一種盲孔法測(cè)定殘余應(yīng)力的鉆孔裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鉆孔裝置，尤其涉及一種盲孔法測(cè)定殘余應(yīng)力的鉆孔裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在焊接、切削、安裝等機(jī)械工藝過(guò)程中，往往容易導(dǎo)致材料發(fā)生塑性變形，引起工件存在殘余應(yīng)力。工件服役過(guò)程中，殘余應(yīng)力和外荷載產(chǎn)生的工作應(yīng)力相互疊加，使工件將發(fā)生應(yīng)力重分布及二次變形，殘余應(yīng)力不但可能降低工件的剛度和穩(wěn)定性，而且可能?chē)?yán)重影響到結(jié)構(gòu)的疲勞壽命和抵抗應(yīng)力腐蝕的能力，從而影響工件的正常使用性能。因此，殘余應(yīng)力的測(cè)試和影響評(píng)估顯得尤為重要。
[0003]殘余應(yīng)力測(cè)試技術(shù)始于20世紀(jì)30年代，發(fā)展至今共形成了數(shù)十種測(cè)量方法。主要分機(jī)械方法和物理方法兩大類。機(jī)械方法又稱應(yīng)力釋放法，一般屬破壞性測(cè)試，包括用于中、厚板表面應(yīng)力測(cè)量的盲孔法，以及逐層銑削法、切條法、Gunert切銑環(huán)槽法、鉆階梯孔法、套取芯棒法、內(nèi)孔直接貼片法等。物理方法一般是非破壞性測(cè)定方法，包括用于表面應(yīng)力測(cè)量的X射線衍射法，利用逆磁致伸縮效應(yīng)的磁性法，以及中子衍射法、超聲波法、電子散斑干涉法等。其中，盲孔法具有操作簡(jiǎn)單、測(cè)量方便、精確度較高、對(duì)構(gòu)件損傷小等特點(diǎn)，已經(jīng)成為測(cè)量殘余應(yīng)力的一種常用的檢測(cè)方法。
[0004]采用盲孔法測(cè)量殘余應(yīng)力時(shí)，鉆孔裝置定位準(zhǔn)確是保證測(cè)量精度的關(guān)鍵?，F(xiàn)有裝置一般采用顯微鏡對(duì)準(zhǔn)，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且存在一定的人為視覺(jué)誤差，鉆孔方向與構(gòu)件表面垂直度往往也很難保證，直接影響到鉆孔的質(zhì)量及測(cè)量的精度。
[0005]現(xiàn)有的鉆孔裝置，通常采用配重塊對(duì)鉆機(jī)施加壓力或操作人員直接向鉆機(jī)施加壓力。當(dāng)材料的硬度較大時(shí)，隨著鉆孔深度的增加，鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力逐漸增加，使得鉆孔更加困難。通常配重塊只適合于垂直向下鉆孔，直接向鉆機(jī)施壓時(shí)往往難以控制壓力的大小，壓力太小時(shí)鉆進(jìn)速度往往太慢，壓力太大時(shí)易導(dǎo)致鉆孔偏斜，加大了人為誤差，費(fèi)工費(fèi)時(shí)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種精確對(duì)焦，持續(xù)加力，保證鉆孔連續(xù)，減少人為誤差，提高鉆孔精度和鉆孔效率的鉆孔裝置。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案為:一種盲孔法測(cè)定殘余應(yīng)力的鉆孔裝置，包括磁盤(pán)吸座、工字型支架、電磁反力塊、導(dǎo)向套和鉆孔器；所述電磁反力塊位于工字型支架的第一橫向支架上；所述導(dǎo)向套固定在工字型支架的第二橫向支架上，所述對(duì)準(zhǔn)裝置活動(dòng)連接在導(dǎo)向套的內(nèi)孔中，所述鉆孔器包括電磁壓力塊、鉆套和鉆頭，所述電磁壓力塊固定在鉆套的頂端，所述鉆頭夾持于鉆套內(nèi)。
[0008]上述的盲孔法測(cè)定殘余應(yīng)力的鉆孔裝置，優(yōu)選的，所述?？匮b置還包括對(duì)準(zhǔn)裝置；所述對(duì)準(zhǔn)裝置活動(dòng)連接在導(dǎo)向套的內(nèi)孔中；所述對(duì)準(zhǔn)裝置包括對(duì)準(zhǔn)裝置鉆套、透明玻璃、激光頭和反射平面鏡；所述對(duì)準(zhǔn)裝置鉆套的兩端均固定連接有一塊透明玻璃，所述激光頭固定在對(duì)準(zhǔn)裝置鉆套的底端，所述反射平面鏡位于激光頭的下方。
[0009]上述的盲孔法測(cè)定殘余應(yīng)力的鉆孔裝置，優(yōu)選的，所述第一橫向支架通過(guò)轉(zhuǎn)向螺栓固定在工字型支架的豎向支架上。
[0010]上述的盲孔法測(cè)定殘余應(yīng)力的鉆孔裝置，優(yōu)選的，所述第二橫向支架通過(guò)轉(zhuǎn)向螺栓固定在工字型支架的豎向支架上。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型中的電磁控制裝置可以對(duì)鉆套持續(xù)加力，保證鉆孔持續(xù)，當(dāng)關(guān)閉電磁反力塊和電磁壓力塊開(kāi)關(guān)，使電磁反力塊與電磁壓力塊之間沒(méi)有斥力時(shí)，可以通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)向螺栓，調(diào)整電磁壓反力塊與電磁壓力塊之間的距離，進(jìn)一步控制兩者之間的壓力，達(dá)到增大壓力的效果。同時(shí)，調(diào)力旋鈕可以對(duì)電磁力進(jìn)行連續(xù)控制，隨著鉆孔深度的增加，可以調(diào)整電磁壓力塊和電磁反力塊，使電磁反力塊與電磁壓力塊之間的壓力逐漸加大。
