คำภาษาอังกฤษสำหรับคำว่า Screw คือ screw ซึ่งความหมายมีการเปลี่ยนแปลงไปอย่างมากในช่วงหลายศตวรรษที่ผ่านมา และตั้งแต่ปี 1725 อย่างน้อยก็หมายถึง "การผสมพันธุ์"
นอกจากจะทราบชื่อแล้ว ยังต้องใช้เวลานานนับพันปีกว่าที่สกรูตัวเล็กจะถูกกำหนดให้ขันตามเข็มนาฬิกาและคลายทวนเข็มนาฬิกา
ทำไมจึงต้องขันสกรูตามเข็มนาฬิกา?
ประเภทเครื่องมือกลที่เรียบง่ายที่สุด 6 ประเภท ได้แก่ สกรู พื้นผิวเอียง คันโยก รอก ลิ่ม ล้อ และเพลา
สกรูเป็นหนึ่งในเครื่องจักรง่ายๆ 6 ประเภท แต่เป็นเพียงแกนและระนาบเอียงที่หมุนไปรอบๆ สกรู ปัจจุบันสกรูได้พัฒนามาเป็นขนาดมาตรฐาน วิธีทั่วไปในการใช้สกรูคือการขันสกรูโดยหมุนตามเข็มนาฬิกา (ไม่ใช่หมุนทวนเข็มนาฬิกาเพื่อคลายสกรู)
อย่างไรก็ตาม สกรูในตอนเริ่มแรกของการประดิษฐ์นั้นทำด้วยมือทั้งหมด และความละเอียดของสกรูก็ไม่สม่ำเสมอ ความชอบส่วนตัวของช่างฝีมือมักจะกำหนดสิ่งนี้
ในช่วงกลางศตวรรษที่ 17 วิศวกรราชสำนักชาวฝรั่งเศสชื่อ Jacques Besson ได้ประดิษฐ์เครื่องกลึงที่สามารถตัดเป็นสกรูได้ และเทคนิคดังกล่าวใช้เวลาถึง 100 ปีจึงจะแพร่หลายออกไป Henry Maudsley ชาวอังกฤษได้ประดิษฐ์เครื่องกลึงสมัยใหม่ขึ้นในปี 1797 ซึ่งช่วยปรับปรุงความละเอียดของเกลียวให้ดีขึ้นอย่างมาก ถึงกระนั้นก็ยังไม่มีมาตรฐานที่เป็นมาตรฐานเดียวกันสำหรับขนาดและความสง่างามของสกรู
สิ่งนี้เปลี่ยนไปในปี พ.ศ. 2384 โจเซฟ วิทเวิร์ธ ลูกศิษย์ของมอดสลีย์ ส่งบทความถึงสถาบันวิศวกรเทศบาล โดยเรียกร้องให้มีการบูรณาการแบบจำลองสกรู เขาเสนอแนะสองประการ:
1. มุมเอียงของเกลียวสกรูควรเป็น 55 องศาตามมาตรฐาน
2. ไม่ว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของสกรูจะเป็นเท่าใด จำนวนสายต่อฟุตควรใช้มาตรฐานที่กำหนด
แม้ว่าสกรูจะมีขนาดเล็ก แต่ก็ต้องใช้เครื่องมือกล n ชนิดและอุปกรณ์ n + 1 ประเภทในการผลิตในยุคแรกๆ และสกรูในยุคแรกๆ นั้นไม่ง่ายที่จะผลิตขึ้นเนื่องจากกระบวนการผลิต "ต้องใช้เครื่องมือสามชิ้นและเครื่องมือกลสองชิ้น" เพื่อแก้ปัญหาการผลิตทั่วไปของอังกฤษ วิลเลียม เซลเลอร์ส ชาวอเมริกันได้ประดิษฐ์เกลียวส้นแบนด้านบนแบนในปี 1864 ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยที่ทำให้การผลิตสกรูต้องใช้เพียงเครื่องมือและเครื่องมือกลเท่านั้น เร็วขึ้น ง่ายขึ้น และถูกกว่า
