用于X射线衍射测试轴承零件残余应力的调整工装的制作方法

本发明涉及利用x射线衍射测试轴承的辅助工装，具体是涉及用于x射线衍射测试轴承零件残余应力的调整工装，用于对待测零件的调节及限位，属于轴承检测领域。

背景技术：

1、机械制造过程中，由于各种加工方式单独和组合作用于零件上，使得零件内部产生残余应力，残余应力对机械零件或构件的影响很大，因此，需要对机械零部件的残余应力进行测量。目前，x射线衍射法是测量金属零部件比较精确、常用的一种方法。在用x射线衍射法测量残余应力过程中，需要轴承零件的待测表面保持水平状态或水平对称状态，例如针对圆锥轴承或球轴承、球面轴承等类型，这种类型轴承直接放置时，无法保证待测表面，尤其是滚道部位的水平状态，无法实现x射线检验。

技术实现思路

1、鉴于上述存在的技术问题，本发明的目的是提供了用于x射线衍射测试轴承零件残余应力的调整工装，该工装通过对轴承进行调节及限位，利用光影对称重合法进行水平校准，可测试一定尺寸范围内的轴承内外套圈。

2、为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：用于x射线衍射测试轴承零件残余应力的调整工装，包括：轴承零件支撑单元、角度调节单元、测量单元及轴承零件；所述轴承零件支撑单元包括水平底座和转动设置于水平底座上的角度调节板，所述轴承零件置于角度调节板一侧方向的水平底座上并靠于角度调节板表面，远离轴承零件放置方向的角度调节板的表面为背面；位于角度调节板背面方向的水平底座上设置角度调节单元，角度调节单元连接于角度调节板与水平底座之间；穿设于角度调节板及轴承零件的水平底座上方通过设置于角度调节板背面方向的支撑柱连接测量单元，所述测量单元与轴承零件被测面位置相对应；

3、进一步的，本发明的轴承零件支撑单元中，所述的水平底座上对应轴承零件放置位置设有v形槽，通过底座的v形槽与角度调整板的配合形成对轴承零件的支撑；

4、进一步的，所述水平底座与角度调节板的转动通过铰接方式连接，水平底座上表面两端靠近边缘位置分别设置有用于与铰接轴配合的铰接座，两铰接座之间的区域开设有铰接轴凹槽，

5、角度调节板的底部设有贯穿铰接轴的通孔且底部为与凹槽配合的圆弧结构；装配时，角度调节板底部圆弧部位放置于水平底座两铰接座之间的凹槽内，通过铰接轴贯穿于铰接座、通孔中，使角度调节板与水平底座连接在一起并且角度调节板能够以铰接轴为旋转中心相对于水平底座进行转动；

6、进一步的，所述的角度调节单元包括：包括支杆及锁紧机构；所述支杆为带横梁的双杆结构，支杆同一端的两个杆头齐平，其中一端的两个杆头连接于角度调节板的背面，另一端的两个杆头共同连接在滑动杆上，滑动杆滑动连接于水平底座内并在水平底座外部两侧通过锁紧机构进行固定，实现支杆定位，进而实现对轴承零件的限位；

7、进一步的，角度调节板的背面设置两个与支杆两个杆头相配合的安装槽，两个杆头嵌设于安装槽内；

8、进一步的，水平底座上表面对应于支杆位置开设两条相互平行的条形槽，支杆的两个杆头分别伸入条形槽中；从水平底座两侧侧壁表面上开设有纵向贯通的条形滑槽，连接在支杆上的滑动杆位于条形滑槽中，滑动杆的两端端头延伸出水平底座两侧侧壁，形成延伸部分；

9、进一步的，所述的锁紧机构为螺母；滑动杆相对于水平底座的延伸部分外径设有与螺母相配合的外螺纹；当滑动杆滑动至所需位置后通过螺母将滑动杆拧紧进行固定；

10、进一步的，所述的测量单元通过高度调节杆与支撑柱固定连接，测量单元连接支撑柱的一端为固定端，另一端为自由端；

11、进一步的，高度调节杆与支撑柱连接位置通过卡箍固定连接，所述角度调节板上从上至下设有若干调节孔，高度调节杆穿过角度调节板上的所对应高度位置的调节孔中，对高度调节杆形成一定支撑，防止高度调节杆自由端向下弯曲；

12、进一步的，所述的测量单元包括：设置于高度调节杆自由端的校准器，校准器上设有水平仪，校准器下端对称的设有两个十字光源，十字光源朝向轴承零件被测表面；

13、进一步的，所述两个十字光源在校准器上前后设置并位于同一条高度水平线上，保持水平状态；

14、进一步的，所述的校准器滑动设置于高度调节杆上，使校准器能够在高度调节杆前后滑动，以便于调节至所需位置；

15、上述测量单元中，校准器在高度调节杆前后滑动，也可通过调节高度调节杆和角度调节板上的调节孔调整高度，可针对大小，宽度不同的轴承零件调节到不同位置进行校准。

16、采用上述结构的调整工装用于x射线衍射测试轴承的使用方法是：

17、（1）将待测轴承零件放置在水平底座上，通过底座上的v形槽和角度调节板进行支撑；

18、（2）调节高度调节杆和校准器，使校准器上的水平仪气泡处于中心点，并使校准器上前后两个光源在轴承零件待测表面上形成中心重合但光斑不完全重合的的像；

19、（3）通过调整角度调节单元支杆的位置，让角度调节板调节轴承零件的角度，直至两个光源的光斑外圈重合；

20、（4）此时可保证轴承零件待测表面处于水平状态，取下高度调节杆和校准器，即可进行x射线检验。

21、本发明的用于x射线衍射测试轴承零件残余应力的调整工装的有益效果是：

22、该工装通过对轴承进行调节及限位，轴承零件位置可自由调节，让轴承零件的待测表面保持水平状态，利用光影对称重合法进行水平校准，可测试一定尺寸范围内的轴承内外套圈，工装通用性强；同时，该工装也可在其他需要调节轴承水平的测试测量的情况下使用。

