CN110530563B - 一种面向铝合金薄壁件盲孔法应力检测辅助平台装置 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种面向铝合金薄壁件盲孔法应力检测辅助平台装置，属于盲孔法残余应力检测领域。该装置包括底板、支承梁、L型滑动件、I型滑动件、旋转件、支承座、套筒、按压杆、接线端子；所述底板左右两侧与支撑梁通过燕尾槽连接；所述支撑梁上设置有L型滑动件，二者通过燕尾槽相连接；所述L型滑动件通过燕尾槽连接I型滑动件的反面；所述I型滑动件正面通过螺钉与旋转件相连接；所述旋转件通过螺钉与支承座相连接；所述支承座上设置套筒；所述套筒用于放置钻杆或按压杆或显微镜杆。本发明能有效提高盲孔法测铝合金薄壁件残余应力准确性，扩大盲孔法的适用范围，简化工人操作过程，降低残余应力对铝合金薄壁件的影响。

Description

一种面向铝合金薄壁件盲孔法应力检测辅助平台装置

技术领域

本发明涉及盲孔法残余应力检测领域，特别涉及一种面向铝合金薄壁件盲孔法应力检测辅助平台装置。

背景技术

铝合金薄壁件具有质轻、强度高及耐腐蚀性能、加工性能好等优点，因此被广泛运用于航天航空、轨道交通等领域。由于薄壁件存在曲面、薄壁、异性等特殊结构要素，以及切削过程中的切削力及切削热产生的内应力，导致薄壁件发生变形，严重影响其尺寸精度，因此检测加工完成后薄壁件的残余应力是加工过程中必不可少的环节。盲孔法是目前主流测量残余应力的方法之一，市场上的盲孔法残余应力检测设备主要是针对体积较大、形状规则的铁磁体零件，存在以下不足：1.市面上的盲孔法残余应力检测设备依靠设备底部的磁铁吸附于零件平整表面上，因而不能用于磁铁无法吸附固定、表面形状复杂、曲面多、凹面多的铝合金薄壁件。2.在盲孔法测残余应力过程中至少需要贴5个贴应变片，每贴一个应变片都需要人工指压5至10分钟，市面上的盲孔法残余应力检测设备不能取代人工辅助按压。3.使用盲孔法过程中需要通过接线端子和焊锡将应变片和应力检测仪连接在一起，而这个过程存在接线端子固定不便，虚焊、导线细小焊接困难对操作不熟练工人不友好的问题。4.传统的盲孔法接线板不能隔离切屑，在钻孔过程中飞溅的切屑会接触到应变丝和接线板上的焊锡，造成局部短路，导致测量的应力值不准确。

针对上述诸多问题，发明一种面向铝合金薄壁件盲孔法应力检测辅助平台装置，提高盲孔法测铝合金薄壁件残余应力准确性，扩大了盲孔法的适用范围，简化工人操作过程。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何将盲孔法应用在铝合金薄壁件上，并且简化其操作过程，提高测量结果精度。

为解决上述存在的技术问题，本发明提供一种面向铝合金薄壁件盲孔法应力检测辅助平台装置，包括底板、支承梁、L型滑动件、I型滑动件、旋转件、支承座、套筒、按压杆、接线端子；所述底板左右两侧与支撑梁通过燕尾槽连接；所述支撑梁上设置有L型滑动件，二者通过燕尾槽相连接；所述L型滑动件通过燕尾槽连接I型滑动件的反面；所述I型滑动件正面通过螺钉与旋转件相连接；所述旋转件通过螺钉与支承座相连接；所述支承座上设置套筒；所述套筒用于放置钻杆或按压杆或显微镜杆。

进一步的，所述底板上均布有螺纹孔；所述底板左右两侧各有一道梯形导轨；所述底板的梯形导轨上设置有齿条。

进一步的，所述支承梁两侧下端设有燕尾槽；所述支承梁两侧下端设有调紧旋钮及微调旋钮；所述支承梁上方设置有梯形导轨；所述支承梁的梯形导轨上设置有齿条。

进一步的，所述L型滑动件上设置有两道燕尾槽；所述L型滑动件上设有三个调紧旋钮及两个微调旋钮。

进一步的，所述I型滑动件反面设置有梯形导轨；所述I型滑动件的梯形导轨上设置有齿条；所述I型滑动件正面有四个螺纹孔。

进一步的，所述旋转件中间旋转轴上设置有用于增大调紧旋钮锁紧力的1/4圆垫片。

进一步的，所述支承座有四个M5的螺纹孔，用于固定套筒，防止支承座与套筒出现相对移动。

进一步的，所述按压杆根据实际按压压力需求，其弹簧选用线径为2的碳素弹簧；所述按压杆底端与应变片接触的触头材料为硅胶。

进一步的，所述接线端子由基座、盖板和吸盘组成，其中基座、吸盘的数量为1，盖板的数量为2；所述基座包括两个连通槽和两个固定槽；所述盖板包括盖板面板、两个连通键、固定键和卸载面板；所述吸盘与基座之间用胶水进行胶接；所述连通槽和连通键之间为过渡配合；所述固定槽和固定键之间为过盈配合。

