耳环段加工，以获得粗镗孔；
通过动力精钻头对所述粗镗孔加工，以获得圆孔。
可选地，所述工装夹具包括：
柱体；
圆柱固定组件，设置在所述柱体上，所述圆柱固定组件用于固定所述耳环螺栓的螺纹段；
耳环固定组件，设置在所述柱体上，所述耳环固定组件用于固定所述耳环螺栓的耳环段。
可选地，所述圆柱固定组件包括开在所述柱体一端且相互连通的圆柱孔和圆柱槽；所述圆柱孔的轴线和所述圆柱槽的轴线相互垂直；
所述圆柱槽用于放置所述耳环螺栓的螺纹段；所述螺纹段与所述圆柱槽间间隙配合；
还包括第一固定件，所述第一固定件穿过所述圆柱孔，并固定所述耳环螺栓的螺纹段。
可选地，所述耳环固定组件包括开在所述柱体一端且相互连通的耳环槽和耳环孔；所述耳环槽的轴线与所述耳环孔的轴线相互垂直；
所述耳环槽用于放置所述耳环螺栓的耳环段；
还包括第二固定件，所述第二固定件穿过所述耳环孔，并固定所述耳环螺栓的耳环段。
可选地，所述第一固定件包括穿过圆柱孔的第一固定螺栓，所述第一固定螺栓的端部与所述螺纹段的表面接触，以固定所述螺纹段。
可选地，所述第二固定件包括依次穿过所述耳环孔和所述圆孔的第二固定螺栓，所述第二固定螺栓的一端安装有螺母，以固定所述耳环段。
可选地，所述圆柱槽内还安装有调节件，所述调节件用于调节所述螺纹段的位置；
所述调节件包括调节块，所述调节块相对所述圆柱槽的侧面开有调节槽，所述调节槽与所述螺纹段接触，所述调节块上还一体成型有凸起。
可选地，所述圆柱槽内还安装有调节件，所述调节件用于调节所述螺纹段的位置；
所述调节件包括气垫，所述气垫相对所述圆柱槽的侧面开有调节槽，所述调节槽与所述螺纹段接触，所述气垫上还一体成型有凸起；所述气垫内开有相互连通的气腔和气嘴，所述气嘴内安装有气塞。
可选地，所述柱体上还开有放置孔，所述放置孔内设有缓冲柱，所述缓冲柱的端面还开有缓冲槽；
所述螺纹段的端面开有安装孔，所述安装孔用于安装缓冲柱，所述缓冲柱用于对螺纹段加工时，防止损坏所述螺纹段的端面。
通过上述技术方案，本申请至少具有如下有益效果：
本申请实施例提出的一种耳环螺栓加工方法，该方法通过先将耳环螺栓的螺纹段固定于工装夹具上；基于固定于工装夹具上的所述耳环螺栓，对所述耳环螺栓的耳环段加工圆孔；将所述耳环螺栓从所述工装夹具上取下；将加工后的所述耳环螺栓的耳环段固定于所述工装夹具上；基于固定于工装夹具上的所述耳环螺栓，对所述耳环螺栓的螺纹段加工螺纹。即，本申请先通过工装夹具固定住耳环螺栓的螺纹段，并加工耳环螺栓的耳环段的圆孔，然后掉转耳环螺栓，并以耳环段的圆孔为基准，固定住耳环段，再加工螺纹段上的螺纹。如此通过同一个工装夹紧一次性就可以对耳环段的圆孔，以及螺纹段的螺纹进行加工，不需要对耳环段的圆孔和螺纹段的螺纹分别用不同的工装夹紧进行加工，因此对耳环螺栓的加工周期更短，从而可以极大的提高对耳环螺栓的加工效率。
附图说明
图1为本申请实施例的耳环螺栓加工方法的流程图；
图2为本申请实施例中步骤S11的一种具体执行方法的流程示意图；
图3为本申请实施例中工装夹具一侧面的立体结构简图；
图4为本申请实施例中工装夹具另一侧面的立体结构简图；
图5为本申请实施例中柱体的正面剖视结构简图；
图6为本申请实施例中调节件为调节块时的正面剖视结构简图；
图7为本申请实施例中调节件为气垫时的剖视结构简图。
附图标记：1、柱体；2、第一固定螺栓；3、第二固定螺栓；4、耳环段；5、圆孔；6、缓冲柱；61、缓冲槽；7、耳环槽；8、螺母；9、螺纹段；10、安装孔；11、耳环孔；12、圆柱槽；13、圆柱孔；14、调节件；15、调节块；16、凸起；17、气垫；18、气塞；19、气腔；20、调节槽。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
