專利名稱：改進(jìn)已制成的機(jī)器零件鍛件的超聲檢查覆蓋范圍的方法
艦已制成的機(jī)^##^件的超聲檢查覆蓋范圍的方法技術(shù)領(lǐng)域本申請通常涉及為形成機(jī)械加工的零件而產(chǎn)生鍛件包封(forging envelope),其允許超聲檢查覆蓋范圍來檢測已制，件內(nèi)的缺陷。
背景技術(shù)：
設(shè)計(jì)鍛件需要構(gòu)造鍛件包封，以便從該鍛件機(jī)械加工成的已完成機(jī)器零件 的所有體積在適當(dāng)?shù)姆较虿⒁灾付ǖ撵`tK接魏聲檢查，以確保檢測到在鑄 i姚化、鵬和熱處理31f呈中有可能引入的內(nèi)部缺陷。 卜的材料必須被添加 到已制成的機(jī)器零件形狀以構(gòu)造一鑄件靴，辯慮到各種換能飄區(qū)和幾何 邊界反射，這些邊界反射阻礙了采用超聲檢測法進(jìn)行的缺陷檢測。在當(dāng)前存在的系統(tǒng)中，額外的材料通常被添加到鍛件中以允許可能出現(xiàn)的 機(jī)械加工體和處理缺陷。為航空和航紅業(yè)庫隨的鍛件采用液浸超聲檢澳賠 進(jìn)行檢查，其a31在水中脈動(dòng)換能器而減少了換能器死區(qū)。7JC用于在聲音iSA 鍛件前，鵬換能m區(qū)。然而，仍然械可能防礙靠近鍛件表面的缺陷檢測 的大界面反射。在現(xiàn)有的系統(tǒng)中，常見的就是設(shè)計(jì)包括足夠多材料的鍛件，以 允許這種大信號響應(yīng)在聲誠入已制成的機(jī)器劐牛前靳漸消失。這些鍛件通常 采用高換能 蕩頻率以及聚焦棘行檢測，這^^了由于7K-金屬界面而弓胞 的死區(qū)。然而，這些液浸技術(shù)不能有效地用于駄尺寸的鍛件。例如，在現(xiàn)有的系 統(tǒng)中，為發(fā)電應(yīng)用而設(shè)計(jì)的大鍛件通常采用接觸式超聲方法進(jìn)行檢査，其中， 換能器直接耦合到鍛件。這是由于鍛件較重的重量和尺寸將需要大得多的浸入箱和零件操作設(shè)備，這樣不節(jié)省成本。通常i頓較低的換能驗(yàn)蕩頻斜口絲 焦的探頭，這是因?yàn)殄懠某叽缧枰叩穆晜鬏斈芰縤SA鍛件中，以補(bǔ)償增加的衰減并且在可接受的時(shí)間范圍內(nèi)掃描大零件?，F(xiàn)存系統(tǒng)具有的另一問題就是當(dāng)在鍛件包封中包含臺階以減小鍛件的重量 和成本時(shí)，這些臺階可能干擾超聲檢測并引入不能被檢查的區(qū)域。在軸向鍛造
的盤型鍛件上，需要在鍛##一側(cè)上正確對準(zhǔn)這些臺階，從而使較少區(qū)域被超 聲檢測所遺漏。在徑向鍛造的長圓柱形鍛件上，這些臺階可以在超聲檢測期間被重新機(jī)械加工，以獲得^iS的檢查覆蓋范圍。問題是，對于在軸向鍛造和檢測的盤形鍛件而言，由于鍛件包封中的臺階 而必須被添加的額外原料量被忽視，并且不能將小缺陷從大的后壁艦中分離 出來。這纖4特時(shí)也在兩個(gè)相反的軸向被檢測，而沒有充分考慮到由于駄 后壁回波中較小缺陷響應(yīng)的分辨率而產(chǎn)生的死區(qū)。因此，需要這樣一種系統(tǒng)和方法，其用于確定將嫩卜材料正確應(yīng)用至搬件 包封，以便為該鍛件產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的超聲檢查覆蓋范圍所需的幾何形狀。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明通皿樣一種系統(tǒng)和方法而實(shí)現(xiàn)了上面列出的這些需要，其可以改 進(jìn)鍛件形狀設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的超聲檢查覆蓋范圍。本發(fā)明這樣做的方法提供 了比現(xiàn)有技術(shù)的方法大得多的檢查覆蓋范圍，并且從檢查中提供了更加精確的 結(jié)果。在劍七和^1程中可能產(chǎn)生許多鄉(xiāng)的缺陷。這些可以包括與熔化相關(guān) 的夾雑和化學(xué)偏析、鍛件暴裂和折痕、熱處理淬裂等。