专利名称：螺母收口槽深度尺寸的检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于紧固件加工检测设备领域，尤其涉及航空航天用螺母收口槽深度尺寸的检测装置。
背景技术：
飞机结构中大量使用了紧固件，如螺栓、铆接件等紧固孔的存在引起了应力集中，降低了结构的抗疲劳性能，因此，通过特殊的制作过程、装配工艺来改善紧固件的抗疲劳性能，引起了航空工程师们的广泛关注。高锁螺母表面进行收口的工艺就是一种有效提高紧固件抗疲劳性能的加工工艺。通过对高锁螺母柱体表面进行收口，使得高锁螺母收口处的直径尺寸变小，在高锁螺母与相应的螺栓装配时，螺栓与螺母之间产生应力挤压，相关研究数据表明适当的收口工艺参数(对铝合金常采用1.5-3.0%的相对挤压量)可以使螺栓连接件和铆接件的抗疲劳寿命分别提高10倍和I 4倍(见阿比波夫等著，佘公藩等译，《飞机制造工艺学》)。锁紧力是高锁螺母的主要技术指标，它的大小直接影响被连接结构件的使用寿命。过大的锁紧力会造成连接件的屈服和破坏，使得连接部位被压伤，而对于夹层材料铝合金或钛合金还会产生应力腐蚀；如果锁紧力过低，又不足以将夹层材料锁紧，那么外加载荷需要靠螺母连接件本身来承担，因而会使连接件的孔过早损坏。在高锁螺母生产制造过程中，收口加工过程是控制高锁螺母锁紧力的关键过程，而收口槽深度尺寸与收口加工质量之间存在密切关系，若在收口加工过程中，能够随时对收口槽深度进行测量，那么收口加工质量就可得到有效控制，质量均一性也会得到保证。然而，在高性能航空高锁螺母生产制造过程中，由于螺母所用材料的不同，收口槽的形状也有不同，比如A286材料的高锁螺母收口槽为“〇”形凹坑，且收口槽直径尺寸较小，铝合金材料的高锁螺母收口槽为形凹坑，因此导致目前高锁螺母收口槽深度尺寸缺乏相对应的专用测量工 具，工业生产中无法采用专业的测量工具对高锁螺母收口槽深度尺寸进行精确测量，而是通过试验的方法来检测收口槽的加工效果，具体方法为:采用收口压力机，对高锁螺母圆柱表面特定部位处进行挤压收口，收口结束后会在圆柱表面留下均匀分布的收口槽(位于与圆柱轴线垂直的平面上)，通过设置调节收口压力机的不同压力参数值，来获得几组高锁螺母收口试验件，然后进行锁紧力试验，从而选择合适的收口压力参数进行批量加工。从以上过程中不难发现，现有收口加工过程十分繁琐，并且造成巨大的浪费，增加了生产成本；收口压力机的压力参数值存在不稳定性，这会对收口的锁紧力产生较大影响，同时缺乏及时准确地测量锁紧力，导致高锁螺母的收口加工过程存在不可控因素，使得高锁螺母的质量一致性比较差。
发明内容针对现有技术的不足，本实用新型要解决的问题是提供一种螺母收口槽深度尺寸的检测装置。[0006]本实用新型的技术方案是:—种螺母收口槽深度尺寸的检测装置，包括驱动装置和平面螺纹盘，所述平面螺纹盘的背面连接所述驱动装置，所述平面螺纹盘的正面设置有平面螺纹结构，所述驱动装置带动所述平面螺纹盘绕所述平面螺纹盘的轴线旋转，所述平面螺纹盘的圆周外侧围设有壳体，所述壳体的侧壁上设有导向槽，所述导向槽上设有沿所述导向槽向所述平面螺纹盘中心运动的齿条，所述齿条与所述平面螺纹结构相啮合，所述齿条靠近所述平面螺纹盘中心的一端固定设有测量针，所述测量针指向所述平面螺纹盘的中心。所述导向槽的个数及位置与所述螺母收口槽的个数及位置相对应匹配。所述齿条的个数、尺寸及位置与所述导向槽的个数、尺寸及位置相对应匹配。所述导向槽的个数为3个，均匀分布在所述壳体上；所述齿条的个数为3个。所述驱动装置包括第一锥形齿轮，所述第一锥形齿轮的一侧啮合有计数表盘齿轮，另一侧啮合有第二锥形齿轮，所述第二锥形齿轮与所述平面螺纹盘同轴设置。所述第一锥形齿轮的轴上设有把手。本实用新型具有的优点和积极效果是:开发出用于测量螺母收口槽深度尺寸的专用量具，填补了螺母收口槽深度尺寸测量的空白，为收口螺母的生产提供了可量化的数据积累，简化了收口加工工序的收口实验过程，有效提高了收口螺母的生产效率和收口质量的一致性,节约了生产成本。
