CN107121225A - 一种机翼壁板加工应力的测量方法 - Google Patents

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    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
    • G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges

Abstract

本发明涉及一种机翼壁板加工应力的测量方法，是一种对整体壁板加工过程中变形量进行测量的方法，将研究所得航空用整体铝合金壁板切削加工变形控制方案应用于壁板试验件的加工。“整体壁板高速切削变形控制”技术的研究符合国家关于航空用铝合金材料的相关政策，具有重大的经济意义和战略意义，预期研究成果具有广泛的应用前景和市场。

Description

一种机翼壁板加工应力的测量方法
技术领域
本发明属于机械加工领域，涉及航空铝合金板切削加工变形控制技术。
背景技术
新型飞机制造过程中大量使用铝合金预拉伸板。然而我国在航空材料研制与开发上与世界先进水平存在较大的差距，铝合金预拉伸板，尤其是中厚板材(厚度大于40mm)存在组织不均匀、残余应力消除一致性差等问题，使加工过程中变形规律性差，难以控制。
目前我国使用的铝合金预拉伸板大量依靠进口，制约着我国发展。究其原因，一方面我国铝合金预拉伸板的制造技术较为薄弱，没有掌握残余应力控制与消除的核心技术；另一方面，对残余应力引起的变形机理没有深入研究，难以对变形进行计算和评价。
残余应力测试方法可分为有损检测与无损检测两大类，虽然已形成上述数十种残余应力测试技术和方法，比较成功解决了大量的工程实际问题。但现有测试理论和方法大都是测量工件表面或浅表层的残余应力。中子衍射法与强X射线法能够测量铝合金厚板内部残余应力，但我国还缺乏此类设备。航空铝合金板其厚度范围从几十毫米到几百毫米，其内部残余应力的测量还没有一个成熟、有效方法，是目前工程技术中棘手问题。
发明内容
发明目的
本发明的目的是结合航空用铝合金材料，对壁板加工过程变形进行量测，分析加工工艺对壁板最终变形的影响规律，确定影响变形的主要加工阶段。
技术方案
1、对整体壁板变形随加工流程的变化规律，进行加工过程的应变测量。应变采用TS3891型静态应变仪测量，在壁板加工过程中分半精加工、精加工阶段对应变进行采集。取得加工工艺对壁板最终变形的影响规律和影响变形的主要加工阶段。
2、将应变片与导线焊接，按照零件大小在壁板两侧面间距1000mm各布置测点，将应变片按照在距壁板端头10cm、55cm以及板中断面各布置两个测点，两侧点距板上下面2cm。
提供了一种机翼壁板加工应力的测量方法,
包括用于加工机翼壁板的板件，所述板件的短边作为端头，板件的两侧边作为测量点布置区域，布置测量点；
步骤一、在左侧边距离端头10cm处布置第一个测量点，之后间距1000mm依次布置测量点，在右侧边距离端头55cm处布置第一个测量点，之后间距1000mm依次布置测量点；
步骤二、在所述的测量点贴应变片，所述的应变片通过导线连接应变仪，所有的应变片为并联方式，其中在两个侧边的中间区域的测量点贴两个应变片，且两个应变片为上下位置；
步骤三、对应变片电阻值进行量测，将实际测量的应变片初始电阻值定义为0值；
步骤四、对所述的板件进行加工，当加工中的各个阶段结束后分别记录应变片的实际测量值，并并通过计算得到实际应力值。
有益效果
本发明具有的优点和有益效果：
本发明以整体壁板变形随加工流程的变形规律为研究对象，应用加工过程变形进行量测方法，通过在壁板两侧面各布置测点。建立了应变值随加工过程变化趋势，取得了如下结果：
(1)精加工阶段中工件产生的变形远远小于半精加工阶段。
(2)半精加工阶段的最初加工流程中，变形快速发展，随着工件中切削量的增加，变形逐渐趋于稳定。
(3)精加工与半精加工阶段，由于切削量较小，残余应力的释放所造成的变形不是主要成因，加工表面附近的切削残余塑性变形是此阶段变形的主要成因。
附图说明(无)
具体实施方式
提供了一种机翼壁板加工应力的测量方法,
包括板件，所述板件的短边作为端头，板件的两侧边作为测量点布置区域，布置测量点；
步骤一、在左侧边距离端头10cm处布置第一个测量点，之后间距1000mm依次布置测量点，在右侧边距离端头55cm处布置第一个测量点，之后间距1000mm依次布置测量点；
步骤二、在所述的测量点贴应变片，所述的应变片通过导线连接应变仪，所有的应变片为并联方式，其中在两个侧边的中间区域的测量点贴两个应变片，且两个应变片为上下位置；
步骤三、对应变片电阻值进行量测，将实际测量的应变片初始电阻值定义为0值；
步骤四、对所述的板件进行加工，当加工中的各个阶段结束后分别记录应变片的实际测量值，并并通过计算得到实际应力值。

Claims (1)

1.一种机翼壁板加工应力的测量方法,其特征在于：
包括用于加工机翼壁板的板件，所述板件的短边作为端头，板件的两侧边作为测量点布置区域，布置测量点；
步骤一、在左侧边距离端头10cm处布置第一个测量点，之后间距1000mm依次布置测量点，在右侧边距离端头55cm处布置第一个测量点，之后间距1000mm依次布置测量点；
步骤二、在所述的测量点贴应变片，所述的应变片通过导线连接应变仪，所有的应变片为并联方式，其中在两个侧边的中间区域的测量点贴两个应变片，且两个应变片为上下位置；
步骤三、对应变片电阻值进行量测，将实际测量的应变片初始电阻值定义为0值；
步骤四、对所述的板件进行加工，当加工中的各个阶段结束后分别记录应变片的实际测量值，并并通过计算得到实际应力值。
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