與j^七相關(guān)的缺陷趨 于在,過程中將自身與材料流線對準(zhǔn)，而鍛造缺陷趨于多方向的。為了使超 聲檢測最有效，聲束的方向應(yīng)當(dāng)垂直于缺陷的取向。而且，超聲換能器的中心 線被定位在鍛件包封上，從而使已制成的機(jī)器^j牛的旨體積在主要方向上被 髓換能器軸的超聲束的最大肖遣點(diǎn)掃描。添加額外的材料構(gòu)造鍛件^^必須 考慮靠鍛^Mf呈和材料流線，以鵬聲檢測在最有效的方向進(jìn)行缺陷檢測。該 方向通常與最后的皿操作方向相同。與最無損檢測模式一樣，超聲檢測具有內(nèi)在的局P艮性，這可能P艮制了其在 特定^f牛下檢測缺陷的能力。Wi5鍛件邊緣，情況尤其如此，在鍛件邊緣不能 將來自部件內(nèi)缺陷的聲能的少量反射從來自被測機(jī)械加工零件的壁反射的聲能 的大得多的內(nèi)部反射中分辨出來。此外，在表面下直接被檢觀啲是材料體，通 常稱為換能器死區(qū)，在這里由于零件表面的大界面，、探針的幾何限制或者 與換能器或儀器保護(hù)電路的起始脈沖有關(guān)的恢復(fù)時(shí)間，缺陷不能被檢測。換能 器死區(qū)也通常稱為起始脈沖長度。 為了增強(qiáng)制成的機(jī)嫩卩工劐牛的超聲檢測MM范圍，本發(fā)明麟了一種修 改已制成的機(jī),fm件以進(jìn)4彌聲檢查的方法。鍛件包封可以被構(gòu)造成圍繞 機(jī)^tl^牛鍛件的直圓柱體形狀。隨后，可以在鍛造方向?qū)⒋蠹s等于超聲檢查設(shè) 備波長的2倍的材料添加到鍛^^t中。如果不能在 方向從兩個(gè)相對的表 面超聲檢魏件，貝鵬后可以將等于換能飄區(qū)的尺寸的額外的材料添加至搬 件包封的檢査表面。最后，可以在垂直 造方向的方向?qū)⒌扔趽Q能器占地面 積加上突變，半徑的材料添加到鍛fmM中。


圖l描述了根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的用于^it超聲檢測覆蓋范圍的一種方法。圖2描述了根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的用于改進(jìn)超聲檢測覆蓋范圍的第二種方法。圖3描述了育辦根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面操作的計(jì)算機(jī)方框圖。 圖4描述了根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的鍛fm封實(shí)例。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參照附圖在下文中更加全面地描述本發(fā)明，其中顯示了本發(fā)明的一 些并非是所有的實(shí)施例。實(shí)際上，這些發(fā)明可以被包含在許多不同的形式中， 不能被解釋為限定于在這里闡明的實(shí)施例；而是，提供這些實(shí)施例以便本發(fā)明 將滿足適用的法律要件。文中相同的數(shù)字，相同的部件。下面參照根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的系統(tǒng)、方法、設(shè)備和計(jì)算lfW^產(chǎn)品的 方框圖和流程圖來描述本發(fā)明。將要理解，方框圖和流程圖中的每一方框以及 方框圖和流程圖中的方框組合可以分別被計(jì)Ml^^指令所執(zhí)行。這對十算機(jī) 程序指令可以被加載到通用目的的計(jì)算機(jī)、特殊目的的計(jì)算機(jī)、CAD系統(tǒng)或 其它可編程的數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，以生產(chǎn)機(jī)器，使得在計(jì)穀幾或其它可編程的數(shù) 據(jù)處理設(shè)備上執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于執(zhí)行在流程圖方框中詳細(xì)說明的功能的部 件。