一种用于盲孔法检测残余应力的钻孔装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107378022A(43)申请公布日2017.11.24(21)申请号201710827545.3(22)申请日2017.09.14(71)申请人中国科学院宁波材料技术与工程研究所地址315201浙江省宁波市镇海区中官西路1219号(72)发明人于磊赵夙徐洪涛(74)专利代理机构北京鸿元知识产权代理有限公司11327代理人单英(51)Int.Cl.B23B37/00(2006.01)B23B39/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种用于盲孔法检测残余应力的钻孔装置(57)摘要本发明公开了一种用于盲孔法检测残余应力的钻孔装置，包括平面钻台，平面钻台固定有安装基座，安装基座拆卸式的安装有超声波电主轴和超声波电主轴驱动模块，超声波电主轴连接有用于在工件上进行钻孔以便通过盲孔法检测工件残余应力的超声波驱动钻头。利用超声波驱动钻头钻孔可以减小切削力，有效降低钻孔本身带来的附加应力和附加热，从而减小测量残余应力所带来的误差。CN107378022ACN107378022A权利要求书1/1页1.一种用于盲孔法检测残余应力的钻孔装置，包括平面钻台(1)，其特征是：所述平面钻台(1)固定有安装基座(11)，所述的安装基座(11)拆卸式的安装有超声波电主轴(2)和超声波电主轴驱动模块(21)，所述的超声波电主轴(2)连接有用于在工件上进行钻孔以便通过盲孔法检测工件残余应力的超声波驱动钻头(22)。2.根据权利要求1所述的一种用于盲孔法检测残余应力的钻孔装置，其特征是：所述的超声波电主轴(2)包括超声波电主轴外轴套和超声波电主轴驱动模块，所述超声波电主轴外轴套的内部设有超声波电主轴驱动模块驱动的能高速自由旋转的超声波电主轴本体。3.根据权利要求2所述的一种用于盲孔法检测残余应力的钻孔装置，其特征是：所述的超声波驱动钻头(22)与超声波电主轴本体的下端相连接。4.根据权利要求3所述的一种用于盲孔法检测残余应力的钻孔装置，其特征是：所述超声波电主轴(2)的转速为1000-20000rmp；超声波电主轴(2)的频率为19-60KHz；超声波电主轴(2)的振幅为1-15μm；超声波电主轴(2)的输出功率为10-300W；超声波电主轴(2)的进给速率为0.05-0.5mm/s。5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的一种用于盲孔法检测残余应力的钻孔装置，其特征是：所述的安装基座(11)制有定位凸台(11a)，所述的定位凸台(11a)的侧壁安装有能升降的固定卡套(3)，所述定位凸台(11a)设有驱动所述固定卡套(3)上下升降运动的定位驱动模块；所述的安装基座(11)内部具有竖直设置的筒形导向孔，所述超声波电主轴(2)的上部拆卸式的安装在固定卡套(3)内，所述超声波电主轴(2)的下部穿过所述的筒形导向孔。6.根据权利要求5所述的一种用于盲孔法检测残余应力的钻孔装置，其特征是：所述的定位凸台(11a)侧壁制有燕尾凹槽，所述的固定卡套(3)的侧壁具有卡入所述燕尾凹槽的升降导向部(3a)。7.根据权利要求6所述的一种用于盲孔法检测残余应力的钻孔装置，其特征是：所述的升降导向部(3a)的侧壁制有定位齿条(31)；所述的定位驱动模块包括设置在定位凸台(11a)内并与定位齿条(31)相配合的定位齿轮、以及驱动所述定位齿轮转动的定位驱动电机(32)。8.根据权利要求7所述的一种用于盲孔法检测残余应力的钻孔装置，其特征是：所述的固定卡套(3)设有拆卸式连接的高精度显微镜。9.根据权利要求8所述的一种用于盲孔法检测残余应力的钻孔装置，其特征是：所述的平面钻台(1)具有三个与工件表面固定的调节支撑脚(12)。10.根据权利要求9所述的一种用于盲孔法检测残余应力的钻孔装置，其特征是：所述的安装基座(11)上设有手动驱动定位齿轮的定位旋钮(33)。2CN107378022A说明书1/4页一种用于盲孔法检测残余应力的钻孔装置技术领域[0001]本发明涉及工件残余应力检测领域，具体地说是一种用于盲孔法检测残余应力的钻孔装置。背景技术[0002]工件在制造过程中，将受到来自各种工艺等因素的作用与影响，如经过焊接、铸造、切削机械加工等工艺过程，往往会在工件内形成残余应力，这势必会引起材料变形，降低构件的极限强度和疲劳强度，甚至会产生裂纹和脆性断裂等，从而影响工件的正常使用性能。因此如何检测和评估工件内的残余应力显得尤为重要。[0003]残余应力的检测方法分为无损检测和有损检测两类，其中有损检测主要有盲孔法、切条法、剥层法等。其中盲孔法是由德国人Mathar于1934年提出的，后经Soete与Vancombrugge等人的发展，大大提高了其检测精度，目前盲孔法其原理清晰、设备简单