本发明涉及金属加工技术领域，尤其是一种铝板内应力的检测方法及装置。
背景技术：
铝材因其自身的耐腐蚀和高的比强度等特点，在当今民用产品及航空航天军工领域的零部件设计和制造中被大量采用。随着数控机床的广泛使用，可直接采用铝板进行整体零件的精密加工成型，但随之也出现一个严重困扰产品使用的问题，这就是从铝板上精密加工成型后的零部件，如果选用的铝板内存在较大的残余内应力，则会导致精密加工成型的产品在内应力的作用下发生明显外观变形，导致零部件尺寸超差，从而严重影响和制约了产品的使用。
鉴于此，对铝板的内应力检测、掌握和了解其基体内的是否存在应力状况，对产品精加工成型后的使用就显得十分的重要和必要。
铝板内应力产生的原因有如下：
高强度铝板必须进行固溶热处理，即将板材加热到几百摄氏度保温一段时间后淬水快速冷却，这就导致铝板外表面部分先急速冷却尺寸收缩，给心部未及时冷却的基体产生压缩变形(此时心部温度较高强度低塑性好)，在随后的冷却过程中，内部基体材料也因温度下降产生尺寸收缩，但此时又受制于材料外层部分的约束，不能正常收缩。于是在外部材料的制约下导致内层材料产生拉应力，而材料外层也受到内部材料的制约产生压应力，即造成铝板的外层受压内层受拉，从而导致了铝板内部残余应力的形成。
内应力的常规检测方法如下：
1、X射线衍射法
金属材料都是原子规则排列的晶体结构，在应力的作用下，晶格点阵发生畸变，X射线衍射就可测量晶格间的距离，由此推算出材料的应力大小。
2、盲孔法
由于材料应力都要产生弹性变形，在材料合适的位置贴上应变片，并在合适的位置加工盲孔释放应力，测量应变片的变化，就可推算出材料的内应力。
以上两种检测内应力的方法因其各自的特点和局限性对铝板内应力的检测都不适用，也难以获得准确的测量结果，对工程化应用起不到实际的指导(鉴别)作用。因此，需要使用一种操作方便，使用可行，测量正确的检测方法对铝板的内应力进行快速准确的检测，为工程化应用提供可靠的实用依据。
技术实现要素：
本发明的目的是：提供一种铝板内应力的检测方法及装置，它操作简便、实用快捷、能准确直观的反映检测样品的内应力状态以及依据参数，为后期分析铝板产品的内应力大小及分布等提供技术支持。
本发明是这样实现的：铝板内应力的检测方法，包括如下步骤：
(1)从铝板上选取规则平面的样品板；
(2)将样品板放置在检测装置中，采用夹具将样品板夹紧后，对样品板的上表面进行铣削，铣削量为铝板厚度的1/4-3/4；
(3)在铣削后的样品板外缘设置均匀分布的应力传感器，并通过夹具对应力传感器施加检测压力，使应力传感器与铣削后的样品板外缘紧贴，该紧贴压应力通过应力传感器输出至显示屏上进行显示，并进行记录；
(4)使样品板维持步骤(3)的状态放置1-24小时，观察显示屏上的紧贴压应力数据变化，使紧贴压应力数据的变化量作为铝板内应力分析的依据参数。
所述的规则平面为三角形、四边形或圆形。
在所述的步骤(3)中，在铣削后的样品板的底面也设置均匀分布的应力传感器。
所述的铝板为厚度大于4mm以上的铝板。
检测装置，包括铣床，在铣床的加工平台上设有钢模，在钢模的边框上设有对称设置的压力调节螺栓，在压力调节螺栓的前端设有压力传感器，压力传感器与应力数据处理装置连接。
在钢模的底部设有底板，在底板上设有底板压力传感器，底板压力传感器与应力数据处理装置连接。
钢模与压力调节螺栓组成了样品板的夹具，压力调节螺栓必须要对称设置，压力传感器及作为夹具的组成，也起到调节压力传感器接触压力的作用。钢模的形状及压力调节螺栓的位置设置要与样品板对应。