[0012]本實(shí)用新型中的激光對(duì)準(zhǔn)裝置鉆套區(qū)別于以往的顯微鏡，通過(guò)激光對(duì)準(zhǔn)鉆孔中心，方便快捷調(diào)整導(dǎo)向套外殼水平位置，確保鉆搶對(duì)準(zhǔn)打孔點(diǎn)，更加直觀且能滿足精度要求；通過(guò)激光入射光線與反射平面鏡反射光線的夾角方便調(diào)整導(dǎo)向套外殼軸線位置和角度，保證鉆孔方向與構(gòu)件表面垂直，確保鉆孔質(zhì)量。
[0013]本實(shí)用新型的電磁控制連續(xù)加力裝置，導(dǎo)向套調(diào)整裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，省時(shí)省力，可以達(dá)到提聞鉆孔精度、提聞鉆進(jìn)速度的效果，解決了鉆孔時(shí)精度難以保證、加力困難的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型鉆孔裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型對(duì)準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型對(duì)準(zhǔn)裝置鉆套的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4為本實(shí)用新型電磁反力塊的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖5為本實(shí)用新型電磁壓力塊的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖例說(shuō)明
[0020]1、磁盤(pán)吸座；2、電磁反力塊；3、導(dǎo)向套；4、第一橫向支架；5、第二橫向支架；6、電磁壓力塊；7、鉆套；8、鉆頭；9、對(duì)準(zhǔn)裝置鉆套；10、透明玻璃；11、激光頭；12、反射平面鏡；13、轉(zhuǎn)向螺栓；14、豎向支架；15、偏心螺栓。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了便于理解本實(shí)用新型，下文將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和較佳的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作更全面、細(xì)致地描述，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于以下具體的實(shí)施例。
[0022]需要特別說(shuō)明的是，當(dāng)某一元件被描述為“固定于、固接于、連接于或連通于”另一元件上時(shí)，它可以是直接固定、固接、連接或連通在另一元件上，也可以是通過(guò)其他中間連接件間接固定、固接、連接或連通在另一元件上。
[0023]除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語(yǔ)與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體實(shí)施例的目的，并不是旨在限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。實(shí)施例
[0024]如圖1~圖5所示的一種盲孔法測(cè)定殘余應(yīng)力的鉆孔裝置，包括磁盤(pán)吸座1、工字型支架、電磁反力塊2、導(dǎo)向套3和鉆孔器；電磁反力塊2位于工字型支架的第一橫向支架4上；導(dǎo)向套3固定在工字型支架的第二橫向支架5上，對(duì)準(zhǔn)裝置活動(dòng)連接在導(dǎo)向套3的內(nèi)孔中，鉆孔器包括電磁壓力塊6、鉆套7和鉆頭8，電磁壓力塊6固定在鉆套7的頂端，鉆頭8夾持于鉆套7內(nèi)。本實(shí)施例中，第一橫向支架4通過(guò)轉(zhuǎn)向螺栓13固定在工字型支架的豎向支架14上。第二橫向支架5通過(guò)轉(zhuǎn)向螺栓13固定在工字型支架的豎向支架14上。
[0025]鉆孔裝置還包括對(duì)準(zhǔn)裝置；對(duì)準(zhǔn)裝置活動(dòng)連接在導(dǎo)向套3的內(nèi)孔中；對(duì)準(zhǔn)裝置包括對(duì)準(zhǔn)裝置鉆套9、透明玻璃10、激光頭11和反射平面鏡12 ;對(duì)準(zhǔn)裝置鉆套9的兩端均固定連接有一塊透明玻璃10，激光頭11固定在對(duì)準(zhǔn)裝置鉆套9的底端，反射平面鏡12位于激光頭11的下方。