进一步的，所述的接线端子如图3所示，两盖板之间留有测量槽，用于测量是否正常连接。

进一步的，所述接线端子的底座22如图4所示，呈对称分布，连通槽底部铺有紫铜片，除紫铜片外其余部分均为绝缘材料。

本发明的有益之处在于：

1、本发明解决了目前市场上的盲孔法设备无法靠磁力吸附在铝合金薄壁件上使用的技术问题，增加了打孔钻头Z轴方向的移动范围，可用于有深凹槽的复杂构件，适用性强；

2、本发明简化了盲孔法的繁琐操作，将以往锡焊连接应变片和测量仪器的步骤简化为通过接线端子装线压紧；本发明的接线端子能防止切屑与应变丝、焊锡接触，避免局部短路，保证应力测量的准确性；将人工长时间按压应变片的步骤简化为机械辅助按压，减轻人力劳动量，降低了因为操作人员操作失误导致应变片损坏的可能性，进而节约实验成本，提高盲孔法测应力的效率和精度。

附图说明

图1是应力检测辅助平台的结构示意图。

图2是应力检测辅助平台正面剖视示意图。

图3是接线端子整体结构示意图。

图4是接线端子底座结构示意图。

图5是接线端子盖板结构示意图。

图6是应力检测辅助平台装置的整体结构示意图。

具体实施方式

为了让本领域其他技术人员更好的领会本发明的核心思想与技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，显然，以下实施例仅是本发明的部分应用，不对本发明的保护范围起任何限制作用，领域的其他技术人员在不取得实质性区别前提下拥所有的其他实施例，仍属于本发明专利保护范围。

本发明提供一种面向铝合金薄壁件盲孔法应力检测辅助平台装置，包括底板3、支承梁6、L型滑动件9、I型滑动件11、旋转件12、支承座15、套筒14、按压杆13、接线端子31；所述底板3左右两侧与支撑梁6通过燕尾槽32连接；所述支撑梁6上设置有L型滑动件9，二者通过燕尾槽33相连接；所述L型滑动件9通过燕尾槽连接I型滑动件11的反面；所述I型滑动件11正面通过螺钉与旋转件12相连接；所述旋转件12通过螺钉与支承座15相连接；所述支承座15上设置套筒14；所述套筒14用于放置钻杆或按压杆13或显微镜杆。

优选的，所述底板3上均布有螺纹孔30；所述底板3左右两侧各有一道梯形导轨1；所述底板的梯形导轨1上设置有齿条2。

优选的，所述支承梁6两侧下端设有燕尾槽32；所述支承梁6两侧下端设有调紧旋钮4及微调旋钮5；所述支承梁6上方设置有梯形导轨；所述支承梁6的梯形导轨上设置有齿条。

优选的，所述L型滑动件9上设置有两道燕尾槽；所述L型滑动件9上设有三个调紧旋钮7、10、18及两个微调旋钮8、29。

优选的，所述I型滑动件11反面设置有梯形导轨；所述I型滑动件11的梯形导轨上设置有齿条；所述I型滑动件11正面有四个螺纹孔。

优选的，所述旋转件12中间旋转轴上设置有用于增大调紧旋钮锁紧力的1/4圆垫片。

优选的，所述支承座有四个M5的螺纹孔，用于固定套筒14，防止支承座15与套筒14出现相对移动。

优选的，所述按压杆13根据实际按压压力需求，其弹簧选用线径为2的碳素弹簧；所述按压杆底端与应变片接触的触头17材料为硅胶。

优选的，所述接线端子31由基座22、盖板18和吸盘20组成，其中基座22、吸盘20的数量为1，盖板18的数量为2；所述基座22包括两个连通槽23和两个固定槽24；所述盖板18包括盖板面板19、两个连通键25、固定键27和卸载面板26；所述吸盘20与底座22之间用胶水进行胶接；所述连通槽23和连通键25之间为过渡配合；所述固定槽24和固定键27之间为过盈配合。

优选的，所述的接线端子31如图3所示，两盖板之间留有测量槽34，用于测量是否正常连接。

优选的，所述接线端子31的底座22如图4所示，呈对称分布，连通槽23底部铺有紫铜片，除紫铜片外其余部分均为绝缘材料。

本发明的具体实施例如下所述：

对铝合金薄壁件进行盲孔法测残余应力，处理方法如下。

步骤一，将铝合金薄壁件放置在底板3中心，使用压板进行夹紧固定。

步骤二，对铝合金薄壁件上预备贴应变片的位置进行表面制备，并调节支承梁6、L型滑动件9、I型滑动件11、旋转件12的位置，使套筒大致对准预备贴应变片的位置。

步骤三，将按压杆13放置在套筒14中，并将应变片粘贴在铝合金薄壁件上预定的位置，同时将支承座15按压到底，并锁紧调紧旋钮。

步骤四，根据应变片位置，将3个接线端子31分别放置在应变片的0°、90°、225°、方向上，并用接线端子31底部的吸盘20吸紧。

步骤五，将应变片上的六根应边丝放置在连通槽23中，并将盖板18的固定键27和连通键25分别与固定槽24和连通槽23对准，按压盖板18的盖板面板19，保证应变丝与连通槽23槽底的紫铜片接触。

