CN108267332A - 零件局部试棒取样方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种零件局部试棒取样方法，包括以下步骤：通过中心定位套料钻头加工到初步深度位置；通过套料钻头套料加工至目标深度位置，形成钻孔和钻孔内的芯棒；对钻孔进行一次或多次扩孔加工，在芯棒外壁和钻孔内壁之间形成取样凹槽；将安装在电火花主机上的电火花切割工具电极插入到取样凹槽内的切割取样的目标位置，对芯棒进行切割，得到取样试棒。本发明提供的方法有效地扩大了取样试件尺寸，缩短了取样工作时间，提高了取样工作效率，提高了取样工作准确性。

Description

零件局部试棒取样方法

技术领域

本发明涉及零件测试技术领域，具体涉及一种零件局部试棒取样方法。

背景技术

随着工厂基础研究工作的不断开展，材料学科对试样的依赖性越来越强，获取满足要求的试样成为研究人员开展研究的必要前提；此外，研究范围的逐步扩大也使得取样对象逐步增多，如许多汽轮机转子、汽缸等大型产品零件及其他零件的试棒取样逐步成为研究的主要对象。

现有技术单纯采用电火花切割加工方法针对转子、汽缸等大型产品零件局部试棒取样，加工效率及准确性都较差，已经不适应现场大尺寸局部试棒取样的需要，特别是在盲孔内进行试棒取样的情况下。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的至少在于提供一种零件局部试棒取样方法，以提高取样的效率和准确性。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明的一个实施方式提供一种零件局部试棒取样方法，包括以下步骤：

步骤一，定位加工；

在套料钻主机上安装中心定位套料钻头，所述中心定位套料钻头为带有一根中心杆的套料钻头，中心杆用于定位取样位置的中心，中心定位套料钻头对准取样位置加工到初步深度位置；

步骤二：套料加工；

在套料钻主机上更换套料钻头，套料加工至目标深度位置，形成钻孔和钻孔内的芯棒；

步骤三：扩孔加工；

在套料钻主机上更换一次或多次套料扩孔钻头，对钻孔进行一次或多次扩孔加工，在芯棒外壁和钻孔内壁之间形成取样凹槽，取样凹槽的尺寸满足电火花切割工具电极插入切割取样的要求；

步骤四：电火花切割加工；

将安装在电火花主机上的电火花切割工具电极插入到取样凹槽内的切割取样的目标位置，对芯棒进行切割，得到取样试棒。

本发明实施方式提供的上述技术方案，有效地扩大了取样试件尺寸，缩短了取样工作时间，提高了取样工作效率和准确性。

附图说明

图1显示为本发明一个实施例的试棒取样示意图。

元件标号说明

1 工件

2 芯棒

3 凹槽

4 电机支架

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

图1示出本发明一个实施例的零件局部试棒取样方法，该方法首先从工件1的端面用套料钻进行套料至所需的深度要求，得到芯棒2，然后根据实际需要经过一次或多次扩孔形成取样凹槽3，使其达到满足电火花切割工具电极工作宽度的要求，然后换上电火花主机，将工具电极装在工具电极支架4上，对钻出的芯棒2进行电火花横向切割得到取样试棒，图中箭头指示的方向即切割方向。这种试棒取样方法，有效地扩大了取样试件尺寸，缩短了取样工作时间，提高了取样工作效率。

为提高操作的便利性，套料钻主机与电火花主机均可选用现有的小型、便携套料钻机和电火花切割机，因其设备体积小、结构轻巧，便于携带，可灵活应用于现场取样。

首先根据现场情况，固定套料钻主机。套料钻主机可采用电磁底座，工件表面为平面时，可直接放置于平面工件上吸住进行套料加工。工件表面为曲面时，可借助固定块进行固定。例如，针对盲孔试棒取样表面为曲面的情况，设计专用固定块，其上面为一平面，套料钻主机或电火花主机的电磁底座可直接安装在上面；其下面为一曲面，根据工件曲面尺寸，加工成接近曲面形状，利用工件上现有的孔用螺栓将固定块进行固定，或者用焊接方法将固定块焊在工件上固定。

