專利名稱：一種半固著磨粒磨具的硬度檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于硬度檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及半固著磨粒磨具的硬度檢測(cè) 方法。
(二)
背景技術(shù)：
半固著磨粒磨具具有加工精度高、加工效率高的優(yōu)點(diǎn)，可有效降 低超精密加工中工件精度對(duì)磨粒粒度分布均勻程度的敏感性，降低工 件返修率，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率，降低成本。硬度是所有磨具的重要指 標(biāo)，半固著磨粒磨具也不例外。半固著磨粒磨具的硬度表征了磨具對(duì) 磨粒的把持力以及磨具對(duì)硬質(zhì)顆粒入侵的抵抗能力，是實(shí)際生產(chǎn)過程 中半固著磨粒磨具選用的重要依據(jù)。
常規(guī)磨具通常以洛氏硬度表征，測(cè)量時(shí)以一定載荷下把一個(gè)金剛 石圓錐體或鋼球在壓入被測(cè)材料表面，由壓痕的深度求出材料的硬度。 類似的還有布氏硬度(以一定的載荷把一定大小的淬硬鋼球壓入材料
表面，以負(fù)荷與其壓痕面積之比值表征)和維氏硬度(以120kg以內(nèi) 的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料 壓痕凹坑的表面積除以載荷值)。洛氏硬度、布氏硬度、維氏硬度的測(cè) 量原理均為利用壓頭使被測(cè)材料產(chǎn)生塑性變形，然后根據(jù)壓痕面積或 深度計(jì)算硬度值。而半固著磨粒磨具在壓頭作用下直接屈服破壞形成 孔洞，不能形成壓痕，因此不能用以上三者的硬度表征。常規(guī)磨具另 一個(gè)常用硬度是噴砂硬度，但主要針對(duì)硬度較高、粒度較粗的磨具， 適用于陶瓷結(jié)合劑和樹脂結(jié)合劑、磨料粒度為F36 F150的普通磨具，
也不適于半固著磨粒磨具。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有常規(guī)磨具硬度指標(biāo)不能對(duì)半固著磨粒磨具的硬度
進(jìn)行有效表征的不足，本發(fā)明提出 一種使用邵氏(Shore)硬度表征半固
著磨粒磨具，并利用邵氏硬度計(jì)對(duì)半固著磨粒磨具硬度進(jìn)行方便快捷、 非破壞性的檢測(cè)方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種半固著磨粒磨具的硬度檢測(cè)方法，使用邵氏硬度對(duì)半固著磨 粒磨具的硬度特征進(jìn)行表征，用邵氏硬度計(jì)測(cè)量半固著磨粒磨具的硬
度參數(shù)，所述硬度檢測(cè)方法包括以下步驟
(1) 、把半固著磨粒磨具工件放置在平面上，拿住邵氏硬度計(jì)，保持 壓足平行于工件表面，將邵氏硬度計(jì)的壓針垂直地壓入工件，使壓足 和工件接觸；
(2) 、在所述壓足和工件完全接觸后ls內(nèi)讀取邵氏硬度計(jì)的檢測(cè)儀表 的讀數(shù)，該讀數(shù)為硬度值；
(3) 、重復(fù)上述(1) - (2)，在工件的至少五個(gè)不同位置測(cè)量硬度值， 取平均值為硬度測(cè)量值。
作為優(yōu)選的一種方案在所述的(3)中，在工件上相距至少6mra 的不同位置測(cè)量硬度值。
進(jìn)一步，在所述(1)中，所述壓針距離工件邊緣至少12mm。 再進(jìn)一步，所述的工件厚度至少6mm。
本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為使用邵氏硬度對(duì)半固著磨粒磨具的硬度特 征進(jìn)行表征，使用邵氏硬度計(jì)測(cè)量半固著磨粒磨具的硬度參數(shù)。
邵氏硬度計(jì)又稱橡膠硬度計(jì)，其測(cè)量基本原理為將一定形狀的
鋼制壓針，壓入工件表面，當(dāng)壓足平面與工件表面緊密貼合時(shí)，測(cè)量 壓針相對(duì)壓足平面的伸出長度。邵氏硬度值是以該伸出長度來表示，
以0.025mm的伸出長度為邵氏硬度單位。