螺栓是一种重要的机械零件，是一种配用螺母的圆柱形带螺纹的紧固件，由头部和螺杆两部分组成，需与螺母配合使用，用于紧固连接两个带有通孔的零件，这种连接形式称螺栓连接。如把螺母从螺栓上旋下，又可以使这两个零件分开，故螺栓连接是属于可拆卸连接。其中，耳环螺栓是在飞机装配中大量使用的一种螺栓，耳环螺栓包括相互成型为一体的螺杆段和耳片段，螺杆段需要加工螺纹，耳片段需要加工耳片孔。在飞机装配中大量使用耳环螺栓进行连接，其耳片段和螺纹段常规加工都是单独加工，耳片段加工采用拼装上车床加工，每次加工都需要拼装，拼装周期一般在2-3天，拼装夹具体积比较大，搬运和安装都比较麻烦，螺纹段加工也采用拼装夹具加工。此种加工方式生产效率低，拼装费用昂贵，拼装周期长，不适于大批量生产，生产成本高。综上，现有技术中对耳环螺栓的加工周期较长，从而导致对耳环螺栓的加工效率较低。
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种耳环螺栓加工方法，如图1所示，该方法包括：
S10：将耳环螺栓的螺纹段固定于工装夹具上。
在具体实施过程中，工装夹具可以根据实际情况进行设计，耳环螺栓包括相互成型为一体的耳环段和螺纹段，对耳环螺栓进行加工时，先将耳环螺栓的螺纹段固定在工装夹具上，以加工耳环螺栓的耳环段。另外，也可以根据实际需要先将耳环螺栓的耳环段固定在工装夹具上，以加工耳环螺栓的螺纹段。
S11：基于固定于工装夹具上的所述耳环螺栓，对所述耳环螺栓的耳环段加工圆孔。
在具体实施过程中，基于步骤S10将耳环螺栓的螺纹段固定在工装夹具上后，再通过常规的设备如镗床，对耳环螺栓的耳环段加工圆孔。
S12：将所述耳环螺栓从所述工装夹具上取下。
在具体实施过程中，将耳环段上的耳环孔加工好后，将耳环螺栓从工装夹具上取下来。
S13：将加工后的所述耳环螺栓的耳环段固定于所述工装夹具上。
在具体实施过程中，将取下来的耳环螺栓，并倒置位置，然后将耳环螺栓的耳环段固定在工装夹具上，固定耳环段的时候，可以以加工好的耳环孔作为定位基准对耳环段进行定位固定。
S14：基于固定于工装夹具上的所述耳环螺栓，对所述耳环螺栓的螺纹段加工螺纹。
在具体实施过程中，将耳环段固定在工装夹具上后，再对位于工装夹具外部的耳环螺栓的螺纹段加工螺纹，加工螺纹的设备可以通过常规的设备进行加工，如螺纹加工设备。
综上，本申请先通过工装夹具固定住耳环螺栓的螺纹段，并加工耳环螺栓的耳环段的圆孔，然后掉转耳环螺栓，并以耳环段的圆孔为基准，固定住耳环段，再加工螺纹段上的螺纹。如此通过同一个工装夹紧一次性就可以对耳环段的圆孔，以及螺纹段的螺纹进行加工，不需要对耳环段的圆孔和螺纹段的螺纹分别用不同的工装夹紧进行加工，可以完成耳环螺栓的螺纹段加工和耳环段圆孔的加工，减少两次拼装的麻烦，同时减少拼装所需的费用，因此对耳环螺栓的加工周期更短，从而可以极大的提高对耳环螺栓的加工效率。
在一些实施例中，如图2所示，所述基于固定于工装夹具上的所述耳环螺栓，对所述耳环螺栓的耳环段加工圆孔的步骤包括：
S111：将固定有所述耳环螺栓的所述工装夹具安装在数控车床的三抓盘内。
在具体实施过程中，数控车床是常规的数控加工设备，数控车床的三抓盘可以起到夹紧的作用，通过数控车床的三抓盘可以更便于夹紧带有耳环螺栓的工装夹具，同时也更便于更换耳环螺栓。
S112：通过动力粗钻头对所述耳环螺栓的耳环段加工，以获得粗镗孔。
在具体实施过程中，将带有耳环螺栓的工装夹具夹紧在数控车床的三抓盘上后，再在通过常规的镗床上安装粗镗刀对耳环段加工粗镗孔。
