法蘭軸承的生產(chǎn)一般經(jīng)過(guò)鑄造、調(diào)質(zhì)、機(jī)加工等多道工序，每道工序都有可能產(chǎn)生殘余應(yīng)力。為了保證產(chǎn)品的可靠性和安全性，需要對(duì)不同加工工序后的殘余應(yīng)力進(jìn)行檢測(cè)，用以驗(yàn)證工藝，改進(jìn)工藝，確保產(chǎn)品的性能。
殘余應(yīng)力測(cè)試方法有很多種，由于法蘭軸承工件外形各式各樣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此選擇盲孔法測(cè)殘余應(yīng)力。以下為某型法蘭軸承殘余應(yīng)力測(cè)試的過(guò)程：
試驗(yàn)儀器
試驗(yàn)儀器：采用南京聚航科技的JHMK多點(diǎn)殘余應(yīng)力測(cè)量系統(tǒng)，由JHYC靜態(tài)應(yīng)變儀和JHZK鉆孔裝置組成。多點(diǎn)測(cè)量，實(shí)時(shí)顯示應(yīng)力應(yīng)變數(shù)值，實(shí)時(shí)錄屏錄像功能，自動(dòng)實(shí)時(shí)生成應(yīng)力應(yīng)變釋放曲線，測(cè)量曲線和視頻回放功能，自動(dòng)生成分布曲線和三維分布圖，一鍵生成測(cè)量報(bào)告。
試驗(yàn)依據(jù)：《GBT?31310-2014?金屬材料 殘余應(yīng)力測(cè)定 鉆孔應(yīng)變法》
測(cè)試方案
（1）測(cè)點(diǎn)位置選取
應(yīng)變測(cè)試點(diǎn)的選取原則應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)：1.理論計(jì)算的高應(yīng)力區(qū)和實(shí)際發(fā)生開(kāi)裂的部位；2進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)關(guān)注的部位。根據(jù)選取原則，不同批次的法蘭軸承各選3個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，在外圓呈120度分布，全部采用三軸應(yīng)變花。
（2）應(yīng)變片粘貼及連接：將各個(gè)測(cè)點(diǎn)位置進(jìn)行打磨清潔，粘貼應(yīng)變片及接線端子。
（3）線纜連接：完成貼片后，將應(yīng)變片接入JHYC靜態(tài)應(yīng)變儀，查看數(shù)據(jù)。
（4）鉆孔支架放置：確認(rèn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定正常后，將支架放置于測(cè)點(diǎn)位置，對(duì)好中心后調(diào)節(jié)鉆孔深度。
（5）開(kāi)始測(cè)量：測(cè)量前調(diào)零，待數(shù)值穩(wěn)定后開(kāi)始記錄，然后鉆孔，鉆完孔后等待殘余應(yīng)力釋放完成，穩(wěn)定后停止數(shù)據(jù)采集。
測(cè)試結(jié)果及分析
所有測(cè)點(diǎn)逐一測(cè)量完成后，利用軟件的高級(jí)分析功能進(jìn)行多點(diǎn)殘余應(yīng)力分析，然后一鍵導(dǎo)出報(bào)告。測(cè)量結(jié)果如下：
|
測(cè)點(diǎn)位置 |
σmax(MPa) |
σmin(MPa) |
角度θ(°) |
σx(MPa) |
σy(MPa) |
σ-(MPa) |
|
1-A |
-7.6 |
-30.9 |
-7.8 |
-8.0 |
-30.5 |
27.9 |
|
1-B |
-31.3 |
-48.9 |
6.6 |
-31.5 |
-48.7 |
42.9 |
|
1-C |
-36.6 |
-55.6 |
-2.2 |
-36.6 |
-55.5 |
48.9 |
|
2-A |
-41.5 |
-59.5 |
6.3 |
-41.7 |
-59.3 |
52.8 |
|
2-B |
-34.9 |
-48.7 |
4.3 |
-34.9 |
-48.7 |
43.5 |
|
2-C |
-44.6 |
-64.6 |
12.1 |
-45.5 |
-63.7 |
57.3 |
|
5-A |
-33.1 |
-43.5 |
3.2 |
-33.1 |
-43.5 |
39.3 |
|
5-B |
-32.6 |
-45.2 |
4.7 |
-32.7 |
-45.1 |
40.4 |
|
5-C |
-36.3 |
-54.1 |
5.4 |
-36.5 |
-54.0 |
47.8 |
|
6-A |
-43.0 |
-63.0 |
2.0 |
-43.0 |
-63.0 |
55.8 |
|
6-B |
-43.4 |
-60.2 |
5.8 |
-43.5 |
-60.1 |
53.8 |
|
6-C |
-43.2 |
-69.7 |
10.5 |
-44.1 |
-68.8 |
60.9 |
從表中數(shù)據(jù)可以看出，所有測(cè)點(diǎn)的殘余應(yīng)力值都不大，但從分布來(lái)看，1#最差，6#是*好的。
結(jié)論
使用JHMK多點(diǎn)殘余應(yīng)力測(cè)量系統(tǒng)對(duì)法蘭軸承工件進(jìn)行殘余應(yīng)力測(cè)試，實(shí)驗(yàn)方法簡(jiǎn)單，操作方便，軟件功能豐富，快速得出可靠結(jié)果，為法蘭軸承加工工藝的改進(jìn)提供了依據(jù)。