這些計(jì)算機(jī)程序指令也可以儲存在計(jì)^t幾可讀存儲器中，其可以引導(dǎo)計(jì)算 機(jī)或其它可編程的 處理設(shè)備以特定的方式發(fā)揮作用，使得儲存在計(jì)算機(jī)可 讀存儲器中的指令產(chǎn)生一件產(chǎn)品，該產(chǎn)品包括^/f亍在流程圖方框中詳細(xì)說明的 功能的指令部件。計(jì)算機(jī)禾將指令也可以被加載到計(jì)mn^其它可編程的數(shù)據(jù) 處理設(shè)備中，產(chǎn)生一系列在計(jì)算機(jī)或其它可編程設(shè)備上執(zhí)行的操作步驟，以產(chǎn) 生計(jì)算機(jī)執(zhí)行的過程，使得在計(jì)算機(jī)或其它可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于 執(zhí)行在流程圖方框中詳細(xì)說明的功能的步驟。因此，方框圖和瀬呈圖的方框支微纟灘定功能的部件組合、執(zhí)滿定功 能的步驟組合以及執(zhí)行特定功能的程序指令部件。也將ai ，方框圖和流程圖 中的每一方框以及方框圖和流程圖中的方框組合，可以由執(zhí)行所述特定功能或 步驟的、特殊目的的基于硬件的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行，或者由特殊目的的硬件和計(jì) 穀幾指令的組合執(zhí)行。在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，為了鵬鍛# 的微以使其重量較輕并改 進(jìn)已制成的機(jī)^^牛的超聲覆蓋范圍，在可行的時(shí)候改魏件的直徑以匹配已 制成的機(jī)器形狀。鍛件直徑的改變被稱為一個(gè)臺階。鍛件包封應(yīng)當(dāng)被設(shè)計(jì)成確 保臺階被定位成使得來自鍛件后壁的大飾不延伸到已制成的機(jī)ti^牛中，該 大礎(chǔ)可能有效地屏蔽來自缺陷的反射。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的方法和系統(tǒng)的一^勢在于該過程可以很容易自 動(dòng)化。本發(fā)明使所皿程自動(dòng)化的內(nèi)在優(yōu),括減少人為誤差的機(jī)會，所述人 為誤差可能會弓胞鍛件的某些區(qū)域未接穀促夠的超聲檢査髓范圍，并且可 能得不到重量最輕的鍛件。而且，應(yīng)用在本發(fā)明中的設(shè)計(jì)規(guī)則基于超聲檢測系 統(tǒng)的可容易測量的參數(shù)。本發(fā)明考慮一種方法，其中通過應(yīng)用一套連續(xù)的設(shè)計(jì)規(guī)則而產(chǎn)生鍛件包封。這些設(shè)計(jì)規(guī)則!鵬用至斷期望的完成的機(jī)働口工的零件mi:。應(yīng)當(dāng)理解， 該方法可以很容易采用公知的CAD軟4袍而f齡化。本發(fā)明基于與鍛ii31程、鍛件皿和其它可應(yīng)用的超聲^iiJ參數(shù)有關(guān)的幾 個(gè)因素。首先，假定超聲傳播的方向基^i方向。為了保持垂直于麟繊， 來自換能器的聲音方向必須與材料被鍛造的方向相同。對于 鍛件，該方向 為軸向。第二，有四個(gè)與超聲檢測有關(guān)的可應(yīng)用參數(shù)，必須包括到設(shè)計(jì)規(guī)則中。這 些在本文中被稱為換能器死區(qū)、超聲波長、超聲束寬度和換能器占地面積 (footprintX換能概區(qū)參數(shù)由超聲檢觀搠間起始脈沖遮蔽的金屬深度確定。 一旦超聲 檢測儀器被校準(zhǔn)了檢測距離和掃描靈鵬，起始脈沖的長度為這樣的深度，在 該深度處起始脈沖的后沿幅度減少到高于整個(gè)屏幕高度的十分之一或材料的聲 學(xué)噪音水平幅度。
超聲波長參數(shù)表示由超聲換能器產(chǎn)生的超聲波的波長，湖鍛件內(nèi)的聲速和超聲波的中心或糊率之一觀懂。這種確定標(biāo)為超聲波長=聲速/波頻率。
