一种盲孔法测定残余应力的钻孔装置制造方法及图纸

技术编号:11912876 阅读:77 留言:0更新日期:2015-08-20 15:54
一种盲孔法测定残余应力的钻孔装置,包括磁盘吸座、工字型支架、电磁反力块、导向套和钻孔器;所述电磁反力块位于工字型支架的第一横向支架上;所述导向套固定在工字型支架的第二横向支架上,所述对准装置活动连接在导向套的内孔中,所述钻孔器包括电磁压力块、钻套和钻头,所述电磁压力块固定在钻套的顶端,所述钻头夹持于钻套内。本实用新型专利技术的盲孔法测定残余应力的钻孔装置结构简单,操作方便,省时省力,可以达到提高钻孔精度、提高钻进速度的效果,解决了钻孔时精度难以保证、加力困难的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种钻孔装置,尤其涉及一种盲孔法测定残余应力的钻孔装置
技术介绍
在焊接、切削、安装等机械工艺过程中,往往容易导致材料发生塑性变形,引起工件存在残余应力。工件服役过程中,残余应力和外荷载产生的工作应力相互叠加,使工件将发生应力重分布及二次变形,残余应力不但可能降低工件的刚度和稳定性,而且可能严重影响到结构的疲劳寿命和抵抗应力腐蚀的能力,从而影响工件的正常使用性能。因此,残余应力的测试和影响评估显得尤为重要。残余应力测试技术始于20世纪30年代,发展至今共形成了数十种测量方法。主要分机械方法和物理方法两大类。机械方法又称应力释放法,一般属破坏性测试,包括用于中、厚板表面应力测量的盲孔法,以及逐层铣削法、切条法、Gunert切铣环槽法、钻阶梯孔法、套取芯棒法、内孔直接贴片法等。物理方法一般是非破坏性测定方法,包括用于表面应力测量的X射线衍射法,利用逆磁致伸缩效应的磁性法,以及中子衍射法、超声波法、电子散斑干涉法等。其中,盲孔法具有操作简单、测量方便、精确度较高、对构件损伤小等特点,已经成为测量残余应力的一种常用的检测方法。采用盲孔法测量残余应力时,钻孔装置定位准确是保证测量精度的关键。现有装置一般采用显微镜对准,不仅费时费力,而且存在一定的人为视觉误差,钻孔方向与构件表面垂直度往往也很难保证,直接影响到钻孔的质量及测量的精度。现有的钻孔装置,通常采用配重块对钻机施加压力或操作人员直接向钻机施加压力。当材料的硬度较大时,随着钻孔深度的增加,钻头转动的阻力逐渐增加,使得钻孔更加困难。通常配重块只适合于垂直向下钻孔,直接向钻机施压时往往难以控制压力的大小,压力太小时钻进速度往往太慢,压力太大时易导致钻孔偏斜,加大了人为误差,费工费时。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种精确对焦,持续加力,保证钻孔连续,减少人为误差,提高钻孔精度和钻孔效率的钻孔装置。为解决上述技术问题,本技术提出的技术方案为:一种盲孔法测定残余应力的钻孔装置,包括磁盘吸座、工字型支架、电磁反力块、导向套和钻孔器;所述电磁反力块位于工字型支架的第一横向支架上;所述导向套固定在工字型支架的第二横向支架上,所述对准装置活动连接在导向套的内孔中,所述钻孔器包括电磁压力块、钻套和钻头,所述电磁压力块固定在钻套的顶端,所述钻头夹持于钻套内。上述的盲孔法测定残余应力的钻孔装置,优选的,所述专控装置还包括对准装置;所述对准装置活动连接在导向套的内孔中;所述对准装置包括对准装置钻套、透明玻璃、激光头和反射平面镜;所述对准装置钻套的两端均固定连接有一块透明玻璃,所述激光头固定在对准装置钻套的底端,所述反射平面镜位于激光头的下方。上述的盲孔法测定残余应力的钻孔装置,优选的,所述第一横向支架通过转向螺栓固定在工字型支架的竖向支架上。上述的盲孔法测定残余应力的钻孔装置,优选的,所述第二横向支架通过转向螺栓固定在工字型支架的竖向支架上。与现有技术相比,本技术的优点在于:本技术中的电磁控制装置可以对钻套持续加力,保证钻孔持续,当关闭电磁反力块和电磁压力块开关,使电磁反力块与电磁压力块之间没有斥力时,可以通过调整转向螺栓,调整电磁压反力块与电磁压力块之间的距离,进一步控制两者之间的压力,达到增大压力的效果。同时,调力旋钮可以对电磁力进行连续控制,随着钻孔深度的增加,可以调整电磁压力块和电磁反力块,使电磁反力块与电磁压力块之间的压力逐渐加大。本技术中的激光对准装置钻套区别于以往的显微镜,通过激光对准钻孔中心,方便快捷调整导向套外壳水平位置,确保钻抢对准打孔点,更加直观且能满足精度要求;通过激光入射光线与反射平面镜反射光线的夹角方便调整导向套外壳轴线位置和角度,保证钻孔方向与构件表面垂直,确保钻孔质量。