一種單顆壓頭結合強度測試設備的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種單顆壓頭結合強度測試設備，包括光學平板、支撐系統、Y軸方向進給裝置、電磁微動平臺、工具頭、Z軸設定器、Z軸設定器夾具、X軸方向進給裝置、壓頭、聲發(fā)射系統、測力系統、電磁驅動平臺和進給控制系統。本實用新型的單顆壓頭結合強度測試設備可實現對不同固結方式的壓頭結合性能進行評價和測定。用微動平臺往返運動的次數或者力信號發(fā)生突變的時間來表征壓頭的結合性能，設備結構簡單，使用成本低。
【專利說明】
一種單顆壓頭結合強度測試設備
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種結合強度測試設備，特別是涉及一種單顆壓頭結合強度測試設備。
【背景技術】
[0002]準確評價和測定壓頭與基體的結合強度對壓頭工具的制備具有重要意義。多年來國內外學者不斷對其進行研究，但是其結合強度的評價和測定問題依然尚未有解決。通常，結合強度的評價可有抗壓強度、抗彎強度、抗剪強度、抗拉強度以及抗扭強度等。工程應用中單顆壓頭主要受徑向和切向載荷。張國青等人通過制備拉伸試樣和剪切試驗檢驗了壓頭的結合強度。左敦穩(wěn)使用一種彎曲試驗機對壓頭的結合強度進行了測試。研究結果表明，壓頭在加工過程中實際的結合強度要低于準靜態(tài)測試得到的強度。多數學者的測試方式跟壓頭實際工作時所受的狀態(tài)相差很遠，且目前相關的測試設備很少。本實用新型公開了一種單顆壓頭結合強度測試設備，用微動平臺往返運動的次數或者力信號發(fā)生突變的時間來表征壓頭的結合性能，可以對不同固結方式的壓頭結合性能進行評價和測定。
【實用新型內容】
[0003]實用新型的目的在于克服現有技術之不足，提供一種單顆壓頭結合強度測試設備，可實現對不同固結方式的壓頭結合性能進行評價和測定。用微動平臺往返運動的次數或者力信號發(fā)生突變的時間來表征壓頭的結合性能，設備結構簡單，使用成本低。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:提供一種單顆壓頭結合強度測試設備，包括:光學平板、支撐系統、Y軸方向進給裝置、電磁微動平臺、工具頭、Z軸設定器、Z軸定器夾具、X軸方向進給裝置、壓頭、測力系統和進給控制系統;所述測力系統包括力傳感器和數據處理部分；
[0005]所述支撐系統固定光學平板上;所述X軸方向進給裝置安裝于支撐系統上，所述Y軸方向進給裝置固定于光學平板上;所述電磁微動平臺固定于Y軸方向進給裝置上;所述Z軸設定器夾具安裝在X軸方向進給裝置上;所述Z軸設定器固定在Z軸設定器夾具上;所述力傳感器通過Z軸設定器夾具與Z軸設定器相連;所述工具頭固定在力傳感器上;所述壓頭固定在工具頭上;所述電磁微動平臺上用于放置輔助測試品并通過電磁驅動平臺調節(jié)其振動頻率和振動幅值;所述測力系統中的數據處理部分采集力傳感器的數據;所述進給控制系統用于控制X軸方向進給裝置和Y軸方向進給裝置的移動。
[0006]優(yōu)選的，所述壓頭為金剛石或氧化物或CBN。
[0007]優(yōu)選的，所述壓頭通過機械夾持或釬焊或電鍍的方式固定在工具頭上。
[0008]優(yōu)選的，所述測力系統包括力傳感器、力數據采集卡和放大器;所述力傳感器與測力系統的放大器連接;放大器連接測力儀后連接力數據采集卡。
[0009]優(yōu)選的，所述聲發(fā)射系統包括聲發(fā)射傳感器、電荷放大器和聲音數據采集卡;所述聲發(fā)射傳感器與電荷放大器相連;所述電荷放大器連接聲音數據采集卡。[00?0]優(yōu)選的，所述電磁微動平臺的微動幅值為Ιμπι?50μηι。
[0011]優(yōu)選的，通過控制Y軸方向進給裝置和X軸方向進給裝置調整工具頭與電磁微動平臺上的輔助測試品之間的相對位置;調整Z軸設定器調節(jié)壓頭與輔助測試品的距離，使壓頭與輔助測試品剛好接觸；調節(jié)電磁驅動平臺的振動頻率和振動幅值;打開測力系統，驅動Y軸方向進給裝置，使電磁微動平臺進行正弦形式的運動;測力系統采集壓頭在輔助測試品上的劃擦過程中力的動態(tài)變化。
[0012]本實用新型的有益效果是:本實用新型所公開的單顆壓頭結合強度測試設備可對電鍍、不同加熱方式的釬焊單顆壓頭的結合性能進行評價和測定。通過力信號發(fā)生突變的時間或者電磁驅動平臺運動的次數來表征壓頭的結合強度，測力系統可以準確記錄測試過程中力信號的變化。
[0013]以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步詳細說明；但本實用新型的一種單顆壓頭結合強度測試設備不局限于實施例。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的主視圖；
[0015]圖2為本實用新型的側視圖。
【具體實施方式】
[0016]實施例1