類似的，超聲束寬度代表超聲束的橫向尺寸，從換能器的中心線到波束的 有效邊緣測量。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，波束的有效邊緣應(yīng)當(dāng)采用階狀試塊 (step block)測量。如果，行或不能進(jìn)，m種測量，作為通用規(guī)則，該參數(shù) 值可以通過計(jì)算針對聲壓場的第一最小值測得的束寬度的兩倍的結(jié)果，而近似 得到。對于圓形換能器，該數(shù)值等于[(2.44*超聲波長)/換能器直徑]*聲路距 離。聲路距離被定義為臺階和相對的檢録面之間的最小軸向尺寸。
換能器占地面積對應(yīng)于從換能器中心到其邊緣測得的距離。如果換能器包 含在固定器中，則從換能器中心到固定器測量該距離。
為改進(jìn)已制成的機(jī)械加工零件的超聲檢測覆蓋范圍，本發(fā)明將采用以上參 數(shù)的一套連續(xù)的設(shè)計(jì)規(guī)則應(yīng)用到已制成的機(jī)械加工形狀，以產(chǎn)生，的鍛件形 狀，使其具有較輕的重量，并且允許在鵬方向上具有艦的檢測覆蓋范圍。
在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，該過程始于最后機(jī)械加工的零件皿。從該形 狀開始，以連續(xù)的)l,應(yīng)用一套三類規(guī)則。這些可以被稱為髓原料規(guī)則、邊 界規(guī)則和臺階規(guī)則。覆蓋原料規(guī)則為可在鍛造或檢測方向應(yīng)用的規(guī)則。邊界規(guī) 則為可在,或檢測方向的橫向應(yīng)用的規(guī)則。臺階規(guī)則為可在鍛件臺階處應(yīng)用的規(guī)則。
覆蓋原料規(guī)則使用的超聲檢測參數(shù)為換能器死區(qū)和波長，以確保在鍛件的 麟方向艦超聲檢查覆蓋范圍。該鵬方向也公知為檢測方向。始于最后的 微，包封被構(gòu)造成圍繞最后的機(jī)械加工劐牛形狀的直圓柱體形狀，在檢測方 向添加等于超聲波長的2倍的額外材料。這使得接近與換能器位置相對的壁的 缺陷可以分辨。
如果可以在檢測方向從兩個(gè)相對的表面檢 件，并且鍛件的厚度大于換 能飄區(qū)的2倍，貝懷需要應(yīng)用額外的材料來滿足覆蓋原料規(guī)則的要求。如果 這兩個(gè)要求任一個(gè)未被滿足，則必須將額外的材料添加到等于死區(qū)尺寸的檢查 表面上。
在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，^i^用覆蓋原料規(guī)則之后應(yīng)用邊界規(guī)則。邊界 規(guī)則使用了換能器的占地面積以確保在檢測方向橫向上的超聲檢查覆蓋范圍得 到改善。從自覆蓋原料規(guī)貝lj產(chǎn)生的形狀繼續(xù)，可以在垂直于檢測方向的方向添加額外的材料。添力啲客砂卜材料的量等于鍛件終止半徑(end radius)加上換能 器占地面積。所述終止半徑通常被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為突變邊緣半徑(break edge radius )。在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，在應(yīng)用邊界規(guī)則之后應(yīng)用臺階規(guī)則。當(dāng)已完成 的機(jī)働B工形狀的纖面積有變化時(shí)，可應(yīng)用臺階規(guī)則，使得鍛件^^的變化 可以艦將臺階引入鍛件實(shí)現(xiàn)。如上所討論的，臺階指鍛件直徑的變化。臺階 規(guī)則僅應(yīng)用于在軸向鍛造和檢領(lǐng)啲鍛件，如盤型鍛件。所述鍛件通常被用于制 造基于陸地的燃?xì)廨啓C(jī)和飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)。用于所述鍛件的材料通常可以包括但 不局限于Alloy 706、 Alloy718、 CrMoV、 NiCrMoV和Q/。12Cr不銹鋼。臺階規(guī)則的應(yīng)用涉^H^^蟲立規(guī)則。