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）開始測(cè)量：測(cè)量前調(diào)零，待數(shù)值穩(wěn)定后開始記錄，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#是最好的。
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)。