下面是本实施例的具体步骤：

步骤一：定位加工；

在套料钻主机上通过3号莫氏柄装上中心定位套料钻头，中心定位套料钻头用于套料时预制精确的定位，它的特点是中心带有一根中心杆，可以方便在曲面上精确定位中心。中心定位套料钻头的内直径与需套取的芯棒的外直径相匹配。中心定位套料钻头对准需要套料的取样位置进行初步加工到初步深度位置，该初步深度位置仅仅是预加工，深度比较浅。取样位置位于工件的盲孔位置内。

步骤二：套料加工；

更换套料钻头加工至目标深度位置。套料钻头垂直向下，进行垂直加工，其内直径与需套取的芯棒的外直径相匹配，深度达到试棒所需长度尺寸要求。

步骤三：扩孔加工；

在经过定位加工及套料加工到目标深度位置后，再更换一次或多次套料扩孔钻头，进行一次或多次扩孔加工，扩大至相关设计尺寸，芯棒2外壁与经过扩孔后的钻孔内壁之间形成的取样凹槽3(如图1所示)，能够达到电火花切割工具电极宽度，满足插入切割取样的要求。套料扩孔钻头结构与前述套料钻头相同，也可用于套料加工，内外孔径配置有多重规格的选择，以适应被套芯棒直径的变化和扩孔大小的需要。

步骤四：电火花切割加工；

根据现场情况，将电火花主机放置到合适的位置加以固定。电火花主机底座可使用电磁底座，方便拆装及安装。

将工具电极支架(电极夹具)安装于电火花主机上，该工具电极支架包括二根平行的条形杆，在每根杆的端头设置有凹形槽，与工具电极两端各设置的凸头相匹配，所述凸头可卡装在所述凹形槽内。工具电极支架这二根平行的条形杆的间距及长度，应当分别满足被套取的芯棒能够通过的要求及满足目标深度的要求；工具电极支架设置有绝缘层，保证操作时的安全性；工具电极支架采用工具钢制造，提高切割时的刚性；而工具电极采用铜制或银制，保持良好的导电性能，提高耐用性。

加工时，将装在工具电极支架条形杆上的工具电极插入到取样凹槽3底部切割取样的目标位置，横向进给进行切割，直至试棒切断，完成切割加工。

上述方法可获得如下尺寸的试棒：Φ12～Φ25，长度100～150mm，有利于科研人员开展深入的材料性能研究。

本发明上述实施例提供的零件局部试棒取样方法，能够以现场实现对零件，特别是汽轮机汽缸、转子等大型产品零件进行快速、高效、准确的局部试棒取样。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种零件局部试棒取样方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，定位加工；

在套料钻主机上安装中心定位套料钻头，所述中心定位套料钻头为带有一根中心杆的套料钻头，所述中心杆用于定位取样位置的中心，中心定位套料钻头对准取样位置加工到初步深度位置；

步骤二：套料加工；

在套料钻主机上更换套料钻头，套料加工至目标深度位置，形成钻孔和钻孔内的芯棒；

步骤三：扩孔加工；

在套料钻主机上更换一次或多次套料扩孔钻头，对钻孔进行一次或多次扩孔加工，在芯棒外壁和钻孔内壁之间形成取样凹槽，取样凹槽的尺寸满足电火花切割工具电极插入切割取样的要求；

步骤四：电火花切割加工；

将安装在电火花主机上的电火花切割工具电极插入到取样凹槽内的切割取样的目标位置，对芯棒进行切割，得到取样试棒。

2.根据权利要求1所述的零件局部试棒取样方法，其特征在于，取样位置位于零件的盲孔位置内。

3.根据权利要求1所述的零件局部试棒取样方法，其特征在于，所述工具电极两端各设置有凸头，所述电火花主机上安装有工具电极支架，所述工具电极支架包括二根平行的条形杆，在每根杆的端头设置有凹形槽，与所述工具电极两端的凸头匹配，所述凸头卡装在所述凹形槽内。

4.根据权利要求3所述的零件局部试棒取样方法，其特征在于，所述工具电极支架设置有绝缘层。

5.根据权利要求3所述的零件局部试棒取样方法，其特征在于，所述工具电极支架采用工具钢制造。

6.根据权利要求1或3所述的零件局部试棒取样方法，其特征在于，所述工具电极采用铜制或银制。