要應(yīng)用的這些規(guī)則中的第一個(gè)為左右 (side-toside)偏移規(guī)則。該規(guī)則的應(yīng)用需要使臺階可以被定位的徑向位置基 預(yù)件相對側(cè)的幾何。除非從相反的方向檢查鍛件，任何臺階將阻礙最后^# 的超聲檢查得到改進(jìn)。當(dāng)鍛件在相反的方向被檢測時(shí)，臺階不能被定位在鍛件 兩側(cè)上的相同徑向位置，這是因?yàn)樵谠撧D(zhuǎn)變處存在遺漏的檢查覆蓋范圍，換能 M這里由于臺階而不能l戯夂置在鍛件表面上。為避免該問題，在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，臺階左右徑向偏移的尺寸被計(jì) 算為或大約為偏^= (2*換能器占地面積)+轉(zhuǎn)變半徑+突變邊緣半徑。在 戰(zhàn)公式中，轉(zhuǎn)變報(bào)等于臺階表面之間的機(jī)働卩工雜。意識到，臺階干擾從一個(gè)表面進(jìn)行的檢查，即使從相對側(cè)檢魏件塊體也 是如此，這是由于位于換能器死區(qū)的材料從該側(cè)將不被檢查。因此，隨后應(yīng)用 第二規(guī)則以確保已制成的機(jī)械加工割牛將不位于與臺階相對的區(qū)域中，其具有 下面描述的軸向和徑向尺寸。軸向尺寸等于換能器死區(qū)。徑向尺寸被確定為或 大約為(2*換能器占地面積)+轉(zhuǎn)變判5 +突變鵬雜。最后，可以在本發(fā)明的某些實(shí)施例中應(yīng)用第三臺階規(guī)則。在鍛#^封中引 入臺階可能產(chǎn)生后壁回波，其可能由于換能器的束寬而延伸iftA^終零件皿 中。為確保后壁回波不干鄉(xiāng)近臺階的缺陷的檢測，已制成的機(jī)械加工零件必 須不位于用于從鍛件的相對側(cè)進(jìn)行檢査的換能器的超聲束寬度內(nèi)。如果臺階轉(zhuǎn)
變的軸向尺寸大于換能^E區(qū)，則通常不應(yīng)用該規(guī)則。圖1描述了本發(fā)明一種實(shí)施例的操作。該方法始于步驟101,其中，鍛件包封被構(gòu)造成圍繞已制成機(jī)器零件的直圓柱體形狀。該方法接i前進(jìn)到步驟103，其中，將額外的材料在鍛造方向添加到鍛件包封中。在鍛造方向添加的 額外材料量大約等于超聲檢查設(shè)備波長的2倍。在完成步驟103之后，該方法前進(jìn)到步驟105。在步驟105，確定鍛件包 封是否可以在鍛造方向從兩個(gè)相對的表面進(jìn)行超聲檢查。如果確定鍛件包封可 以在鍛造方向從兩個(gè)相對的表面進(jìn)行超聲檢查，則該方法前進(jìn)到步驟109。如 果確定鍛^^封不可以在,方向從兩個(gè)相對的表面進(jìn)行超聲檢查，則該方法 前進(jìn)到步驟107。在步驟107將緲卜的材料添加到鍛件^^的檢查表面。在步 驟107添加的額夕卜材料薛于換能飄區(qū)的尺寸。在完成步驟107后，該方法 前進(jìn)到步驟109。在步驟109，在鍛ft^上再施加額外的材料。在垂直于鍛造方向的方向 添加該材料。添加的材料聽于換能器的占地面積加上突變職半徑。隨后， 該方法前進(jìn)到步驟111。在步驟111，確定已完成的機(jī)器 m在橫截面積上是 否有變化，以便鍛《袍封中的變化可以艦將臺階引入鍛件而生成。通常，僅 對于在軸向麟和檢測的鍛件，諸如常用于基于陸地的燃?xì)鉁u輪和飛行器發(fā)動(dòng) 機(jī)的盤型鍛件，肯定地得出該決定。如果在步驟川確定已完成的機(jī)器微招纖面積上有變化，使得鍛〗袍 封中的變化可以通過弓l入臺階到鍛件而生成，則該方法前進(jìn)到圖2中描述并如 下討論的步驟201。如果在步驟111確定已完成的機(jī)器形狀在橫截面積上無變 化，使得鍛件^M中的變化可以通過弓I入臺階到鍛件而生成，則該方法終止于 步驟113。圖2描述了本發(fā)明一種實(shí)施例的操作方法。該方法始于步驟201，基于在 ，步驟113作出的肯定決定而到達(dá)該點(diǎn)。該方法接下來前進(jìn)到步驟203，在 該步驟中，臺階在鍛件包封中徑向偏移一尺寸，該尺寸大約等于2*換能器占地 面積+轉(zhuǎn)變判^突變纖半徑。轉(zhuǎn)變判5為臺階表面之間的機(jī)ttQ工半徑。隨后，該方法前進(jìn)到步驟205,婦瞎已制成的機(jī)驟件被定位，使得它 不位于面對臺階的區(qū)域內(nèi)，其軸向尺寸等于換能器死區(qū)，并且徑向尺寸大約等 于2*換能器占地面積+轉(zhuǎn)變^^+突變邊緣半徑。轉(zhuǎn)變半徑為臺階表面之間的