邵爾硬度計(jì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，試驗(yàn)時(shí)用外力把硬度計(jì)的壓針壓在工件 表面上，壓針壓入工件的深度如下式
T二2.5-0.025h
式中T一壓針壓入工件深度，mm;
h—所測(cè)硬度值；
2.5—壓針露出部分長度，mm;
0.025—硬度計(jì)指針每度壓針縮短長度，mm。 邵氏硬度計(jì)可分為A型、C型和D型。當(dāng)A型硬度計(jì)側(cè)量值超 出90時(shí)推薦用D型硬度計(jì)，當(dāng)D型硬度計(jì)測(cè)量值低于20時(shí)推薦用A 型硬度計(jì)，A型硬度計(jì)示值低于10時(shí)是不準(zhǔn)確的，測(cè)量結(jié)果不能使用。 使用邵氏硬度對(duì)半固著磨粒磨具的硬度特征進(jìn)行表征，使用邵氏 硬度計(jì)測(cè)量半固著磨粒磨具的硬度參數(shù)。邵氏硬度計(jì)A型用于測(cè)量軟 質(zhì)半固著磨粒磨具的硬度，C和D型用于測(cè)量半硬和硬質(zhì)半固著磨粒 磨具的硬度。
本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在使用邵氏硬度可有效表征半固著 磨粒磨具的硬度特征，使用邵氏硬度可方便快捷、非破壞地測(cè)量半固 著磨粒磨具的硬度。


圖1是半固著磨粒磨具硬度檢測(cè)的示意圖。
圖2是壓足和壓針的關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。圖中1為半固著磨粒磨具
工件，2為壓足，3為壓針，4為彈簧，5為讀數(shù)器。
參照附圖1和圖2， 一種半固著磨粒磨具的硬度檢測(cè)方法，所述
硬度檢測(cè)方法包括以下步驟(1)、把半固著磨粒磨具工件1放置在平 面上，拿住邵氏硬度計(jì)，保持壓足2平行于工件表面，將邵氏硬度計(jì) 的壓針3垂直地壓入工件，使壓足和工件接觸；(2)、在所述壓足和工 件完全接觸后ls內(nèi)讀取邵氏硬度計(jì)的檢測(cè)儀表的讀數(shù)，該讀數(shù)為硬度
值；(3)、重復(fù)上述(1) - (2)，在工件的至少五個(gè)不同位置測(cè)量硬度 值，取平均值為硬度測(cè)量值。
在所述的(3)中，在工件1上相距至少6mm的不同位置測(cè)量硬 度值。在所述(1)中，所述壓針3距離工件邊緣至少12mm。所述的 工件厚度至少6mm。
硬度測(cè)量基本步驟如下
把工件1放置在堅(jiān)固的平面上，拿住硬度計(jì)，壓足2中孔的壓針
3距離試塊邊緣至少12 mm，保持壓足2平行于工件表面，以使壓針
3垂直地壓人工件。
所施加的力要?jiǎng)偤米阋允箟鹤愫凸ぜ耆佑|，在壓足和工件完
全接觸后ls內(nèi)讀數(shù)。
在工件相距至少6 mm的不同位置測(cè)量硬度值五次，取平均值。 工件厚度至少6mm，工件必須有足夠的面積，使壓針和工件接
觸位置距離邊緣至少12 mm，工件的表面和壓足接觸的部分必須平整。 實(shí)施例1
本實(shí)施例的磨粒為1000#碳化硅磨粒；膠粘劑為PVA(聚乙烯醇)； 添加劑為硅油防水劑；各個(gè)組分的質(zhì)量百分比為1000#碳化硅磨粒93.5%， PVA膠粘劑1.5n/。，硅油防水劑5%。 D型邵氏硬度測(cè)量值為 30.2。
實(shí)施例2
本實(shí)施例的磨粒為1000#碳化硅磨粒；膠粘劑為PVA(聚乙烯醇); 添加劑為硅油防水劑；各個(gè)組分的質(zhì)量百分比為1000#碳化硅磨粒 92.5%， PVA膠粘劑2.5%，硅油防水劑5%。 D型邵氏硬度測(cè)量值為 36.0。
實(shí)施例3
本實(shí)施例的磨粒為1000#碳化硅磨粒；膠粘劑為PVA(聚乙烯醇)；
添加劑為硅油防水劑；各個(gè)組分的質(zhì)量百分比為1000#碳化硅磨粒 91.5%， PVA膠粘劑3.5。/。，硅油防水劑5%。 D型邵氏硬度測(cè)量值為 39.0。
實(shí)施例4
本實(shí)施例的磨粒為1000#碳化硅磨粒；膠粘劑為PVA(聚乙烯醇)；
添加劑為硅油防水劑；各個(gè)組分的質(zhì)量百分比為1000#碳化硅磨粒 90.5%， PVA膠粘劑4.5M，硅油防水劑5%。 D型邵氏硬度測(cè)量值為 50.5。
實(shí)施例5
本實(shí)施例的磨粒為1000#碳化硅磨粒；膠粘劑為PVA(聚乙烯醇)；