S113：通过动力精钻头对所述粗镗孔加工，以获得圆孔。
在具体实施过程中，在耳环段上镗出粗镗孔后，再在通过常规的镗床上安装精镗刀对粗镗孔进行加工出精镗孔。
本实施例中，通过数控车床的三抓盘夹紧带耳环螺栓的工装夹具，这样更便于对工装夹具的夹紧，以及更便于对工装夹具的更换，从而可以提高对耳环螺栓的加工效率。对耳环段上圆孔的加工，先进行粗加工出粗镗孔，后进行精加工出精镗孔即圆孔，这样加工出来的圆孔的精度更高。
在一些实施例中，如图3-图4所示，上述工装夹具包括：
柱体1；
圆柱固定组件，设置在所述柱体1上，所述圆柱固定组件用于固定所述耳环螺栓的螺纹段9；
耳环固定组件，设置在所述柱体1上，所述耳环固定组件用于固定所述耳环螺栓的耳环段4。
本实施例中，通过该工装夹紧耳环螺栓时，通过圆柱固定组件将耳环螺栓的螺纹段9固定住，或通过耳环固定组件将耳环螺栓的耳环段4固定住，再将固定有耳环螺栓的工装夹具的柱体1的一端固定在数控车床的三抓盘上，这样通过同一个工装夹具，即可对耳环螺栓的螺纹段9和耳环段4分别夹紧固定，不需要对耳环段4和螺纹段9分别用不同的工装夹紧进行加工，改变了传统拼装加工耳环螺栓圆孔5和加工螺纹的方式，提高了耳环螺栓加工质量的可靠性、缩短了拼装周期和提高了加工的便利性，降低生产成本，解决常规加工中存在的技术缺陷和加工周期漫长的问题。
在一些实施例中，如图5所示，所述圆柱固定组件包括开在所述柱体1一端且相互连通的圆柱孔13和圆柱槽12；所述圆柱孔13的轴线和所述圆柱槽12的轴线相互垂直；所述圆柱槽12用于放置所述耳环螺栓的螺纹段9；所述螺纹段9与所述圆柱槽12间间隙配合；还包括第一固定件，所述第一固定件穿过所述圆柱孔13，并固定所述耳环螺栓的螺纹段9，第一固定件包括穿过圆柱孔13的第一固定螺栓2，所述第一固定螺栓2的端部与所述螺纹段9的表面接触，以固定所述螺纹段9。
本实施例中，比如将柱体1的内孔φ24镗孔到和耳环螺栓的螺纹段9加工螺纹前外径尺寸φ24配合，配合为间隙配合，柱体1的圆柱槽12内孔φ24按φ24(+0.02，+0.03)加工，耳环螺栓的螺纹段9外径φ24按φ24(-0.02，0)加工，当圆柱槽12内孔最大为φ24.03，耳环螺栓的螺纹段9外径最小为φ23.98时，耳环螺栓与柱体1的圆柱槽12配合间隙为最大间隙，间隙为0.05。当圆柱槽12内孔最小为φ24.02，耳环螺栓的螺纹段9外径最大为φ24，此时耳环螺栓与柱体1的圆柱槽12配合间隙为最小间隙，间隙为0.02。间隙控制在0.02-0.05mm，间隙小于0.02，会导致耳环螺栓的螺纹段9插入圆柱槽12内困难，间隙大于0.05，会导致耳环螺栓外径在圆柱槽12内的间隙比较大，当第一固定螺栓2压紧耳环螺栓的螺纹段9外径时，由于间隙大，会导致螺纹段9的外径轴线与圆柱槽12同轴度大于0.05，从而导致加工圆孔5φ22k7时，φ22k7轴线与螺纹段9外径轴线垂直度超过0.2，不符合图纸要求。具体的，加工螺纹段9M22×1.5的螺纹外径时，外径φ24按φ24(-0.02，0)加工，然后将螺纹段9装入圆柱槽12φ24内，然后将第一固定螺栓2往柱体1的圆柱孔13里面旋转，直到第一固定螺栓2的端面压紧耳环螺栓的螺纹段9外径φ24上，第一固定螺栓2拧不动为止，即可将耳环螺栓的螺纹段9固定在圆柱槽12内。耳环螺栓的螺纹段9固定在工装夹具上后，将工装夹具夹紧在数控车床卡盘上，通过数控车动力头，先钻粗孔φ21.8(±0.1)，然后再镗孔φ22k7，圆孔5φ22k7的孔径公差为φ22(+0.006，-0.012)，即可完成耳环螺栓的圆孔5的加工。第一固定螺栓2拧紧螺纹段9外径的过程中，第一固定螺栓2改变了柱体1圆柱槽12的内孔φ24和耳环螺栓的螺纹段9外圆φ24的同轴度，从而关联改变耳环螺栓的螺纹段9外径与圆孔5φ22k7的垂直度，由于圆柱槽12和耳环螺栓的螺纹段9外径配合间隙为0.02-0.05mm，转换为耳环螺栓的螺纹段9外径φ24与圆孔5φ22k7垂直度小于0.2，从而保证了圆孔5φ22k7的垂直度公差0.2。