機(jī)械加工雜。接下來，該方法前進(jìn)到步驟207，其中，確定臺階轉(zhuǎn)變的軸向尺寸是否大 于換能器死區(qū)。如果確定臺階轉(zhuǎn)變的軸向尺寸大于換能器死區(qū)，則該方法前進(jìn) 到步驟211并結(jié)束。然而，如果在步驟207確定臺階轉(zhuǎn)變的軸向尺寸不大于換 肖g器死區(qū)，則該方法前進(jìn)到步驟209。在步驟209，定位己制成的機(jī)^##，使得該零件不位于用于從鍛件的相 對側(cè)進(jìn)行檢查的換能器的超聲束寬度內(nèi)。接著，該方法終止于步驟211?？梢?理解，上面參照圖1-2描述的每一種方法都可以ilil計(jì)算機(jī)軟件和/或硬fN^行， 如接下來參照圖3所描述的那樣。圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的計(jì)算機(jī)70 的方框圖。計(jì)算機(jī)70通常包括處理器72、操作系統(tǒng)74、存儲器(memoruy) 76、輸A/輸出(I/O)接口 82、存儲設(shè)備(storage) 84和總線80?？偩€80包 括娜和地址總線，以便于在鵬器72、操作系統(tǒng)74和模塊70中的其它元件 (包括存儲器76、輸A/輸出(I/O)接口 82和存儲設(shè)備84之間進(jìn)，fil信。處 理器72執(zhí)行操作系統(tǒng)74,并且鵬器72和操作系統(tǒng)74均可用于執(zhí)纟fi十鄉(xiāng) 70實(shí)現(xiàn)的功能，包括儲存在存儲器76中的軟件應(yīng)用，這是本領(lǐng)域所公知的。 特別是，為了執(zhí)行本文參照圖1和2所描述的方法，M器72和操作系統(tǒng)74 可以與I/0接口82—起使用，以獲得由系 作者所提供的輸入值。根據(jù)本發(fā) 明的一個(gè)方面，存儲器76可以包括一種或多種算法，用于執(zhí)行以上參照圖1 和2所描述的方法和過程?？梢岳斫?，存儲器76可以包括隨機(jī)存取存儲器、只讀存儲器、^S驅(qū)動(dòng) 器、軟盤驅(qū)動(dòng)器、CD-ROM驅(qū)動(dòng)器或光盤驅(qū)動(dòng)器，用于將信息存儲在各種計(jì) ##1可讀介質(zhì)上，如硬盤、可移動(dòng)的鵬或CD-ROM盤。通常，存儲器76通 過I/O接口 82來接收由計(jì)算機(jī)70輸A^接收的信息，包括在本發(fā)明的實(shí)施例 中描述的規(guī)則應(yīng)用中所使用的各種參數(shù)。利用它接收的信息，存儲器76執(zhí)行 上面參照圖1和2詳細(xì)描述的方法，以頓鍛件鵬計(jì)算正確的參數(shù)，其將允 許艦已制成的mM加工零件的超聲檢查覆蓋范圍。因此，存儲器76執(zhí)行參 數(shù)的計(jì)算、將參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)相比較、處理信息等，這是執(zhí)行本文中描述的方法所 需要的。計(jì)算機(jī)70的存儲設(shè)備84 ffi31適當(dāng)?shù)慕涌诙B接到總線80，該存儲設(shè)備 可以包括隨機(jī)存取存儲器、只讀存儲器、硬盤驅(qū)動(dòng)器、鄉(xiāng)驅(qū)動(dòng)器、CD-ROM
