一種測試殘余應(yīng)力的高精密打孔裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及殘余應(yīng)力測試裝置，具體是一種測試殘余應(yīng)力的高精密打孔裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在制造加工過程中，構(gòu)件將受到各種工序等因素的作用和影響，當這些影響因素消失后，仍有部分殘留作用和影響留在構(gòu)件內(nèi)部，從而產(chǎn)生殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力的存在對構(gòu)件的強度、結(jié)構(gòu)變形等方面有著重大的影響，因此，殘余應(yīng)力的測試對生產(chǎn)和科學試驗有著重大的意義。
[0003]殘余應(yīng)力的檢測國內(nèi)外均已開展多年，其測定方法可分為機械測定法和物理測定法。機械測定法測定時須將局部分離或分割使應(yīng)力釋放，這就要對工件造成一定損傷甚至破壞，典型的有切槽法和鉆孔法，這方面技術(shù)成熟，理論完善。其中尤以小直徑盲孔法因?qū)ぜp傷較小、測量較可靠，已成為現(xiàn)場實測的一種標準試驗方法(見ASTM E837-99)。在實際生產(chǎn)應(yīng)用中，盲孔法的關(guān)鍵問題在于定心及打孔的精度和準確性。在現(xiàn)有的殘余應(yīng)力打孔裝置中，大多采用顯微鏡進行定心，手電鉆夾持鉆頭來進行打孔，這種方式存在以下不足之處:一、手電鉆本身加工精度較差，時常會在打孔定心過程中造成很大偏差，影響測量結(jié)果；二、鉆頭在鉆孔過程中容易出震動、角度偏斜，破壞孔的圓度，從而無法保證其對精密性的要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種測試殘余應(yīng)力的高精密打孔裝置。
[0005]一種測試殘余應(yīng)力的高精密打孔裝置，包括定心部分和打孔部分，其定心部分由吸附磁鐵、調(diào)整支架、百分表、對心顯微鏡和顯微鏡套筒構(gòu)成，打孔部分有刀頭和中心鉆；刀頭吸附有吸附磁鐵，吸附磁鐵一側(cè)設(shè)置有調(diào)整支架，調(diào)整支架下方連接有百分表；刀頭下方安裝有中心鉆；中心鉆下方放置有對心顯微鏡，對心顯微鏡外套有顯微鏡套筒，顯微鏡套筒底端設(shè)置強力磁鐵，百分表設(shè)置百分表測頭。
[0006]對心顯微鏡與顯微鏡套筒采用過渡配合安裝的連接方式。
[0007]顯微鏡套筒外圓采用外圓磨床精加工，顯微鏡套筒外圓與對心顯微鏡的同軸度為Φ0.01毫米。
[0008]顯微鏡套筒外壁下部的位置設(shè)置有通光口。通光口最好為矩形。
[0009]作為優(yōu)選，顯微鏡套筒底端設(shè)置的強力磁鐵(5)的數(shù)量為3-8個。
[0010]為了便于調(diào)整，調(diào)整支架為兩段支架構(gòu)成，中間采用可旋轉(zhuǎn)連接方式連接。
[0011]本實用新型科學合理，設(shè)計巧妙。刀頭上吸附有吸附磁鐵，吸附磁鐵通過調(diào)整支架連接百分表，吸附磁鐵和調(diào)整支架都方便百分表的移動來進行角度調(diào)節(jié)和定心校準。對心顯微鏡外套有顯微鏡套筒，顯微鏡套筒底端設(shè)置有強力磁鐵固定位置，使對心顯微鏡更穩(wěn)定的安置在被測構(gòu)件上。顯微鏡套筒外壁下部的位置設(shè)置有矩形通光口，方便開啟照明燈觀測定心。顯微鏡套筒外圓采用外圓磨床精加工，顯微鏡套筒外圓與顯微鏡內(nèi)孔的同軸度好，從而可確保對心顯微鏡十字中心與顯微鏡套筒外圓軸線重合，完成精準定心的功能。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型裝置的正視圖。
[0013]圖2是顯微鏡套筒斜視圖。
[0014]圖3是對心顯微鏡正視圖。
[0015]圖中標記與零部件對應(yīng)為:1、被測構(gòu)件，2、顯微鏡套筒，3、矩形通光口，4、對心顯微鏡，5、強力磁鐵，6、刀頭，7、百分表，8、調(diào)整支架，9、吸附磁鐵，10-百分表測頭，11-中心鉆。
【具體實施方式】
[0016]見圖1-3。測試殘余應(yīng)力的高精密打孔裝置，其定心部分由吸附磁鐵9、調(diào)整支架
8、百分表7、對心顯微鏡4和顯微鏡套筒2構(gòu)成，打孔部分有刀頭6、中心鉆11 ;刀頭6吸附有吸附磁鐵9，吸附磁鐵9 一側(cè)設(shè)置有調(diào)整支架8，調(diào)整支架8下方連接有百分表7 ;刀頭6下方安裝有中心鉆11 ;中心鉆11下方放置有對心顯微鏡4，對心顯微鏡4外套有顯微鏡套筒2，顯微鏡套筒2底端均勻分布設(shè)置四個強力磁鐵5，百分表7設(shè)置百分表測頭10。
[0017]對心顯微鏡4與顯微鏡套筒2采用過渡配合安裝的連接方式。顯微鏡套筒2外圓采用外圓磨床精加工，顯微鏡套筒2外圓與對心顯微鏡4的同軸度為Φ0.01毫米。
[0018]顯微鏡套筒2外壁下部的位置設(shè)置有矩形通光口 3。
[0019]調(diào)整支架8為兩段支架構(gòu)成，中間采用可旋轉(zhuǎn)連接方式連接。
