[发明专利]一种采用盲孔法测试大型机床用滑枕铸件残余应力分布的方法

摘要

本发明公开了一种采用盲孔测试大型数控机床铸件残余应力分布的方法，包含如下步骤将滑枕铸件从铸型中取出，选择残余应力测试面，然后进行残余应力测点布置，对各测试点残余应力引起的应变进行测试，将测试得到的应变数据进行分析整合，计算各点的残余应力值，得到残余应力分布，该方法成本低、不需要昂贵的设备，计算简单，测量精度较高、理论完善、技术成熟，能够较为准确、科学地评价的残余应力分布，实现对滑枕铸件的残余应力分布进行测试，通过获得滑枕铸件残余应力分布，可确定滑枕结构应力集中和薄弱部位，从而可为滑枕铸件铸造工艺的设计和优化提供参考依据。

主权项

一种采用盲孔法测试大型机床用滑枕铸件残余应力分布的方法，包含如下步骤：1）将滑枕铸件从铸型中取出，清除掉本体以外的多余部分，并打磨精整铸件内外表面，具体为清除滑枕铸件上的型芯和芯铁，切除浇口、冒口、拉筋和增肉，清除铸件粘砂和表面异物，铲磨割筋、披缝和毛刺等凸出物，以及打磨和精整铸件表面；2）分析滑枕铸件结构，选择残余应力测试面，并对各面进行打磨清洗，然后进行残余应力测点布置，因滑枕铸件呈长方体多窗口箱式结构，滑枕铸件在未受外加载荷时发生变形或者开裂是在结构外表面，应力测试时只需测量外表面应力，滑枕外表面主要分为主轴箱安装面、前端面、导轨丝杆面和滑枕侧面，需对滑枕铸件所有外表面进行残余应力测试，各测试面上应力测点选择根据残余应力测试标准、滑枕结构理论分析和实际应力测试而定；将应力测试点分别放置在几何尺寸变化较大、加强筋交叉处、导轨表面及侧面、靠近主轴端部以及滑枕结构中心可能出现应力集中、变形较大、工况条件较差的位置处，其余测点根据现场需求或需对已经测点数据进行验证综合因素进行布置；3）对各测试点残余应力引起的应变进行测试；4）将测试得到的应变数据进行分析整合，利用残余应力计算公式计算得到各点的残余应力值，最终通过曲线拟合，得到滑枕铸件残余应力分布，其特征在于，步骤3）中，因为滑枕铸件各测点主应力和主方向角均未知，因此需选择三向应变花进行应变测试；使用静态电阻应变仪进行测量，同时采用3台静态电阻应变仪进行测量，且每台应变仪使用不同的温度补偿片进行补偿，测试时对应变仪各测试孔，进行平衡清零操作，待应变释放时间为120分钟后，应变仪应变数值不变化时，小孔处的应变释放完全，对各测量通道的数据进行记录。