本技术的电磁控制连续加力装置,导向套调整装置,结构简单,操作方便,省时省力,可以达到提闻钻孔精度、提闻钻进速度的效果,解决了钻孔时精度难以保证、加力困难的问题。【附图说明】图1为本技术钻孔装置的结构示意图。图2为本技术对准装置的结构示意图。图3为本技术对准装置钻套的结构示意图。图4为本技术电磁反力块的剖视结构示意图。图5为本技术电磁压力块的剖视结构示意图。图例说明1、磁盘吸座;2、电磁反力块;3、导向套;4、第一横向支架;5、第二横向支架;6、电磁压力块;7、钻套;8、钻头;9、对准装置钻套;10、透明玻璃;11、激光头;12、反射平面镜;13、转向螺栓;14、竖向支架;15、偏心螺栓。【具体实施方式】为了便于理解本技术,下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本技术作更全面、细致地描述,但本技术的保护范围并不限于以下具体的实施例。需要特别说明的是,当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时,它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上,也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。除非另有定义,下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的,并不是旨在限制本技术的保护范围。实施例如图1~图5所示的一种盲孔法测定残余应力的钻孔装置,包括磁盘吸座1、工字型支架、电磁反力块2、导向套3和钻孔器;电磁反力块2位于工字型支架的第一横向支架4上;导向套3固定在工字型支架的第二横向支架5上,对准装置活动连接在导向套3的内孔中,钻孔器包括电磁压力块6、钻套7和钻头8,电磁压力块6固定在钻套7的顶端,钻头8夹持于钻套7内。本实施例中,第一横向支架4通过转向螺栓13固定在工字型支架的竖向支架14上。第二横向支架5通过转向螺栓13固定在工字型支架的竖向支架14上。钻孔装置还包括对准装置;对准装置活动连接在导向套3的内孔中;对准装置包括对准装置钻套9、透明玻璃10、激光头11和反射平面镜12 ;对准装置钻套9的两端均固定连接有一块透明玻璃10,激光头11固定在对准装置钻套9的底端,反射平面镜12位于激光头11的下方。在本实施例中,反射平面镜12尺寸为对应应变花尺寸的1.4倍,反射平面镜12底部四周固定有0.2倍宽度磁铁,吸附于应变花四周,调整反射平面镜12位置,使其刚好覆盖应变花,并与应变花钻孔位置相对应。本实施例中,先将对准装置钻套9放到导向套3的内孔中,打开激光头11开关,通过调节偏心螺栓15并转动导向套3来调节导向套3位置,使由入射到钻孔中心的光线经反射平面镜12反射的光斑从透明玻璃10边缘逐渐向中心移动,确保导向套3与工件表面垂直,拧紧偏心螺栓15,并将第二横向支架5锁紧,取出对准装置。然后将夹好钻头8的钻套7放到导向套3的内孔中,在钻套7与导向套3之间放置相应钻孔高度调整垫片,将钻头8顶到应变花来确定钻头的夹持长度,然后拧紧,使钻头8夹紧。打开电机电源开关,使抢钻利用钻套7的自身重力钻出定位点,调整电磁反力块2和电磁压力块6之间的距离,同时打开电磁反力块2和电磁压力块6的开关,并调节调力旋钮加压力,半个小时后,继续调节调力旋钮加力,再过半小时后,继续调节调力旋钮加力,直至钻孔完毕。【主权项】1.一种盲孔法测定残余应力的钻孔装置,其特征在于:包括磁盘吸座(I本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种盲孔法测定残余应力的钻孔装置,其特征在于:包括磁盘吸座(1)、工字型支架、电磁反力块(2)、导向套(3)和钻孔器;所述电磁反力块(2)位于工字型支架的第一横向支架(4)上;所述导向套(3)固定在工字型支架的第二横向支架(5)上,对准装置活动连接在导向套(3)的内孔中,所述钻孔器包括电磁压力块(6)、钻套(7)和钻头(8),所述电磁压力块(6)固定在钻套(7)的顶端,所述钻头(8)夹持于钻套(7)内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:卫军汪东明刘晓春董荣珍吴志强陈涛
申请(专利权)人:中国铁路总公司中南大学
类型:新型
国别省市:北京;11

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