驅(qū)動(dòng)器或光盤驅(qū)動(dòng)器，用于將信息存儲在各種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上，如《鵬、可移動(dòng)的磁盤或CI>ROM盤。通常，存儲設(shè)備84的目的是向計(jì)鄉(xiāng)70提供非 易失存儲。該存儲設(shè)備可以包括一種或多種標(biāo)準(zhǔn)，可以將計(jì)算的參數(shù)與其進(jìn)行 對比。重要的是注意，上面針對存儲器76和存儲設(shè)備84描述的計(jì)對幾可讀介質(zhì) 可以由本領(lǐng)域公知的任何一種其它，的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)替代。這些介質(zhì)包括 例如磁帶、閃存卡、數(shù)^4見頻盤和Bernoulli盒式磁帶。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 也將理解， 一種或多種計(jì)算機(jī)70的元件可以在地SLt遠(yuǎn)離其它的計(jì)算機(jī)70元 件而定位。也應(yīng)當(dāng)理解，圖3中顯示的元件支持用于執(zhí)行本文描述的特定功能的^g 組合。如上所指出的，也將理解戰(zhàn)每一種方法，包括參照圖1和2所描述的 過程和計(jì)算，可以由特殊目的的基于硬件的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所執(zhí)行，其執(zhí)行特定的 功能或步驟、或特殊目的的硬件和計(jì)算機(jī)指令的組合。例如，在本發(fā)明的一種 實(shí)施例中，描述的方法可以通過CAD計(jì)^t幾系統(tǒng)而應(yīng)用。而且，計(jì)算機(jī)70可以實(shí)現(xiàn)為計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上的計(jì)算mi呈序產(chǎn)品或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，該計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)具有包含在該存儲介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼裝置?？梢允褂?任何適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，包括5，、 CD-ROM、 DVD、光學(xué)存儲設(shè)備 繊性存儲設(shè)備。此外，盡管^^蟲圖示在圖3中，計(jì)對幾70的每一元件可以 和計(jì)對幾70內(nèi)的其它元件組合以執(zhí)行本文描述的功能。因此，計(jì)^+幾70可以 采用完全硬件的形式、完全軟件的形式或軟件和硬件組合的形式(例如固件)。圖4描述了根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的鍛#^401的實(shí)例。^J^401始于 己制成的機(jī)働口工劐牛微403并包掛午多臺階407。在該特定的實(shí)例中，確 保己制成的機(jī)器##形狀403不位于與臺階407相對的區(qū)域405中，鄉(xiāng)向尺 寸等于換能器死區(qū)，并且徑向尺寸等于2倍的換能器占地面積加上轉(zhuǎn)變半徑加 上突變邊緣^N5，其中，轉(zhuǎn)變雜為臺階表面之間的機(jī)働卩工判5。此外，如果臺階轉(zhuǎn)變的軸向尺寸不大于換能飄區(qū)，貝i摘保已制成的機(jī)器 零件403不位于區(qū)域409中，區(qū)域409包括用于從鍛件401的相對側(cè)進(jìn)行檢查 的換能器的超聲束寬。在該實(shí)例中，假定臺階轉(zhuǎn)變的軸向尺寸不大于換能皿 區(qū)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到與本發(fā)明相關(guān)的在本文中描述的本發(fā)明的許多修
