[發(fā)明專利]一種互為基準法預修硬脆試件的單顆磨粒連續(xù)劃擦測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610077991.2
• 申請日: 2016-02-04
• 公開（公告）號: CN105717041B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設計）人: 姜峰;張濤;言蘭;徐西鵬
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: G01N19/06
• 分類號: G01N19/06
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務所有限公司35204
• 代理人: 張松亭

1.一種互為基準法預修硬脆試件的單顆磨粒連續(xù)劃擦測試方法，其特征在于：包括：

1)將硬脆試件與有色金屬背襯固接在一起；

2)對試件端面進行研磨拋光，使其平面度達到IT1級，表面粗糙度Ra優(yōu)于5nm；

3)將試件與背襯固定在電主軸上且背襯向上，試件與背襯可通過電主軸旋轉(zhuǎn)；對試件與背襯進行在線動平衡；

4)采用金剛石單點刀具對該背襯進行修盤，以在背襯表面形成端面跳動量優(yōu)于IT1級，表面平均粗糙度Ra優(yōu)于5nm的修盤區(qū)域，且背襯表面修盤區(qū)域與試件端面的平行度在IT1級以內(nèi)，具體步驟如下：

4-1)聚晶金剛石單點車刀修盤：立式車削模式，修盤時背襯的轉(zhuǎn)速范圍為2000～10000rpm，聚晶金剛石單點車刀從背襯外側(cè)以10～50μm的切深沿背襯徑向進給，進給速度范圍為0.4～1.2mm/s，進給距離為背襯直徑的1/4～1/2；

4-2)單晶金剛石單點車刀修盤：立式車削模式，修盤時背襯的轉(zhuǎn)速范圍為2000～10000rpm，單晶金剛石單點車刀從背襯外側(cè)以2～10μm的切深沿背襯徑向進給，進給速度范圍為0.1～0.3mm/s，進給距離為背襯直徑的1/4～1/2；

5)取下試件與背襯，翻轉(zhuǎn)，再次將試件與背襯固定在電主軸上且試件向上，試件與背襯可通過電主軸旋轉(zhuǎn)；對試件與背襯進行在線動平衡；

6)金剛石單點刀具觸碰對刀儀，確定試件端面與對刀儀對刀平面的高度差h₀；將金剛石單點刀具更換為頂端固接有單顆磨粒的工具頭，工具頭頂端的磨粒觸碰對刀儀，再將工具頭沿試件與背襯旋轉(zhuǎn)的軸向方向上移h₀+δ，以使工具頭頂端的磨粒位于試件端面上方δ處，完成對刀；

7)將工具頭水平移至試件端面的劃擦點正上方，并下移δ+a_p以使劃擦深度為a_p；根據(jù)需測試的劃擦速度v和劃擦點所在的劃擦半徑R，通過計算試件與背襯的設定轉(zhuǎn)速n；試件與背襯按照設定轉(zhuǎn)速n轉(zhuǎn)動，且工具頭沿徑向進給，以使磨粒在試件端面劃擦形成螺旋形劃痕，此過程中通過與工具頭相連的測量系統(tǒng)采集劃擦過程中的數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種互為基準法預修硬脆試件的單顆磨粒連續(xù)劃擦測試方法，其特征在于：所述磨粒為金剛石、CBN、氧化物陶瓷或氮化物陶瓷，磨粒形狀為球形、圓錐形或多棱錐形；該磨粒通過機械夾持、電鍍或釬焊固接在工具頭頂端；所述工具頭為壓頭。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種互為基準法預修硬脆試件的單顆磨粒連續(xù)劃擦測試方法，其特征在于：所述背襯為圓盤形，試件與背襯疊置固接在一起，且試件周緣不超出背襯邊緣之外。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種互為基準法預修硬脆試件的單顆磨粒連續(xù)劃擦測試方法，其特征在于：所述背襯或試件通過真空吸盤與電主軸相連。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種互為基準法預修硬脆試件的單顆磨粒連續(xù)劃擦測試方法，其特征在于：所述測量系統(tǒng)為測力和聲發(fā)射系統(tǒng)，包括相互信號連接的測力儀、聲發(fā)射系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集卡和信號放大器；所述工具頭與測力儀和聲發(fā)射系統(tǒng)相連接。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種互為基準法預修硬脆試件的單顆磨粒連續(xù)劃擦測試方法，其特征在于：所述測力儀的固有頻率高于4KHz，測力精度優(yōu)于0.01N；所述數(shù)據(jù)采集卡的采樣速度高于2M/s。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種互為基準法預修硬脆試件的單顆磨粒連續(xù)劃擦測試方法，其特征在于：所述工具頭在沿試件旋轉(zhuǎn)的軸向方向和徑向方向的定位精度均優(yōu)于0.1μm。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種互為基準法預修硬脆試件的單顆磨粒連續(xù)劃擦測試方法，其特征在于：所述對刀儀的定位精度優(yōu)于0.1μm。

9.根據(jù)權利要求1所述的一種互為基準法預修硬脆試件的單顆磨粒連續(xù)劃擦測試方法，其特征在于：所述的劃痕為連續(xù)螺旋形劃痕，劃痕圈數(shù)大于3個。

10.根據(jù)權利要求1所述的一種互為基準法預修硬脆試件的單顆磨粒連續(xù)劃擦測試方法，其特征在于：所述工具頭軸線平行于試件旋轉(zhuǎn)軸線。