【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于残余应力检测领域，具体的是，涉及了一种用于盲孔法检测残余应力的钻孔装置。
技术介绍
1、在制造加工过程中，由于不均匀的塑性变形、不均匀的温度变化、不均匀的相变等原因，极易在零部件内部形成残余应力。残余应力的存在会影响工件的疲劳强度，使工件在制造时产生变形和开裂等工艺缺陷；同时又会在制造后的自然释放过程中，使工件尺寸发生变化或降低其极限强度、应力腐蚀等力学性能。快速准确的进行残余应力的检测是实现残余应力调控的基础，因此如何检测和评估工件内的残余应力显得尤为重要；残余应力的检测方法主要分为无损应力测量法和有损应力测量法；无损应力测量法主要包括超声波法和x射线衍射法；有损应力测量法主要包括盲孔法、磁测法和应力释放法等；其中，盲孔法因测试原理清晰、设备便携，因此成为最常用的有损应力测量法；盲孔法的具体操作方法是在被测工件需要检测残余应力的部位贴上应变花，然后对该部位钻一个小孔，因小孔附近的残余应力被释放，孔区附近的残余应力场发生变化。通过标定应变释放系数，基于弹性力学原理可推算出测点处的残余应变和残余应力。
2、目前通过盲孔法检测残余应力的方法比较成熟，但是基于盲孔法的检测设备发展还是相对缓慢；传统的盲孔法检测残余应力的装置，钻孔功能模块在水平方向的移动受限，定位功能大多靠人的肉眼或是显微镜对准来实现，不仅费时费力，而且存在一定的视觉误差，这就导致钻孔时无法保证钻孔的方向与切削力的大小，直接影响到钻孔的质量及测量的精度。
3、中国专利(一种盲孔法测定残余应力的钻孔装置；公开号：cn204565182
4、中国专利(一种用于盲孔法检测残余应力的钻孔装置；公开号：cn107378022a)采用包括平面钻台、安装基座、定位凸台、高精度显微镜、超声波电主轴、超声波驱动钻头、升降导向部、定位驱动电机等零件进行钻孔，具体如图2所示；该专利技术虽然通过高精度显微镜解决了钻孔定位装置的精度问题，但是钻孔时需要将显微镜拆卸更换为电主轴，在手动操作中难免会造成定位误差。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术的目的是提供了一种盲孔法测量残余应力的钻孔装置，该钻孔装置在面对结构复杂的待测工件时通过改变钻头的姿态进行测量，同时可以提供不同钻孔深度操作；另外，本专利技术还提供了该装置的工作方法。
2、技术方案：本专利技术所述的一种盲孔法测试残余应力的钻孔装置，包括支撑模块(2)，卡扣在支撑模块(2)上的x-y平面移动模块(3)；
3、所述支撑模块(2)包括圆形状的、中心位置开设有底座孔的底座(2-5)，在所述底座(2-5)上等距排列卡设有至少四个平移支架(2-4)，在所述底座(2-5)上还等距排列穿设有至少三个水平调节杆(2-3)，在所述水平调节杆(2-3)穿过底座(2-5)后的另一端活动安置有支撑螺帽(2-1)，在所述水平调节杆(2-3)上还套设有用于固定水平调节杆(2-3)与底座(2-5)的锁紧螺母(2-2)。
4、进一步的，在所述x-y平面移动模块(3)的一端延伸有水平移动板(3-6)。
5、进一步的，所述x-y平面移动模块(3)卡设在四个所述平移支架(2-4)上端的卡槽中，在所述底座(2-5)上、朝向水平移动板(3-6)的一侧安置有至少三个微型伺服电缸(3-3)，在所述微型伺服电缸(3-3)的一端均连接有推杆支架(3-2)，在所述微型伺服电缸(3-3)的另一端均连接有伸缩推杆(3-4)，在所述伸缩推杆(3-4)另一端均连接有轴承连接头(3-5)；
6、在所述x-y平面移动模块(3)上还安设有至少四个与所述平移支架(2-4)相适配的平移支架导向槽(3-1)。
7、进一步的，在所述x-y平面移动模块(3)的中心位置开设有与所述底座(2-5)中开设的底座孔直径相等的模块孔，
8、在所述模块孔中穿设有相适配的z轴旋转模块(4)，所述z轴旋转模块(4)穿过模块孔后并穿设过底座孔。
9、进一步的，所述z轴旋转模块(4)包括上端的电主轴(4-1)及连接在电主轴(4-1)下端的钻头(4-3)，在所述电主轴(4-1)上、靠近钻头(4-3)的一侧套设相适配的支撑弹簧(4-2)。
10、进一步的，在所述电主轴(4-1)上还安置有z轴移动模块(5)；
11、所述z轴移动模块(5)包括套设在电主轴(4-1)外壁的电主轴支架(5-4)，在所述电主轴支架(5-4)的一侧连接有高精度滑台(5-1)，在所述高精度滑台(5-1)的另一端活动连接有推杆外壳(5-3)；
12、在所述推杆外壳(5-3)的内部穿设有推杆(5-2)。