[0017]7、參見圖1至圖2所示，本實用新型的一種單顆壓頭結合強度測試設備，包括:光學平板1、支撐系統2、Υ軸方向進給裝置3、電磁微動平臺4、工具頭6、力傳感器7、Ζ軸設定器8、Ζ軸定器夾具9、Χ軸方向進給裝置10、壓頭11、測力系統和進給控制系統;所述測力系統包括力傳感器7和數據處理部分；
[0018]所述支撐系統2固定光學平板I上;所述X軸方向進給裝置10安裝于支撐系統2上；所述Y軸方向進給裝置3固定于光學平板I上;所述電磁微動平臺4固定于Y軸方向進給裝置3上;所述Z軸設定器夾具8安裝在X軸方向進給裝置10上;所述Z軸設定器8固定在Z軸設定器夾具9上;所述力傳感器7通過Z軸設定器夾具9與Z軸設定器8相連;所述工具頭6固定在力傳感器7上;所述壓頭11固定在工具頭6上;所述電磁微動平臺4上用于放置輔助測試品5并通過電磁驅動平臺調節(jié)其振動頻率和振動幅值;所述測力系統的數據處理部分采集力傳感器7的數據;所述進給控制系統用于控制X軸方向進給裝置10和Y軸方向進給裝置3的移動。
[0019]更進一步，所述壓頭11為金剛石或氧化物或CBN;所述壓頭的形狀為帶圓頭的圓錐形或正四面體或八面體。
[0020]更進一步，所述壓頭11通過機械夾持或釬焊或電鍍的方式固定在工具頭上。
[0021]更進一步，所述測力系統包括力傳感器、力數據采集卡和放大器;所述力傳感器與測力系統的放大器連接;放大器連接測力儀后連接力數據采集卡。
[0022]更進一步，所述電磁微動平臺4的微動幅值為Ιμ???50μηι。
[0023]更進一步，X軸方向進給裝置10和Y向方向進給裝置3，應具有較高的定位精度，一般要求定位精度優(yōu)于0.Iwn。
[0024]更進一步，所述的Z軸設定器8為高精度Z軸設定器，且其定位精度優(yōu)于0.Ιμπι。
[0025]更進一步，測力系統的力數采卡的采樣頻率高于ΙΟΚΗζ，測力系統精度優(yōu)于0.02N。
[0026]更進一步，被測試樣固定在電磁微動平臺前要用超聲清洗機進行清洗。
[0027]更進一步，通過控制Y軸方向進給裝置3和X軸方向進給裝置10調整工具頭6與電磁微動平臺4上的輔助測試品5之間的相對位置；調整Z軸設定器8調節(jié)壓頭11與輔助測試品5的距離，使壓頭11與輔助測試品5剛好接觸；調節(jié)電磁驅動平臺的振動頻率和振動幅值;打開測力系統，驅動Y軸方向進給裝置3，使電磁微動平臺4進行正弦形式的運動;測力系統采集壓頭11在輔助測試品5上的劃擦過程中力的動態(tài)變化。
[0028]上述實施例僅用來進一步說明本實用新型的一種單顆壓頭結合強度測試設備，但本實用新型并不局限于實施例，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本實用新型技術方案的保護范圍內。
【主權項】
1.一種單顆壓頭結合強度測試設備，其特征在于，包括:光學平板、支撐系統、Y軸方向進給裝置、電磁微動平臺、工具頭、Z軸設定器、Z軸設定器夾具、X軸方向進給裝置、壓頭、測力系統、電磁驅動平臺和進給控制系統;所述測力系統包括力傳感器和數據處理部分； 所述支撐系統固定光學平板上;所述X軸方向進給裝置安裝于支撐系統上，所述Y軸方向進給裝置固定于光學平板上;所述電磁微動平臺固定于Y軸方向進給裝置上;所述Z軸設定器夾具安裝在X軸方向進給裝置上;所述Z軸設定器固定在Z軸設定器夾具上;所述力傳感器通過Z軸設定器夾具與Z軸設定器相連;所述工具頭固定在力傳感器上;所述壓頭固定在工具頭上;所述電磁微動平臺上用于放置輔助測試品，并通過電磁驅動平臺調節(jié)其振動頻率和振動幅值;所述測力系統的數據數據處理部分采集力傳感器的數據;所述進給控制系統用于控制X軸方向進給裝置和Y軸方向進給裝置的移動。2.根據權利要求1所述的一種單顆壓頭結合強度測試設備，其特征在于:所述壓頭為金剛石或氧化物或CBN。3.根據權利要求1所述的一種單顆壓頭結合強度測試設備，其特征在于:所述壓頭通過機械夾持或釬焊或電鍍的方式固定在工具頭上。4.根據權利要求1所述的一種單顆壓頭結合強度測試設備，其特征在于:所述測力系統包括力傳感器、力數據采集卡和放大器;所述力傳感器與測力系統的放大器連接;放大器連接測力儀后連接力數據采集卡。5.根據權利要求1所述的一種單顆壓頭結合強度測試設備，其特征在于:所述電磁微動平臺的微動幅值為Iym?50μηι。6.根據權利要求1所述的一種單顆壓頭結合強度測試設備，其特征在于:通過控制Y軸方向進給裝置和X軸方向進給裝置調整工具頭與電磁微動平臺上的輔助測試品之間的相對位置;調整Z軸設定器調節(jié)壓頭與輔助測試品的距離，使壓頭與輔助測試品剛好接觸；調節(jié)電磁驅動平臺的振動頻率和振動幅值;打開測力系統，驅動Y軸方向進給裝置，使電磁微動平臺進行正弦形式的運動；測力系統采集壓頭在輔助測試品上的劃擦過程中力的動態(tài)變化。
【文檔編號】G01N19/04GK205538624SQ201620111979
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月4日
【發(fā)明人】王寧昌, 姜峰, 查旭明
【申請人】華僑大學