在一些实施例中，所述耳环固定组件包括开在所述柱体1一端且相互连通的耳环槽7和耳环孔11；所述耳环槽7的轴线与所述耳环孔11的轴线相互垂直；所述耳环槽7用于放置所述耳环螺栓的耳环段4；还包括第二固定件，所述第二固定件穿过所述耳环孔11，并固定所述耳环螺栓的耳环段4。所述第二固定件包括依次穿过所述耳环孔11和所述圆孔5的第二固定螺栓3，所述第二固定螺栓的一端安装有螺母8，以固定所述耳环段4。
本实施例中，耳环螺栓的圆孔5被加工完后，将耳环螺栓取下来并调头，将耳环螺栓的耳片段插入耳环槽7内的位置，并通过圆孔5定位第二固定螺栓3，使第二固定螺栓3依次插入耳环孔11和圆孔5内，并通过螺母8将第二固定螺栓3的另一端固定住，即可完成对耳环段4的固定。固定好耳环段4后，即可对螺纹段9加工螺纹。
在一些实施例中，如图6所示，所述圆柱槽12内还安装有调节件14，所述调节件14用于调节所述螺纹段9的位置；所述调节件14包括调节块15，所述调节块15相对所述圆柱槽12的侧面开有调节槽，所述调节槽与所述螺纹段9接触，所述调节块15上还一体成型有凸起16。
本实施例中，根据不同型号的耳环螺栓，选择相应型号的调节块15插入圆柱槽12内，然后再将耳环螺栓的螺纹段9插入圆柱槽12内，插入圆柱槽12后的螺纹段9进入调节槽内，并与调节块15接触，这样调节块15可以对螺纹段9起到调节的作用，使不同型号即不同直径的螺纹段9插入圆柱槽12内，从而可以极大的提高该工装夹具的使用范围。
在一些实施例中，如图7所示，所述圆柱槽12内还安装有调节件14，所述调节件14用于调节所述螺纹段9的位置；所述调节件14包括气垫17，所述气垫17相对所述圆柱槽12的侧面开有调节槽，所述调节槽与所述螺纹段9接触，所述气垫17上还一体成型有凸起16；所述气垫17内开有相互连通的气腔19和气嘴，所述气嘴内安装有气塞18。
本实施例中，根据不同型号的耳环螺栓，选择相应型号的气垫17插入圆柱槽12内，然后再将耳环螺栓的螺纹段9插入圆柱槽12内，插入圆柱槽12后的螺纹段9进入调节槽内，并与调节块15接触，并根据螺纹段9与气垫17的接触情况，可以打开气嘴向气腔19内充气，气腔19内冲入气体后，会增加螺纹段9与气垫17的接触面积，这样对不同直径的螺纹段9起到的调节作用更好，从而可以进一步提高该工装夹具的使用范围。因此该工装夹具的通用型比较好，圆孔5加工只需要在圆柱槽12内增加调节块15或气垫17，就可以实现长短不一的耳环螺栓的圆孔5的加工。其中，将调节件从圆柱槽12中取出来时，可以勾住凸起16，这样更容易将调节件从圆柱槽12中取出来。
在一些实施例中，如图4-图5所示，所述柱体1上还开有放置孔，所述放置孔内设有缓冲柱6，所述缓冲柱6的端面还开有缓冲槽61；所述螺纹段9的端面开有安装孔10，所述安装孔10用于安装缓冲柱6，所述缓冲柱6用于对螺纹段9加工时，防止损坏所述螺纹段9的端面。
本实施例中，对螺纹段9上的螺纹进行加工时，可以将缓冲柱6从缓冲槽61内取出来，然后安装在螺纹段9端面的安装孔10内，这样可以将数控车顶尖抵紧缓冲柱6的缓冲槽61，如此可以避免加工螺纹车刀干涉，完成螺纹的加工，同时也可以避免数控车顶尖损坏耳环螺栓，从而可以加工出质量更好的耳环螺栓。