图1是本实用新型的结构示意图
图2是本实用新型平面螺纹盘与齿条配合的结构示意图。图中:I把手2第一锥形齿轮3第二锥形齿轮4平面螺纹盘5计数表盘齿轮6计数表盘7齿条8测量针9收口螺母10收口槽11壳体12导向槽
具体实施方式
为实现直接对收口槽10的深度尺寸进行测量，本实用新型提出了一种测量装置，该装置是利用齿轮传动原理，将测量针8同时向中心靠近或远离，从而对收口螺母9的收口槽10进行深度测量。采用此装置不仅可极大地降低收口加工过程中的试验工作量，而且提高了收口加工质量的可控性；同时可降低生产成本,缩短生产周期,大大提高了收口螺母9的生产质量。下面根据附图对本实用新型的实施方式进行详细介绍:如图1-2所示，本实用新型提供一种对螺母收口槽10的深度尺寸进行检测的装置，包括驱动装置和平面螺纹盘4，平面螺纹盘4的背面连接驱动装置，平面螺纹盘4的正面设置有平面螺纹结构，驱动装置带动平面螺纹盘4绕平面螺纹盘4的轴线旋转，平面螺纹盘4的圆周外侧围设有壳体11，壳体11的侧壁上设有导向槽12,导向槽12上设有沿导向槽12向平面螺纹盘中心运动的齿条7，齿条7与平面螺纹结构相啮合，齿条7靠近平面螺纹盘4中心的一端固定设有测量针8，测量针8指向平面螺纹盘的中心。导向槽12的个数及位置与螺母收口槽10的个数及位置相对应匹配。不同的收口螺母9的收口槽10的个数及位置是不同的，所以根据不同的情况可以对导向槽12做相应的设计。齿条7的个数、尺寸及位置与导向槽12的个数、尺寸及位置对应相匹配。满足同时对多个收口槽10的深度尺寸进行测量的要求。本实施例中，导向槽12的个数为3个，均匀分布在壳体11上；相应的齿条7的个数也为3个。驱动装置包括第一锥形齿轮2,第一锥形齿轮2的一侧啮合有计数表盘齿轮5,另一侧啮合有第二锥形齿轮3，第二锥形齿轮3与平面螺纹盘4同轴设置。第一锥形齿轮2的轴上设有把手I。本实施例中,第一锥形齿轮2的轴上连接一个旋转把手I,操作者通过旋转把手I,可使第一锥形齿轮2按照操作者的旋转方向进行旋转。第一锥形齿轮2的一侧与计数表盘齿轮5啮合，另一侧与第二锥形齿轮3啮合，第二锥形齿轮3的背面带有平面螺纹盘4，平面螺纹结构的螺距相等，在平面螺纹盘4的上方存在三根测量针8，三根测量针8尾部分别与三个齿条7相连(测量针8固定在齿条7靠近平面螺纹盘4中心的一端)，平面螺纹盘4上的平面螺纹结构与带有测量针8的齿条7相啮合，这样平面螺纹盘4的旋转就可带动齿条7向平面螺纹盘4的中心运动(具有自定心功能)，进而带动三条测量针8同时作等距离运动。三根测量针8尾部分别与三个齿条7相连(测量针8固定在齿条7靠近平面螺纹盘4中心的一端)，且位于与第二锥形齿轮3轴线垂直的平面上，三根测量针8之间互成120°夹角。测量针8为细直圆柱棒，由于收口槽10尺寸较小，为保证测量的精度要求，将测量针8的测量端部为针 尖形。平面螺纹盘4旋转时可使三根测量针8同时趋近或远离测量目标(收口螺母9)。具体工作原理为:通过转动把手I使第一锥形齿轮2旋转，此时既带动计数表盘齿轮转动，又带动第二锥形齿轮3旋转，而第二锥形齿轮3旋转必然使平面螺纹盘4跟着旋转，平面螺纹盘4旋转又会使带有测量针8的齿条7移动，从而带动测量针8插入或退出(如果把手I顺时针旋转时测量针8插入，那么把手I逆时针旋转时测量针8就退出)收口槽。这样，当测量针8移动一个距离，计数表盘I上就会显示一个相应的数值或刻度值(这里的计数表盘可以采用指针形式的刻度表，也可以采用数字显示器)。