改和其它實(shí)施例，它們具有在前述說明書和有關(guān)附件中蹈啲教誨的益處。因 此，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不局限于公開的特定實(shí)施例，并且修改和其它實(shí)施例應(yīng) 當(dāng)包括在本發(fā)明公開的范圍內(nèi)。盡管本文中采用了特定的術(shù)語，它們僅是一般 性和描述性的使用，并非用于進(jìn)行限制。附圖標(biāo)記列表70模賺敦幾72鵬器74操作系統(tǒng)76存儲器80總線82輸滿出84存儲設(shè)備101步驟IOI103步驟103105步驟105107步驟107109步驟109111步驟lll113步驟113201步驟201203步驟203205步驟205207步驟207209步驟209211步驟211401鍛件包封403完成的機(jī)器部件/割牛405與機(jī)械加工臺階相對的區(qū)域，軸向尺寸等于換能器死區(qū)，徑向尺寸
等于兩倍的換能器占地面積加轉(zhuǎn)變半纟勁卩突變邊緣半徑407機(jī)械加工的臺階409由換能器超聲束寬度構(gòu)成的區(qū)域。
權(quán)利要求
1、 一種改進(jìn)已制成的機(jī)，件(403)的超聲檢查的方法，該方法包括以下步驟以圍繞機(jī)^4牛(403)鍛件的直圓柱體皿構(gòu)造鍛#^^寸(401); 在g方向?qū)⒋蠹s等于超聲檢查設(shè)備波長的2倍的材料添加到該鍛#^#(401);如果不能在鍛造方向上從兩個(gè)相對的表面對該鍛件進(jìn)行超聲檢測，將等于換能飄區(qū)尺寸的嫩卜材料添加至搬f1^M (401)的檢査表面，以及在垂直于鍛造方向的方向?qū)⒌扔趽Q能器占地面積加上突變邊緣半徑的額外 材料添加到鍛件爐(401)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包蹄驟^件包封(401)中的臺階(407)徑向偏移一尺寸，該尺寸大約等于2 倍的換能器占地面積加上轉(zhuǎn)變判勁卩上突變邊緣半徑，其中，轉(zhuǎn)變半徑為臺階 (407)表面之間的機(jī)械加工半徑；確定已制成的機(jī)驟件(403)不位于與臺階相對的區(qū)域(405)中，其軸 向尺寸等于換能器死區(qū)，并且徑向尺寸等于2倍的換能器占地面積加上轉(zhuǎn)變半 徑加上突變邊緣半徑，其中，轉(zhuǎn)變半徑為臺階(407)表面之間的機(jī)械加工半 徑；如果臺階(407)轉(zhuǎn)變的軸向尺寸不大于換能器(409)死區(qū)，確保已制成 的機(jī)器零件(403)不位于用于從鍛件相對側(cè)進(jìn)行檢查的換能器的超聲束寬度 內(nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，己制成的機(jī)器零#^件^|黃截面積上 有變化，使得鍛#^ (401)中的變化可以ffi31將臺階引入鍛件而生成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中，鍛件在軸向被皿和檢測。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中，鍛件為圓翻鍛件。
全文摘要
為了改進(jìn)已制成的機(jī)器零件(403)的超聲檢查覆蓋范圍，本發(fā)明提供了一種用于改進(jìn)已制成的機(jī)器零件(403)鍛件的超聲檢查的方法。圍繞機(jī)器零件鍛件以直圓柱體形狀構(gòu)造鍛件包封(401)。隨后，可以在鍛造方向?qū)⒋蠹s等于2倍的超聲檢查設(shè)備波長的材料添加到鍛件包封(401)中。如果鍛件不能在鍛造方向從相對的表面進(jìn)行超聲檢查，則可以隨后將等于換能器死區(qū)尺寸的額外材料添加到鍛件包封(401)的檢查表面。最后，可以在垂直于鍛造方向的方向?qū)⒌扔趽Q能器(409)占地面積加上突變邊緣半徑的材料添加到鍛件包封中。
文檔編號G01N29/04GK101122581SQ20071014642
公開日2008年2月13日 申請日期2007年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月9日
發(fā)明者F·A·里德, R·V·法爾塞蒂, R·博格曼 申請人:通用電氣公司