一种高锁螺母不连续性检查制样装置

摘要

本发明提供了一种高锁螺母不连续性检查制样装置，包括切割装置、底座、固设于底座上的伺服电机、与伺服电机主轴同轴固接的定位板、固接于定位板四个角上的四个调零电极、沿定位板长度方向均匀开设的多个通孔及与穿过通孔与高锁螺母螺纹连接的定位钉及控制器。本发明所述的高锁螺母不连续性检查制样装置，提高了收口点定位准确性，提高了一次装夹量，降低了制样返工率，避免了拧断槽等螺母敏感位置受外力的影响。

说明书

技术领域

本发明属于检测工装领域，尤其是涉及一种高锁螺母不连续性检查制样装置。

背景技术

高锁螺母作为飞机机体紧固件，因其优良的预紧力控制及防松功能，并具有重量轻、可实现单面快速安装的特点，被广泛使用。单架次飞机用量均能达到万件以上，其产品性能直接影响飞机运行状况及乘员的人身安全。

如图1及图2所示，高锁螺母包含三部分构成：

1)扳拧结构，为六方形状，用棘轮扳手或专用风扳机与之配合扳拧，施加安装力矩；

2)断颈槽结构，主要用于控制安装力矩，其拧断扭矩大小直接影响被安装部位的预紧力；

3)作用结构，为拧断六方后，留在安装机体上，实现最终安装性能的部分。

作为飞机机体紧固件，高锁螺母在制造过程中不允许出现裂纹缺陷。根据GJB2892A-2008《高锁螺母通用规范》中第4.5.8条“冶金特性”要求在荧光探伤检查后按图3所示切取样品进行放大检查，每批抽样检查数量不低于5件。

常见的高锁螺母加工过程为：数车→攻丝→收口→表面处理→成品。因收口过程对收口区域的挤压变形，会造成应力集中，加工参控控制不当很容易形成内螺纹的裂纹。若保证不连续性检查的准确性，制样剖切位置必须通过收口点，见图4所示。

目前常用的制样方式是通过夹钳按图5所示装夹，人工采用电火花设备按图示方向进行剖切。人工对正夹紧的过程，螺母容易松动，收口位置定位不准确，制样失败的产品与合格品如图6所示。每次制样只能装夹≤5件产品；发现收口位置定位不正时，需松开夹钳重新对每件产品进行找正装夹，在夹紧过程中，由于断径槽处为薄壁结构，会受力变形，甚至开裂，会对试验结果的准确性造成干扰。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种高锁螺母不连续性检查制样装置，以解决螺母受力变形的问题，同时提高制样效率及合格率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种高锁螺母不连续性检查制样装置，包括切割装置、底座、固设于底座上的伺服电机、与伺服电机主轴同轴固接的定位板、固接于定位板四个角上的四个调零电极、沿定位板长度方向均匀开设的多个通孔及与穿过通孔与高锁螺母螺纹连接的定位钉及控制器，所述定位钉及定位板上均设有供切割装置穿过的切割槽，所述调零电极、伺服电机及切割装置分别与控制器电性连接。

优选的，位于定位板与伺服电机之间的定位钉上套设有弹簧。

根据上述所述的高锁螺母不连续性检查制样装置的使用方法，包括以下步骤：

a.伺服电机角度调零；

b.切割装置位移调零；

c.将高锁螺母与定位钉螺纹连接固定；

d.切割装置切割固定好的高锁螺母，完成制样。

优选的，步骤a的具体步骤包括：

a.将切割装置的电极丝移动到四个调零电极之间，通过控制器控制伺服电机朝一个方向转动α角度至电极丝与任一调零电极触碰，电极丝转回初始位置；

b.通过控制器控制伺服电机朝另一方向转动β角度至电极丝与任一调零电极触碰，电极丝转回初始位置；

c.控制器判断α与β是否相同，当α＝β时，则完成伺服电机角度调零，当α≠β时，控制器控制伺服电机转动f

优选的，步骤b的具体步骤包括：

a.控制器控制切割装置使电极丝向一个方向移动L1距离至电极丝与任一调零电极触碰，切割装置使电极丝回到初始位置；

b.控制器控制切割装置使电极丝向另一个方向移动L2距离至电极丝与任一调零电极触碰，切割装置使电极丝回到初始位置；

c.控制器判断L1与L2是否相同，当L1＝L2时，则完成切割装置位移调零，当L1≠L2时，控制器控制切割装置使电极丝移动f

相对于现有技术，本发明所述的高锁螺母不连续性检查制样装置具有以下优势：

(1)本发明所述的制样装置与一般制样方式相比，提高了收口点定位准确性，加工精度由电机精度和控制器计算精度决定，可实现≤0.05mm的定位误差；

(2)本发明所述的制样装置一次装夹可以加工10件高锁螺母产品，提高了一次装夹量，相对于独立的定位方式，避免了产品件装夹的相互影响，降低了制样返工率；

(3)本发明所述的制样装置装夹作用力为螺纹副摩擦力及支撑面摩擦力，在收口部位及拧断槽位置不存在作用分力，避免了拧断槽等螺母敏感位置受外力的影响。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的高锁螺母的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的高锁螺母的安装结构示意图；