本发明采用的原理是：利用铣刀将样品的一部分基体组织铣去，打破原有的应力平衡状态，如果改变样品内部存在较大的内应力，则该内应力会被释放，从而使样品发生变形，使样品在变形之后重新达到新的应力平衡状态；此时，通过压力传感器与样品表面充分接触，并检测接触压力是否发生显著改变，从而判断样品发生变形的趋势(有内应力、且内应力失去平衡之后，主要是以弯曲为主要变形方式)，如果没有检测明显的接触压力的改变，则可认为该样品内应力符合生产的技术要求；而如果有明显的接触压力变化(可能是一处发生变化，也可能是多处)，则可以断定，该产品存在较大的内应力，工作人员可根据接触压力发生变化的位置、大小等去综合分析具体内应力分布、大小等信息。具体分析方式根据实际工作情况以及工作人员的专业知识和经验等去综合研究分析，但是，这并非本发明的创新点，本发明的创新点在于为这种铝板的内应力检测分析提供一条可行途径及思路，并且可将其应用于快速简捷的判定铝板是否存在内应力，以判定其是否可以直接用于大量的工程化生产，以便很好的解决铝板的生产应用，从而极大提高产品的质量。本发明操作简单，重复性好，使用效果理想。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图；
附图2为本发明的钢模与其安装的应力传感器的结构示意图。
具体实施方式
本发明的实施例：铝板内应力的检测方法，在2015年9月，发明人在中航贵州飞机有限责任公司的生产现场进行实地操作；
(1)抽选编号为20152***4、20152***8、20153***7的三块铝板，每块厚度均为20mm，从每块铝板上取下30个样品板，并进行编号；其中10个样品板为三角形、10个样品板为正方形、10个样品板为圆形，所有样品板的厚度均为20mm；
(2)将样品板放置在检测装置中，采用夹具将样品板夹紧后，对样品板的上表面进行铣削，铣削量为15mm；
(3)在铣削后的样品板外缘及底部设置均匀分布的应力传感器，并通过夹具对外缘设置的应力传感器施加检测压力(由样品板自重给底部的应力传感器施加压力)，使应力传感器与铣削后的样品板外缘紧贴，该紧贴压应力通过应力传感器输出至显示屏上进行显示，并进行记录；
(4)使样品板维持步骤(3)的状态放置1-24小时，每间隔30分钟记录一次检测压力的变化。
因为涉及国家保密制度，所以实验数据及图标在此不予提供，仅以文字说明进行阐述。
检测装置，包括铣床1，在铣床1的加工平台上设有钢模2，在钢模2的边框上设有对称设置的压力调节螺栓3，在压力调节螺栓3的前端设有压力传感器4，压力传感器4与应力数据处理装置5连接。
在钢模2的底部设有底板7，在底板7上设有底板压力传感器8，底板压力传感器8与应力数据处理装置5连接。
经过检测，发现所有90个样品板中，其中有30个样品板的检测结果有明显的检测压力变化，对其编号进行统计分析，发现存在明显检测压力变化的30个样品板均来自编号为20152***8的铝板；然后将三块铝板均独自加工为某型号的飞机油箱，该飞机油箱壁厚为2mm，加强筋均为20mm，在该飞机油箱加工后24小时后进行检测，其中编号为20152***4、20153***7的铝板加工的飞机油箱尺寸稳定，符合要求，而编号为20152***8的铝板加工的飞机油箱发生了明显的弯曲变形，不符合技术要求。证明本发明的检测结果与实际生产结果一致。能将本发明用于快速检测铝板内应力是否合格。
本实施例中，钢模2需要固定在铣床1上，其固定方式可采用螺栓固定、卡槽等可拆卸的连接方式，这些均是本领域技术人员所公知的，此处就不再赘述。