[0020]使用時，首先，在不破壞原有殘余應(yīng)力場的前提下將被測構(gòu)件I的測試部位打磨清理干凈，并用劃針在被測部位打上十字標記，利用502膠水將應(yīng)變花按應(yīng)變粘貼通用方法準確粘貼在被測構(gòu)件上，確保應(yīng)變花上的十字標記與所劃標記重合。
[0021]將顯微鏡套筒2放置于被測構(gòu)件I上，由于強力磁鐵5的作用，顯微鏡套筒2得以穩(wěn)定于被測構(gòu)件I上，調(diào)整顯微鏡套筒2位置使得應(yīng)變花位于套筒圓孔2內(nèi)部；開啟照明燈(外設(shè))，燈光通過矩形通光口 3到達套筒2內(nèi)部，利用對心顯微鏡4觀察應(yīng)變花十字位置，并通過不斷調(diào)整套筒位置，確保顯微鏡4的中心十字與應(yīng)變花十字重合。
[0022]移動數(shù)控機床刀頭6到顯微鏡4正上方處，將百分表7安裝在調(diào)整支架8上，并讓調(diào)整支架8另一端上的吸附磁鐵9固定在數(shù)控機床刀頭6上，在確保不會觸動顯微鏡套筒2的前提下，使百分表測頭10與顯微鏡套筒2外圓良好接觸。
[0023]控制數(shù)控機床主軸低速轉(zhuǎn)動，百分表測頭10會伴隨著主軸旋轉(zhuǎn)的同時圍繞顯微鏡套筒2旋轉(zhuǎn)，并通過微調(diào)數(shù)控機床的X軸和Y軸來控制百分表7指針的擺動，利用其擺動范圍來確保顯微鏡套筒2中軸線與數(shù)控機床中心鉆11的中心偏差在0.01毫米以內(nèi)。
[0024]最后，移走顯微鏡套筒2和強力磁鐵5，為減少在打孔過程中的發(fā)熱量，提高打孔精度，控制數(shù)控機床主軸轉(zhuǎn)速約為50r/min，并控制中心鉆11沿Z軸緩慢向下移動；到達預(yù)設(shè)孔深后，控制中心鉆11豎直向上移動至安全位置。至此，打孔結(jié)束。
[0025]本實用新型利用數(shù)控機床本身的精度來保證打孔精度，因而可實現(xiàn)精準打孔。
【主權(quán)項】
1.一種測試殘余應(yīng)力的高精密打孔裝置，包括定心部分和打孔部分，其特征在于:定心部分由吸附磁鐵(9 )、調(diào)整支架(8)、百分表(7)、對心顯微鏡(4)和顯微鏡套筒(2)構(gòu)成，打孔部分有刀頭(6 )和中心鉆(11);刀頭(6 )吸附有吸附磁鐵(9 )，吸附磁鐵(9 ) 一側(cè)設(shè)置有調(diào)整支架(8)，調(diào)整支架(8)下方連接有百分表(7);刀頭(6)下方安裝有中心鉆(11);中心鉆(11)下方放置有對心顯微鏡(4)，對心顯微鏡(4)外套有顯微鏡套筒(2)，顯微鏡套筒(2)底端設(shè)置強力磁鐵(5)，百分表(7)設(shè)置百分表測頭(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的打孔裝置，其特征在于:對心顯微鏡(4)與顯微鏡套筒(2)采用過度配合安裝的連接方式。
3.根據(jù)前權(quán)利要求1所述的打孔裝置，其特征在于:顯微鏡套筒(2)外圓采用外圓磨床精加工，顯微鏡套筒(2)外圓與對心顯微鏡(4)的同軸度為Φ0.01毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的打孔裝置，其特征在于:顯微鏡套筒(2)外壁下部的位置設(shè)置有通光口(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的打孔裝置，其特征在于:通光口(3)為矩形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的打孔裝置，其特征在于:顯微鏡套筒(2)底端設(shè)置的強力磁鐵(5)的數(shù)量為3-8個。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的打孔裝置，其特征在于:調(diào)整支架(8)為兩段支架構(gòu)成，中間采用可旋轉(zhuǎn)連接方式連接。
【專利摘要】一種測試殘余應(yīng)力的高精密打孔裝置，包括定心部分和打孔部分，其定心部分由吸附磁鐵、調(diào)整支架、百分表、對心顯微鏡和顯微鏡套筒構(gòu)成，打孔部分有刀頭和中心鉆；刀頭吸附有吸附磁鐵，吸附磁鐵一側(cè)設(shè)置有調(diào)整支架，調(diào)整支架下方連接有百分表；刀頭下方安裝有中心鉆；中心鉆下方放置有對心顯微鏡，對心顯微鏡外套有顯微鏡套筒，顯微鏡套筒底端設(shè)置強力磁鐵，百分表設(shè)置百分表測頭。該裝置利用數(shù)控機床本身的精度來保證打孔精度，能精準定心，因而可實現(xiàn)精準打孔，解決了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
【IPC分類】B23B49-00, B23B41-00
【公開號】CN204413198
【申請?zhí)枴緾N201420757510
【發(fā)明人】魏德強, 盧健, 隋欣夢, 洪明, 張曉媛
【申請人】桂林電子科技大學
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2014年12月5日