以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种耳环螺栓加工方法，其特征在于，所述方法包括：
将耳环螺栓的螺纹段固定于工装夹具上；
基于固定于工装夹具上的所述耳环螺栓，对所述耳环螺栓的耳环段加工圆孔；
将所述耳环螺栓从所述工装夹具上取下；
将加工后的所述耳环螺栓的耳环段固定于所述工装夹具上；
基于固定于工装夹具上的所述耳环螺栓，对所述耳环螺栓的螺纹段加工螺纹；
所述工装夹具包括，柱体(1)；
圆柱固定组件，设置在所述柱体(1)上，所述圆柱固定组件用于固定所述耳环螺栓的螺纹段(9)；所述圆柱固定组件包括开在所述柱体(1)一端且相互连通的圆柱孔(13)和圆柱槽(12)；所述圆柱孔(13)的轴线和所述圆柱槽(12)的轴线相互垂直；
所述圆柱槽(12)用于放置所述耳环螺栓的螺纹段(9)；所述螺纹段(9)与所述圆柱槽(12)间间隙配合；
还包括第一固定件，所述第一固定件穿过所述圆柱孔(13)，并固定所述耳环螺栓的螺纹段(9)；
耳环固定组件，设置在所述柱体(1)上，所述耳环固定组件用于固定所述耳环螺栓的耳环段(4)；所述耳环固定组件包括开在所述柱体(1)一端且相互连通的耳环槽(7)和耳环孔(11)；所述耳环槽(7)的轴线与所述耳环孔(11)的轴线相互垂直；
所述耳环槽(7)用于放置所述耳环螺栓的耳环段(4)；
还包括第二固定件，所述第二固定件穿过所述耳环孔(11)，并固定所述耳环螺栓的耳环段(4)。
2.如权利要求1所述的耳环螺栓加工方法，其特征在于，所述基于固定于工装夹具上的所述耳环螺栓，对所述耳环螺栓的耳环段加工圆孔，包括：
将固定有所述耳环螺栓的所述工装夹具安装在数控车床的三抓盘内；
通过动力粗钻头对所述耳环螺栓的耳环段加工，以获得粗镗孔；
通过动力精钻头对所述粗镗孔加工，以获得圆孔。
3.如权利要求1所述的耳环螺栓加工方法，其特征在于，所述第一固定件包括穿过圆柱孔(13)的第一固定螺栓(2)，所述第一固定螺栓(2)的端部与所述螺纹段(9)的表面接触，以固定所述螺纹段(9)。
4.如权利要求1所述的耳环螺栓加工方法，其特征在于，所述第二固定件包括依次穿过所述耳环孔(11)和所述圆孔(5)的第二固定螺栓(3)，所述第二固定螺栓(3)的一端安装有螺母(8)，以固定所述耳环段(4)。
5.如权利要求1所述的耳环螺栓加工方法，其特征在于，所述圆柱槽(12)内还安装有调节件(14)，所述调节件(14)用于调节所述螺纹段(9)的位置；
所述调节件(14)包括调节块(15)，所述调节块(15)相对所述圆柱槽(12)的侧面开有调节槽(20)，所述调节槽(20)与所述螺纹段(9)接触，所述调节块(15)上还一体成型有凸起(16)。
6.如权利要求1所述的耳环螺栓加工方法，其特征在于，所述圆柱槽(12)内还安装有调节件(14)，所述调节件(14)用于调节所述螺纹段(9)的位置；
所述调节件(14)包括气垫(17)，所述气垫(17)相对所述圆柱槽(12)的侧面开有调节槽(20)，所述调节槽(20)与所述螺纹段(9)接触，所述气垫(17)上还一体成型有凸起(16)；所述气垫(17)内开有相互连通的气腔(19)和气嘴，所述气嘴内安装有气塞(18)。
7.如权利要求3-6任一项所述的耳环螺栓加工方法，其特征在于，所述柱体(1)上还开有放置孔，所述放置孔内设有缓冲柱(6)，所述缓冲柱(6)的端面还开有缓冲槽(61)；
所述螺纹段(9)的端面开有安装孔(10)，所述安装孔(10)用于安装缓冲柱(6)，所述缓冲柱(6)用于对螺纹段(9)加工时，防止损坏所述螺纹段(9)的端面。
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