專(zhuān)利名稱(chēng)：光學(xué)玻璃劃擦測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域的裝置，尤其涉及的是一種劃擦速度大于15m/s的光學(xué)玻璃劃擦測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
光學(xué)玻璃是一種重要的無(wú)機(jī)非金屬材料，具有高度的透明性和物理化學(xué)均勻性，廣泛應(yīng)用于激光技術(shù)、光通訊、航空航天及國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域。為了加工出高精度的光學(xué)玻璃，通常需要對(duì)光學(xué)玻璃進(jìn)行超精密磨削，然而，由于光學(xué)玻璃的高脆性和低斷裂韌性，其超精密磨削的加工效率偏低，加工質(zhì)量難以保證，這已成為制約光學(xué)工業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸環(huán)節(jié)。通過(guò)光學(xué)玻璃劃擦試驗(yàn)，分析劃擦參數(shù)對(duì)材料去除機(jī)理的影響規(guī)律是研究光學(xué)玻璃等光學(xué)玻璃磨削機(jī)理與工藝優(yōu)化方法的重要途徑。 目前，進(jìn)行劃擦試驗(yàn)的裝置主要有美國(guó)MTS公司的Nanolndenter XP劃痕儀、美國(guó)Hysitron公司的Tribolndenter劃痕儀和瑞士 CSM公司Nano Scratch Tester (NST)劃痕儀等。雖然這類(lèi)劃痕儀具有較高的試驗(yàn)精度，但是其劃擦速度通常很低(最大劃擦速度只有60mm/s)，遠(yuǎn)低于光學(xué)玻璃在磨削時(shí)的砂輪線速度(通常大于15m/s)，因此，采用此類(lèi)劃痕儀無(wú)法準(zhǔn)確模擬光砂輪磨粒劃擦光學(xué)玻璃表面的物理過(guò)程。針對(duì)以上現(xiàn)狀，急需研制一種構(gòu)造簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、操作方便快捷、能夠模擬高速劃擦過(guò)程的光學(xué)玻璃劃擦裝置。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，文獻(xiàn)號(hào)J. Am. Ceram. Soc.(美國(guó)陶瓷學(xué)報(bào))88(2005)918—925， G.Subhash等人公開(kāi)了一禾中A new scratch resistance measurefor structuralceramics ( —種新型結(jié)構(gòu)陶瓷劃擦性能的測(cè)試方法)，文獻(xiàn)號(hào)J. Am.Ceram. Soc.(美國(guó)陶瓷學(xué)報(bào))89 (2006) 2528_2536，G. Subhash等人公開(kāi)了一種Sensitivityof scratchresistance to grinding—induced damage anisotropy in siliconnitride (氮化硅劃擦性能對(duì)磨削所造成損傷的敏感度分析)。這兩種技術(shù)采用金剛石修整筆作為劃擦工具，利用單擺結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)劃擦過(guò)程，但其劃擦線速度為1. 5m/s，仍遠(yuǎn)低于磨削時(shí)砂輪線速度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種光學(xué)玻璃劃擦測(cè)試裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)劃擦速度大于15m/s的不同劃擦深度的光學(xué)玻璃劃擦測(cè)試。 本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明包括托盤(pán)、夾具和劃擦工具，其中夾具設(shè)置在托盤(pán)上，劃擦工具與托盤(pán)和夾具相對(duì)設(shè)置。所述的夾具底部和托盤(pán)之間設(shè)有塞尺，夾具和托盤(pán)的夾角可調(diào)。 所述的托盤(pán)上正對(duì)夾具的位置設(shè)有配重塊。 所述的夾具包括基體、擋塊和調(diào)節(jié)塊，其中擋塊和調(diào)節(jié)塊分別與基體相連，基體和托盤(pán)相連。 所述的基體上設(shè)有凹槽。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明可以通過(guò)調(diào)節(jié)車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速來(lái)得到不同的劃擦速度，通過(guò)調(diào)節(jié)夾具與托盤(pán)之間的夾角來(lái)得到不同的劃擦深度。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，測(cè)試精度高。