[0026]在本實(shí)施例中，反射平面鏡12尺寸為對(duì)應(yīng)應(yīng)變花尺寸的1.4倍，反射平面鏡12底部四周固定有0.2倍寬度磁鐵，吸附于應(yīng)變花四周，調(diào)整反射平面鏡12位置，使其剛好覆蓋應(yīng)變花，并與應(yīng)變花鉆孔位置相對(duì)應(yīng)。
[0027]本實(shí)施例中，先將對(duì)準(zhǔn)裝置鉆套9放到導(dǎo)向套3的內(nèi)孔中，打開(kāi)激光頭11開(kāi)關(guān)，通過(guò)調(diào)節(jié)偏心螺栓15并轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向套3來(lái)調(diào)節(jié)導(dǎo)向套3位置，使由入射到鉆孔中心的光線經(jīng)反射平面鏡12反射的光斑從透明玻璃10邊緣逐漸向中心移動(dòng)，確保導(dǎo)向套3與工件表面垂直，擰緊偏心螺栓15，并將第二橫向支架5鎖緊，取出對(duì)準(zhǔn)裝置。然后將夾好鉆頭8的鉆套7放到導(dǎo)向套3的內(nèi)孔中，在鉆套7與導(dǎo)向套3之間放置相應(yīng)鉆孔高度調(diào)整墊片，將鉆頭8頂?shù)綉?yīng)變花來(lái)確定鉆頭的夾持長(zhǎng)度，然后擰緊，使鉆頭8夾緊。打開(kāi)電機(jī)電源開(kāi)關(guān)，使搶鉆利用鉆套7的自身重力鉆出定位點(diǎn)，調(diào)整電磁反力塊2和電磁壓力塊6之間的距離，同時(shí)打開(kāi)電磁反力塊2和電磁壓力塊6的開(kāi)關(guān)，并調(diào)節(jié)調(diào)力旋鈕加壓力，半個(gè)小時(shí)后，繼續(xù)調(diào)節(jié)調(diào)力旋鈕加力，再過(guò)半小時(shí)后，繼續(xù)調(diào)節(jié)調(diào)力旋鈕加力，直至鉆孔完畢。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種盲孔法測(cè)定殘余應(yīng)力的鉆孔裝置，其特征在于:包括磁盤(pán)吸座(I)、工字型支架、電磁反力塊(2)、導(dǎo)向套(3)和鉆孔器；所述電磁反力塊(2)位于工字型支架的第一橫向支架(4)上；所述導(dǎo)向套(3)固定在工字型支架的第二橫向支架(5)上，對(duì)準(zhǔn)裝置活動(dòng)連接在導(dǎo)向套(3)的內(nèi)孔中，所述鉆孔器包括電磁壓力塊(6)、鉆套(7)和鉆頭(8)，所述電磁壓力塊(6)固定在鉆套(7)的頂端，所述鉆頭(8)夾持于鉆套(7)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盲孔法測(cè)定殘余應(yīng)力的鉆孔裝置，其特征在于:所述鉆孔裝置還包括對(duì)準(zhǔn)裝置；所述對(duì)準(zhǔn)裝置活動(dòng)連接在導(dǎo)向套(3)的內(nèi)孔中；所述對(duì)準(zhǔn)裝置包括對(duì)準(zhǔn)裝置鉆套(9)、透明玻璃(10)、激光頭(11)和反射平面鏡(12);所述對(duì)準(zhǔn)裝置鉆套(9)的兩端均固定連接有一塊透明玻璃(10)，所述激光頭(11)固定在對(duì)準(zhǔn)裝置鉆套(9)的底端，所述反射平面鏡(12)位于激光頭(11)的下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的盲孔法測(cè)定殘余應(yīng)力的鉆孔裝置，其特征在于:所述第一橫向支架(4)通過(guò)轉(zhuǎn)向螺栓(13)固定在工字型支架的豎向支架(14)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的盲孔法測(cè)定殘余應(yīng)力的鉆孔裝置，其特征在于:所述第二橫向支架(5)通過(guò)轉(zhuǎn)向螺栓(13)固定在工字型支架的豎向支架(14)上。
【專利摘要】一種盲孔法測(cè)定殘余應(yīng)力的鉆孔裝置，包括磁盤(pán)吸座、工字型支架、電磁反力塊、導(dǎo)向套和鉆孔器；所述電磁反力塊位于工字型支架的第一橫向支架上；所述導(dǎo)向套固定在工字型支架的第二橫向支架上，所述對(duì)準(zhǔn)裝置活動(dòng)連接在導(dǎo)向套的內(nèi)孔中，所述鉆孔器包括電磁壓力塊、鉆套和鉆頭，所述電磁壓力塊固定在鉆套的頂端，所述鉆頭夾持于鉆套內(nèi)。本實(shí)用新型的盲孔法測(cè)定殘余應(yīng)力的鉆孔裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，省時(shí)省力，可以達(dá)到提高鉆孔精度、提高鉆進(jìn)速度的效果，解決了鉆孔時(shí)精度難以保證、加力困難的問(wèn)題。
【IPC分類】B23Q17-22, B23B47-00, B23B39-00, B23B47-18
【公開(kāi)號(hào)】CN204565182
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520255794
【發(fā)明人】衛(wèi)軍, 汪東明, 劉曉春, 董榮珍, 吳志強(qiáng), 陳濤
【申請(qǐng)人】中國(guó)鐵路總公司, 中南大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年4月24日