步骤六，同理的，将仪器端的六根导线分别接入对应的接线端子连通槽23，并将另一端的盖板18的固定键27和连通键25分别与固定槽24和连通槽23对准，按压盖板18的盖板面板19，保证导线与连通槽23槽底的紫铜片接触。

步骤七，将万用表的两端插入盖板之间的间隙，测量是否连接正常。若正常，即可进行接下的找工作；若不正常，则重新进行步骤五、步骤六、步骤七。

步骤八，等待5～10分钟，应变片下胶水充分凝固后，取下按压杆13，将显微镜杆放置在套筒14中，并分别使用支承梁6、L型滑动件9、旋转件12上的微调旋钮，使显微镜中的准心对准应变片中心，确定对准后，使用支承梁6、L型滑动件9、旋转件12上的调紧旋钮锁紧，保证准心不偏移。

步骤九，取下显微镜杆，将钻杆放置在套筒14中，启动手持电钻，进行盲孔法的常规操作，即可测出铝合金薄壁件的残余应力。

以上实施例仅用作本发明的说明，帮助本领域其他技术人员理解核心思想，不对本发明做任何限制；本领域其他技术人员再不做出创造性劳动前提下得出的成果，任属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种面向铝合金薄壁件盲孔法应力检测辅助平台装置，包括底座(3)、支承梁 (6)、L型滑动件(9)、钻杆、按压杆(13)和显微镜杆，所述底座(3)左右两侧与支承梁 (6)通过燕尾槽连接，所述支承梁 (6)上通过燕尾槽设置有L型滑动件(9)，其特征在于：所述L型滑动件(9)一侧面通过燕尾槽连接有I型滑动件(11)，I型滑动件(11)正面通过螺钉连接有旋转件(12)，所述旋转件(12)通过螺钉固定有支承座(15)；所述支承座(15)上设有套筒(14)；所述套筒(14)用于放置钻杆或按压杆或显微镜杆中一个，铝合金薄壁件放置在底座(3)上，并在铝合金薄壁件的表面设置应变片，应变片在三个方向上连接有接线端子(31)，接线端子(31)与残余应力测量仪器连接；其中，所述接线端子(31)包括基座(22)、盖板(18)和吸盘(20)，基座(22)、吸盘(20)数量为1；盖板(18)的数量为2；所述基座(22)包括两个连通槽(23)和两个固定槽(24)；所述盖板(18)包括盖板面板(19)、两个连通键(25)、固定键(27)和卸载面板(26)；所述吸盘(20)与基座(22)之间用胶水进行胶接；所述连通槽(23)和连通键(25)之间为过渡配合；所述固定槽(24)和固定键(27)之间为过盈配合，两盖板(18)之间留有用于测量应变片与测量仪器是否连接的测量槽(34)。

2.根据权利要求1所述的一种面向铝合金薄壁件盲孔法应力检测辅助平台装置，其特征在于，所述底座(3)上均布有螺纹孔(30)；所述底座(3)左右两侧的梯形导轨(1)分别与支承梁 (6)两侧下端设置的燕尾槽滑动配合连接；所述底座(3)左右两侧的梯形导轨(1)上均设置有齿条(2)。

3.根据权利要求1所述的一种面向铝合金薄壁件盲孔法应力检测辅助平台装置，其特征在于，所述支承梁(6)两侧下端设有燕尾槽(32)；所述支承梁(6)两侧下端设有调紧旋钮(4)及微调旋钮(5)；所述支承梁(6)上方设置有梯形导轨；所述支承梁(6)的梯形导轨上设置有齿条。

4.根据权利要求1所述的一种面向铝合金薄壁件盲孔法应力检测辅助平台装置，其特征在于，所述L型滑动件(9)上设置有两道燕尾槽；所述L型滑动件(9)上设有两个调紧旋钮及两个微调旋钮。

5.根据权利要求1所述的一种面向铝合金薄壁件盲孔法应力检测辅助平台装置，其特征在于，所述I型滑动件(11)反面设置有梯形导轨；所述I型滑动件(11)的梯形导轨上设置有齿条；所述I型滑动件(11)正面有四个螺纹孔。

6.根据权利要求1所述的一种面向铝合金薄壁件盲孔法应力检测辅助平台装置，其特征在于，所述按压杆(13)根据实际按压压力需求，其弹簧选用线径为2的碳素弹簧；所述按压杆底端与应变片接触的触头(17)材料为硅胶。

7.根据权利要求1所述的一种面向铝合金薄壁件盲孔法应力检测辅助平台装置，其特征在于，所述接线端子(31)的基座(22)呈对称分布，连通槽(23)底部铺有紫铜片，除紫铜片外其余部分均为绝缘材料。

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