[發明專利]單顆磨粒變深度劃擦用夾具及其使用方法

在審

• 申請號: 202111678474.8
• 申請日: 2021-12-31
• 公開（公告）號: CN114323919A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 張濤;徐西鵬;姜峰;廖章文;黃輝
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/04;G01N3/56
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭

本發明公開了單顆磨粒變深度劃擦用夾具及其使用方法，夾具包括基盤、下夾具體、上夾具體、工件、調整機構和平衡塊；該下夾具體裝在基盤上且凹進部分和凸起部分配合構成球面副；通過上夾具體和下夾具體夾接工件；通過調整機構調整工件端面和基盤回轉軸線偏轉與否及偏轉角度；該基盤上端面凹設環形滑槽，通過兩平衡塊滑動調節產生的等效平衡質量m'，該等效平衡質量m'抵消基盤、下夾具體、上夾具體和工件裝配后產生的偏心質量m。它具有如下優點：通過工件傾斜調整消除摩擦盤的端面跳動，通過平衡質量m'抵消裝配體產生偏心質量m，實現動平衡，提升單顆磨粒與工件的接觸穩定性，保證劃擦過程中的穩定性。

技術領域

本發明涉及精密、超精密加工技術領域，尤其涉及一種單顆磨粒變深度劃擦用夾具及其使用方法。

背景技術

高速摩擦試驗是研究單顆磨粒與工件摩擦作用過程的重要手段。目前，商用球-盤摩擦試驗機通常配備加載閉環控制系統。摩擦試驗過程中通過反饋調節降低由于摩擦盤端面跳動引起的加載力波動。但是當摩擦速度較高時，受限于反饋系統最大反饋頻率，導致加載力不能保持穩定，進而使得摩擦過程無法進入穩定摩擦階段。摩擦盤在裝配過程不可避免地引入摩擦盤中心軸線與球盤摩擦試驗機主軸回轉中心之間的同軸度誤差。當摩擦速度較高時，該同軸度誤差將會引入偏心質量導致嚴重的振動，嚴重惡化了摩擦測試過程的穩定性。

發明內容

本發明提供了單顆磨粒變深度劃擦用夾具及其使用方法，其克服了背景技術中所存在的不足。

本發明解決其技術問題的所采用的技術方案之一是：單顆磨粒變深度劃擦用夾具，包括一基盤(7)、一下夾具體(4)、一上夾具體(2)、一工件(3)、一調整機構和兩平衡塊(6)；該基盤(7)上端面設凸起部分，該下夾具體(4)下端面設凹進部分，該下夾具體(4)裝在基盤(7)上且凹進部分和凸起部分配合構成球面副(9)；該工件(3)裝設在下夾具體(4)且通過上夾具體(2)和下夾具體(4)夾接工件(3)；該調整機構連接基盤(7)和下夾具體(4)，通過調整機構調整工件(3)端面和基盤(7)回轉軸線偏轉與否及偏轉角度；該基盤(7)上端面凹設包圍下夾具體(4)的環形滑槽(5)，該平衡塊(6)設在環形滑槽(5)內且能沿環形滑槽(5)環形滑動，通過兩平衡塊(6)滑動調節產生的等效平衡質量m'(8)，該等效平衡質量m'(8)抵消基盤(7)、下夾具體(4)、上夾具體(2)和工件(3)裝配后產生的偏心質量m(1)。

一實施例之中：該下夾具體(4)上端面中間部分凹設安裝槽，該工件(3)裝設在下夾具體(4)安裝槽內，該上夾具體(2)裝接在下夾具體(4)上且上夾具體(2)環形內圈部分伸入安裝槽槽口上方區域，通過環形內圈部分限制工件(3)脫離及夾接工件(3)。

一實施例之中：該基盤(7)上端面具有伸出下夾具體(4)外的環形臺階面，該環形臺階面凹設上述環形滑槽(5)。

一實施例之中：該調整機構包括連接下夾具體(4)和基盤(7)的螺栓，該下夾具體(4)設多個貫穿的貫穿孔，該基盤(7)上端面凹設螺孔，該螺栓穿過貫穿孔并螺進螺孔。

一實施例之中：該基盤(7)通過螺栓與主軸固定，通過主軸帶動基盤(7)繞回轉軸線轉動。

一實施例之中：該兩平衡塊(6)質量相同且平衡塊(6)和基盤(7)間設能松釋或鎖接的鎖接機構。

本發明解決其技術問題的所采用的技術方案之二是：所述的單顆磨粒變深度劃擦用夾具的使用方法，包括：

固定基盤(7)與主軸，及，將下夾具體(4)裝在基盤(7)上且凹進部分和凸起部分配合構成球面副(9)；

將工件(3)裝設在下夾具體(4)且通過上夾具體(2)和下夾具體(4)夾接工件(3)；

通過調整機構調整，使工件(3)端面和基盤(7)回轉軸線垂直；

調整機構微調，使工件(3)端面相對回轉軸線整體偏轉預定角度，調整后工件(3)端面跳動與主軸端面跳動同相位；