13、进一步的，在所述推杆外壳(5-3)的一侧开设有推杆孔，所述推杆(5-2)通过推杆孔穿设在推杆外壳(5-3)中，其另一端连接在高精度滑台(5-1)上。
14、进一步的，所述支撑弹簧(4-2)的一端连接在电主轴支架(5-4)上，其另一端连接在x-y平面移动模块(3)上。
15、进一步的，在所述底座(2-5)的底壁上还等距安置有至少三个定位模块(1)；
16、在所述定位模块(1)上均安置有高清摄像头(1-1)及安设在高清摄像头(1-1)两端的补光灯(1-2)。
17、进一步的，一种盲孔法测试残余应力的钻孔装置的操作方法，其操作步骤如下：
18、步骤(1)：清洁工件表面并确定工件的测试点；
19、步骤(2)：将应变花粘贴到该测试点周围；
20、步骤(3)：应变花与接线端子连接，并连接到应变仪的相应通道上；
21、步骤(4)：将装置端放至测试点上方，并接通装置电源；
22、步骤(5)：打开定位模块中的高清摄像头(1-1)，高清摄像头(1-1)开始拍摄工作，并将拍摄结果打包给图像识别软件，图像识别软件则根据高清摄像头(1-1)的拍摄结果进行识别和分析，直至确定待钻孔的位置坐标；
23、步骤(6)：定位模块(1)将待钻孔的位置坐标传输给电脑，电脑发送指令给微型伺服电缸(3-3)；
24、三个所述微型伺服电缸(3-3)自动进行协同工作，通过不断移动水平移动板的位置来间接调整钻头(4-3)的位置；在此过程中，定位模块(1)通过高清摄像头(1-1)和图像识别软件来时刻定位钻头(4-3)与待钻部位之间的相对位置；
25、微型伺服电缸(3-3)与定位模块(1)的工作联动确保钻头(4-3)处在正确位置；当钻头(4-3)到达最佳位置后，微型伺服电缸(3-3)停止工作，钻头(4-3)被锁死在该位置无法平向移动；
26、步骤(7)：电主轴(4-1)开始工作并带动钻头(4-3)旋转，待钻头(4-3)转速稳定后，推杆(5-2)本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种盲孔法测试残余应力的钻孔装置，其特征在于，包括支撑模块(2)，卡扣在支撑模块(2)上的X-Y平面移动模块(3)；
2.根据权利要求1所述的一种盲孔法测试残余应力的钻孔装置，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种盲孔法测试残余应力的钻孔装置，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的一种盲孔法测试残余应力的钻孔装置，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的一种盲孔法测试残余应力的钻孔装置，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的一种盲孔法测试残余应力的钻孔装置，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的一种盲孔法测试残余应力的钻孔装置，其特征在于，
8.根据权利要求6所述的一种盲孔法测试残余应力的钻孔装置，其特征在于，
9.根据权利要求1所述的一种盲孔法测试残余应力的钻孔装置，其特征在于，在所述底座(2-5)的底壁上还等距安置有至少三个定位模块(1)；
10.如权利要求1-9任意一项所述的一种盲孔法测试残余应力的钻孔装置的操作方法，其特征在于，其操作步骤如下：
【技术特征摘要】
1.一种盲孔法测试残余应力的钻孔装置，其特征在于，包括支撑模块(2)，卡扣在支撑模块(2)上的x-y平面移动模块(3)；
2.根据权利要求1所述的一种盲孔法测试残余应力的钻孔装置，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种盲孔法测试残余应力的钻孔装置，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的一种盲孔法测试残余应力的钻孔装置，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的一种盲孔法测试残余应力的钻孔装置，其特征在于，
6.根据权利要求5所...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈曙光，王旌凯，张礼华，马金龙，王叶松，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：
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