图3为本发明实施例中所述的高锁螺母的切割位置示意图；

图4为本发明实施例中所述的高锁螺母的制样要求示意图；

图5为现有技术中所述的高锁螺母的装夹结构示意图；

图6为本发明实施例中所述的高锁螺母制样的结构示意图；

图7为本发明实施例中所述的制样装置的角度调零及位移调零的流程示意图；

图8为本发明实施例中所述的制样装置的角度调零过程示意图；

图9为本发明实施例中所述的制样装置的位移归零过程示意图；

图10为本发明实施例中所述的高锁螺母的固定结构示意图；

图11为本发明实施例中所述的制样装置的结构示意图；

图12为本发明实施例中所述的制样装置的装配结构示意图；

图13为本发明实施例中所述的高锁螺母与制样装置的连接结构示意图。

附图标记说明：

1、调零螺钉；2、调零电极；3、定位钉；4、底座；5、伺服电机；6、紧定螺钉；7、定位板；8、弹簧；9、高锁螺母；10、电极丝；

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图7-13所示，一种高锁螺母不连续性检查制样装置，其特征在于：包括切割装置、底座4、固设于底座4上的伺服电机5、通过紧定螺钉6与伺服电机5主轴同轴固接的定位板7、通过调零螺钉1固接于定位板7四个角上的四个调零电极2、沿定位板7长度方向均匀开设的多个通孔及与穿过通孔与高锁螺母9螺纹连接的定位钉3及控制器，定位钉3上开有螺纹，位于定位板7与伺服电机5之间的定位钉3上套设有弹簧8，当高锁螺母9拧入定位钉3的过程中高锁螺母9拉动定位钉3使弹簧8压缩形成轴向力，从而完成高锁螺母9的固定，所述定位钉3及定位板7上均设有供切割装置穿过的切割槽，所述调零电极2、伺服电机5及切割装置分别与控制器电性连接，切割装置包括电极丝10及用于控制电极丝10移动的位移机构，当电极丝10与调零电极2接触时，调零电极2向控制器发送信号，控制器控制伺服电机5停止转动。

本实施例中的制样装置制样过程包括以下步骤：

1)初始化调零

如图7-9所示，在制样装置首次使用或重新启动时，为保证加工装置定位准确性，需启动制样装置控制器后台的调零功能。调零功能包含“伺服电机角度调零”、“电极丝位移调零”两个程序。

伺服电机角度调零程序(如图8)：

启动加工装置的调零功能后，控制器将电极丝10通电，首先执行“伺服电机角度调零”程序。

a)伺服电机5缓慢转动α角度后，电极丝10触发任一调零电极2；

b)然后控制器控制伺服电机5转回原位置，然后控制伺服电机5缓慢反向转动β角度后，电极丝10触发任一调零电极2；

c)控制器控制伺服电机5转回原位置，控制器判读α是否与β相同，若相同直接执行“电极丝位移调零”程序，若不同控制器控制伺服电机5旋转f

电极丝位移调零(如图9)：

a)控制器控制位移机构使电极丝10左移L1距离后，电极丝10触发任一调零电极2；

b)控制器再控制位移机构使电极丝10恢复初始位置，再控制位移机构使电极丝10右移L2距离后，电极丝触发任一调零电极2；

c)控制器控制位移机构使电极丝10恢复初始位置，控制器判读L1是否与L2相同，若相同则设定电极丝当前位置为零位，若不同则控制位移机构使电极丝10移动f

2)高锁螺母的定位装夹：

定位钉3顶杆部位与定位板7之间部分套设有弹簧8，装入定位板7的通孔后如图10所示。高锁螺母9拧入定位钉3的螺纹端，至与定位板7支撑面接触；再继续拧入，此时拉动定位钉3，使弹簧8压缩形成弹力，继续拧入至收口点与定位钉3上的切割槽中间位置一致性，完成装夹。此时，高锁螺母9螺纹与定位板7支撑面受弹簧8的弹力作用，形成摩擦力矩，防止高锁螺母9松动。

定位板7与定位钉3上均有开槽结构，可以使电极丝剖切时贯穿整个高锁螺母9。

3)切割制样

控制器控制位移机构使电极丝10穿过高锁螺母9，完成制样。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。