具体测量收口槽10深度时，首先测量收口螺母9欲收口部位的圆柱外表面，获得一个收口前的尺寸值，然后进行收口加工，得到收口槽10，随后调节旋转把手1，将测量针8针尖插入到收口槽10内，读取计数表上的示值，获得收口后的一个尺寸值，两个尺寸值之间的差值即为收口槽10深度。下面以具体测量直径尺寸为6.1±0.01mm、最大收口深度尺寸为0.2±0.0lmm的XX型号高锁螺母为例，对具体使用方法进行介绍:首先测量收口前的螺母直径，将三根测量针8的针尖接触到螺母圆柱表面，测量的直径值，假设为6.10mm。然后测量收口后的收口直径，将三根测量针8的针尖接触到收口槽10内，测定收口槽10处的直径值，经过多次测量后，测得值为6.00_。通过计算获得收口槽深度,6.10mm-6.0Omm = 0.10mm。由于0.1Omm符合最大收口深度尺寸为0.2±0.0lmm的收口要求，收口尺寸在工艺公差之内，属于合格。本实用新型由于采取以上技术方案，具有以下优点:配合齿轮传动度，所测量的精度较高，成功解决了目前收口螺母9收口槽10深度尺寸无法精确测量的难题，准确量化了收口槽10深度尺寸，为进一步生产过程的技术积累提供数据支持，同时极大地简化了收口螺母9的加工过程，缩短了生产周期，并降低了生产成本。以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍 归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
权利要求1.一种螺母收口槽深度尺寸的检测装置，其特征在于:包括驱动装置和平面螺纹盘，所述平面螺纹盘的背面连接所述驱动装置，所述平面螺纹盘的正面设置有平面螺纹结构，所述驱动装置带动所述平面螺纹盘绕所述平面螺纹盘的轴线旋转，所述平面螺纹盘的圆周外侧围设有壳体，所述壳体的侧壁上设有导向槽，所述导向槽上设有沿所述导向槽向所述平面螺纹盘中心运动的齿条，所述齿条与所述平面螺纹结构相啮合，所述齿条靠近所述平面螺纹盘中心的一端固定设有测量针，所述测量针指向所述平面螺纹盘的中心。
2.根据权利要求1所述的螺母收口槽深度尺寸的检测装置，其特征在于:所述导向槽的个数及位置与所述螺母收口槽的个数及位置相对应匹配。
3.根据权利要求2所述的螺母收口槽深度尺寸的检测装置，其特征在于:所述齿条的个数、尺寸及位置与所述导向槽的个数、尺寸及位置相对应匹配。
4.根据权利要求3所述的螺母收口槽深度尺寸的检测装置，其特征在于:所述导向槽的个数为3个，均匀分布在所述壳体上；所述齿条的个数为3个。
5.根据权利要求1-4任一项所述的螺母收口槽深度尺寸的检测装置，其特征在于:所述驱动装置包括第一锥形齿轮，所述第一锥形齿轮的一侧啮合有计数表盘齿轮，另一侧啮合有第二锥形齿轮，所述第二锥形齿轮与所述平面螺纹盘同轴设置。
6.根据权利要求5所述的螺母收口槽深度尺寸的检测装置，其特征在于:所述第一锥形齿轮的轴上设有把手 。
专利摘要本实用新型提供一种螺母收口槽深度尺寸的检测装置，包括驱动装置和平面螺纹盘，平面螺纹盘的背面连接驱动装置，平面螺纹盘的正面设置有平面螺纹结构，驱动装置带动平面螺纹盘绕平面螺纹盘的轴线旋转，平面螺纹盘的圆周外侧围设有壳体，壳体的侧壁上设有导向槽，导向槽上设有沿导向槽向平面螺纹盘中心运动的齿条，齿条与平面螺纹结构相啮合，齿条靠近平面螺纹盘中心的一端固定设有测量针，测量针指向所述平面螺纹盘的中心。本实用新型填补了螺母收口槽深度尺寸测量的空白，为收口螺母的生产提供了可量化的数据积累，简化了收口加工工序的收口实验过程，有效提高了收口螺母的生产效率和收口质量的一致性，节约了生产成本。
文档编号G01B5/18GK203100657SQ201320090918
公开日2013年7月31日 申请日期2013年2月28日 优先权日2013年2月28日
发明者于建政, 宁广西, 林忠亮, 焦莎, 刘本领, 杨知硕 申请人:航天精工有限公司