技术特征：

1.用于x射线衍射测试轴承零件残余应力的调整工装，其特征在于，包括：轴承零件支撑单元、角度调节单元、测量单元及轴承零件；所述轴承零件支撑单元包括水平底座和转动设置于水平底座上的角度调节板，所述轴承零件置于角度调节板一侧方向的水平底座上并靠于角度调节板表面，远离轴承零件放置方向的角度调节板的表面为背面；位于角度调节板背面方向的水平底座上设置角度调节单元，角度调节单元连接于角度调节板与水平底座之间；穿设于角度调节板及轴承零件的水平底座上方通过设置于角度调节板背面方向的支撑柱连接测量单元，所述测量单元与轴承零件被测面位置相对应。

2.根据权利要求1所述的用于x射线衍射测试轴承零件残余应力的调整工装，其特征在于：轴承零件支撑单元中，所述的水平底座上对应轴承零件放置位置设有v形槽，通过底座的v形槽与角度调整板的配合形成对轴承零件的支撑。

3.根据权利要求1所述的用于x射线衍射测试轴承零件残余应力的调整工装，其特征在于：所述水平底座与角度调节板的转动通过铰接方式连接，水平底座上表面两端靠近边缘位置分别设置有用于与铰接轴配合的铰接座，两铰接座之间的区域开设有铰接轴凹槽，角度调节板的底部设有贯穿铰接轴的通孔且底部为与凹槽配合的圆弧结构；装配时，角度调节板底部圆弧部位放置于水平底座两铰接座之间的凹槽内，通过铰接轴贯穿于铰接座、通孔中，使角度调节板与水平底座连接在一起并且角度调节板能够以铰接轴为旋转中心相对于水平底座进行转动。

4.根据权利要求1所述的用于x射线衍射测试轴承零件残余应力的调整工装，其特征在于：所述的角度调节单元包括：包括支杆及锁紧机构；所述支杆为带横梁的双杆结构，支杆同一端的两个杆头齐平，其中一端的两个杆头连接于角度调节板的背面，另一端的两个杆头共同连接在滑动杆上，滑动杆滑动连接于水平底座内并在水平底座外部两侧通过锁紧机构进行固定，实现支杆定位，进而实现对轴承零件的限位。

5.根据权利要求4所述的用于x射线衍射测试轴承零件残余应力的调整工装，其特征在于：水平底座上表面对应于支杆位置开设两条相互平行的条形槽，支杆的两个杆头分别伸入条形槽中；从水平底座两侧侧壁表面上开设有纵向贯通的条形滑槽，连接在支杆上的滑动杆位于条形滑槽中，滑动杆的两端端头延伸出水平底座两侧侧壁，形成延伸部分。

6.根据权利要求4所述的用于x射线衍射测试轴承零件残余应力的调整工装，其特征在于：所述的锁紧机构为螺母；滑动杆相对于水平底座的延伸部分外径设有与螺母相配合的外螺纹；当滑动杆滑动至所需位置后通过螺母将滑动杆拧紧进行固定。

7.根据权利要求1所述的用于x射线衍射测试轴承零件残余应力的调整工装，其特征在于：所述的测量单元通过高度调节杆与支撑柱固定连接，测量单元连接支撑柱的一端为固定端，另一端为自由端；高度调节杆与支撑柱连接位置通过卡箍固定连接，所述角度调节板上从上至下设有若干调节孔，高度调节杆穿过角度调节板上的所对应高度位置的调节孔中。

8.根据权利要求7所述的用于x射线衍射测试轴承零件残余应力的调整工装，其特征在于：所述的测量单元包括：设置于高度调节杆自由端的校准器，校准器上设有水平仪，校准器下端对称的设有两个十字光源，十字光源朝向轴承零件被测表面。

9.根据权利要求8所述的用于x射线衍射测试轴承零件残余应力的调整工装，其特征在于：所述两个十字光源在校准器上前后设置并位于同一条高度水平线上。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的用于x射线衍射测试轴承零件残余应力的调整工装，其特征在于：调整工装用于x射线衍射测试轴承的使用方法是：

技术总结本发明涉及用于X射线衍射测试轴承零件残余应力的调整工装，包括：轴承零件支撑单元、角度调节单元、测量单元及轴承零件；轴承零件支撑单元包括水平底座和转动设置于水平底座上的角度调节板，轴承零件置于角度调节板一侧方向的水平底座上并靠于角度调节板表面；位于角度调节板背面方向的水平底座上设置角度调节单元，角度调节单元连接于角度调节板与水平底座之间；穿设于角度调节板及轴承零件的水平底座上方通过设置于角度调节板背面方向的支撑柱连接测量单元，通过对轴承进行调节及限位，轴承零件位置可自由调节，让轴承零件的待测表面保持水平状态，利用光影对称重合法进行水平校准，可测试一定尺寸范围内的轴承内外套圈，工装通用性强。技术研发人员：姜波,毛玉红,纪云巧,刘晶,刘学,张放,张杰,杨春峰,宋健平,卫丽芳,仪欣,马全受保护的技术使用者：瓦房店轴承集团国家轴承工程技术研究中心有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4