添加劑為硅油防水劑；各個(gè)組分的質(zhì)量百分比為1000#碳化硅磨粒 89.5%, PVA膠粘劑5.5。/。，硅油防水劑5%。 D型邵氏硬度測(cè)量值為 56.5。
實(shí)施例6
本實(shí)施例的磨粒為2000#氧化鋁磨粒；膠粘劑為CMC (羧甲基纖 維素鈉)；添加劑為磷酸三丁脂類消泡劑；各個(gè)組分的質(zhì)量百分比為 1000#氧化鋁磨粒96%， CMC膠粘劑3.5%，磷酸三丁脂類消泡劑0.5%。 A型邵氏硬度測(cè)量值為67。
實(shí)施例7
本實(shí)施例的磨粒為4000#碳化硼磨粒；膠粘劑為阿拉伯膠；添加 劑為石墨填充劑和辛醇消泡劑；各個(gè)組分的質(zhì)量百分比為4000#碳化 硼磨粒84%，阿拉伯膠9.7%，石墨填充劑6%，辛醇消泡劑0.3%。 D 型邵氏硬度測(cè)量值為68.3。
實(shí)施例8
本實(shí)施例的磨粒為4000#碳化硼磨粒；膠粘劑為明膠；添加劑為 硅乳膠防水劑和磷酸三丁脂類消泡劑；各個(gè)組分的質(zhì)量百分比為 4000#碳化硼磨粒92%，明膠3 %，硅乳膠防水劑4.5°/。，磷酸三丁脂 消泡劑0.5%。 C型邵氏硬度測(cè)量值為45.4。
權(quán)利要求
1、一種半固著磨粒磨具的硬度檢測(cè)方法，其特征在于使用邵氏硬度對(duì)半固著磨粒磨具的硬度特征進(jìn)行表征，用邵氏硬度計(jì)測(cè)量半固著磨粒磨具的硬度參數(shù)。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種半固著磨粒磨具的硬度檢測(cè)方法，其特征 在于所述硬度檢測(cè)方法包括以下步驟(1) 、把半固著磨粒磨具工件放置在平面上，拿住邵氏硬度計(jì)，保持 壓足平行于工件表面，將邵氏硬度計(jì)的壓針垂直地壓入工件，使壓足 和工件接觸；(2) 、在所述壓足和工件完全接觸后Is內(nèi)讀取邵氏硬度計(jì)的檢測(cè)儀表 的讀數(shù)，該讀數(shù)為硬度值；(3) 、重復(fù)上述(1) _ (2)，在工件的至少五個(gè)不同位置測(cè)量硬度值， 取平均值為硬度測(cè)量值。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的一種半固著磨粒磨具的硬度檢測(cè)方法，其 特征在于在所述的(3)中，在工件上相距至少6mm的不同位置測(cè)量 硬度值。
4、 如權(quán)利要求3所述的一種半固著磨粒磨具的硬度檢測(cè)方法，其特征 在于在所述(1)中，所述壓針距離工件邊緣至少12mm。
5、 如權(quán)利要求4所述的一種半固著磨粒磨具的硬度檢測(cè)方法，其特征 在于所述的工件厚度至少6腿。
全文摘要
一種半固著磨粒磨具的硬度檢測(cè)方法，使用邵氏(Shore)硬度對(duì)半固著磨粒磨具的硬度特征進(jìn)行表征，用邵氏硬度計(jì)測(cè)量半固著磨粒磨具的硬度參數(shù)。測(cè)量包括以下步驟(1)把半固著磨粒磨具工件放置在平面上，拿住邵氏硬度計(jì)，保持壓足平行于工件表面，將邵氏硬度計(jì)的壓針垂直地壓入工件，使壓足和工件接觸；(2)在所述壓足和工件完全接觸后1s內(nèi)讀取邵氏硬度計(jì)的檢測(cè)儀表的讀數(shù)，該讀數(shù)為硬度值；(3)重復(fù)上述(1)-(2)，在工件的至少五個(gè)不同位置測(cè)量硬度值，取平均值為硬度測(cè)量值。本發(fā)明提出一種使用邵氏硬度計(jì)對(duì)半固著磨粒磨具硬度進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)量方便快捷、無破壞性。
文檔編號(hào)G01N3/40GK101183062SQ200710156518
公開日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2007年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月6日
發(fā)明者俞冬強(qiáng), 呂冰海, 勇 戴, 王志偉, 袁巨龍, 苗 錢, 陳佳杰, 陳美偉 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué);湖南大學(xué)