เกลียวสกรูของผู้ขายได้รับความนิยมในประเทศสหรัฐอเมริกา และในไม่ช้าก็กลายเป็นมาตรฐานสำหรับบริษัทการรถไฟของอเมริกา
เกลียวสกรูของผู้ขายได้รับความนิยมในประเทศสหรัฐอเมริกา และในไม่ช้าก็กลายเป็นมาตรฐานสำหรับบริษัทการรถไฟของอเมริกา
ตัวแปรหลักของกระบวนการกระชับ:
(1) แรงบิด (T): แรงบิดที่ใช้ขันเป็นนิวตันเมตร (Nm)
(2) แรงยึด (F): ขนาดการยึด (กด) ตามแนวแกนจริงระหว่างส่วนเชื่อมต่อ หน่วยของวัว (N)
(3) ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน (U): ค่าสัมประสิทธิ์แรงบิดที่ใช้โดยหัวโบลต์ คู่เกลียว ฯลฯ
(4) มุมการหมุน (A): ขึ้นอยู่กับแรงบิดเฉพาะ สลักเกลียวจะยืดออกตามแนวแกนหรือมีมุมเกลียวที่แน่นอน ซึ่งการเชื่อมต่อจำเป็นต้องหมุนโดยการบีบอัด
1. วิธีการควบคุมแรงบิด
คำนิยาม:วิธีการควบคุมที่หยุดการขันทันทีเมื่อแรงบิดในการขันถึงแรงบิดควบคุมที่ตั้งไว้
ข้อดี:ระบบควบคุมมีความตรงไปตรงมา และสามารถตรวจสอบคุณภาพการขันได้ง่ายด้วยตัวแปลงแรงบิดหรือประแจแรงบิดความแม่นยำสูง
ข้อเสีย :ความแม่นยำของการควบคุมไม่สูง (ข้อผิดพลาดของการโหลดล่วงหน้า ± ประมาณ 25%) และไม่สามารถใช้ศักยภาพของวัสดุได้อย่างเต็มที่
2. วิธีการควบคุมแรงบิด-มุม
คำนิยาม:ขั้นแรกให้ขันสลักเกลียวด้วยแรงบิดเล็กน้อย จากนั้นจึงขันตามวิธีควบคุมมุมที่กำหนด
ข้อดี:ความแม่นยำของแรงพรีโหลดตามแนวแกนของสลักเกลียวนั้นสูง (±15%) สามารถรับแรงพรีโหลดตามแนวแกนได้มาก และสามารถรวมค่าไว้รอบค่าเฉลี่ยได้
ข้อเสีย :ระบบควบคุมมีความซับซ้อนมากขึ้นในการวัดแรงบิดและมุมสองพารามิเตอร์ ยิ่งไปกว่านั้น ไม่ใช่เรื่องง่ายสำหรับแผนกตรวจสอบคุณภาพที่จะค้นหาวิธีการที่เหมาะสมในการตรวจสอบผลการขัน
3. วิธีการควบคุมจุดผลผลิต
คำนิยาม:วิธีการหยุดการขันสลักเกลียวหลังจากที่ดึงไปจนถึงจุดยืดหยุ่นแล้ว
ข้อดี:ความแม่นยำในการขันนั้นสูงมากและสามารถควบคุมข้อผิดพลาดของการโหลดล่วงหน้าได้ภายใน ±8% แต่ความแม่นยำนั้นขึ้นอยู่กับความแข็งแรงของสลักเกลียวเองเป็นหลัก
ข้อเสีย :กระบวนการขันแน่นต้องใช้การคำนวณแบบไดนามิกและต่อเนื่องและการตัดสินความลาดชันของเส้นโค้งแรงบิดและมุม และความเร็วในการประมวลผลแบบเรียลไทม์ของระบบควบคุมมีความต้องการสูง