圖l是本發(fā)明的正視 圖2是本發(fā)明的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例在本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施。給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。 如圖1，圖2所示本實(shí)施例包括托盤(pán)1、夾具2、車(chē)床3和劃擦工具4，其中托盤(pán)1設(shè)置在車(chē)床3上，夾具2設(shè)置在托盤(pán)1上，待測(cè)光學(xué)玻璃設(shè)置在夾具2內(nèi)，劃擦工具4固定在車(chē)床3刀架上，劃擦工具4與待測(cè)光學(xué)玻璃相對(duì)設(shè)置。夾具2底部和托盤(pán)1之間設(shè)有塞尺，調(diào)節(jié)塞尺可以調(diào)節(jié)夾具2和托盤(pán)1的夾角。 托盤(pán)1上設(shè)有配重塊5，配重塊5通過(guò)配重緊固螺釘6和托盤(pán)1相連。托盤(pán)1與車(chē)床3的車(chē)刀軸線垂直，配重塊5與夾具2位置相對(duì)。 夾具2包括基體7、擋塊8、調(diào)節(jié)塊9、擋塊緊固螺釘10、夾具緊固螺釘11和調(diào)節(jié)螺釘12，其中基體7與托盤(pán)1通過(guò)夾具緊固螺釘11相連，基體7上設(shè)有凹槽，待測(cè)光學(xué)玻璃設(shè)置在凹槽內(nèi)，擋塊8通過(guò)擋塊緊固螺釘10固定設(shè)置在待測(cè)光學(xué)玻璃的兩側(cè)，調(diào)節(jié)塊9通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘12和基體7相連，調(diào)節(jié)塊9和待測(cè)光學(xué)玻璃相鄰。
本實(shí)施例通過(guò)以下步驟進(jìn)行測(cè)試 (1)將托盤(pán)1安裝在車(chē)床3上，并用端面車(chē)刀以較小的車(chē)削深度對(duì)托盤(pán)1進(jìn)行精密車(chē)削，以保證托盤(pán)1與車(chē)刀軸線之間具有較高的垂直度； (2)用丙酮清潔待測(cè)光學(xué)玻璃表面以及夾具2，將待測(cè)光學(xué)玻璃放入基體7的凹槽內(nèi)，擋塊8對(duì)待測(cè)光學(xué)玻璃進(jìn)行固定，調(diào)整調(diào)節(jié)塊9的位置，待測(cè)光學(xué)玻璃分別與調(diào)節(jié)塊9和凹槽的傾斜面緊密接觸； (3)夾具2與托盤(pán)1固定在一起，在夾具2底部和托盤(pán)1之間墊入塞尺；
(4)配重塊5固定在托盤(pán)1上； (5)將劃擦工具4(本實(shí)施例選用維氏壓頭)固定在車(chē)床3刀架上； (6)待測(cè)光學(xué)玻璃連同夾具2和托盤(pán)1在車(chē)床3主軸的作用下高速旋轉(zhuǎn)，劃擦工
具4以端面車(chē)削的方式在待測(cè)光學(xué)玻璃表面進(jìn)行劃擦作用，從而在一次劃擦試驗(yàn)中產(chǎn)生多
條平行的變深度的劃痕。 調(diào)節(jié)車(chē)床3主軸轉(zhuǎn)速使其大于15m/s，使得光學(xué)玻璃高速劃擦試驗(yàn)裝置得以實(shí)現(xiàn)，調(diào)節(jié)夾具2與托盤(pán)1之間的夾角來(lái)得到不同的劃擦深度。
權(quán)利要求
一種光學(xué)玻璃劃擦測(cè)試裝置，其特征在于，包括托盤(pán)、夾具和劃擦工具，其中夾具設(shè)置在托盤(pán)上，劃擦工具與托盤(pán)和夾具相對(duì)設(shè)置；所述的夾具底部和托盤(pán)之間設(shè)有塞尺，夾具和托盤(pán)的夾角可調(diào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃劃擦測(cè)試裝置，其特征是，所述的托盤(pán)上正對(duì)夾具的位置設(shè)有配重塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃劃擦測(cè)試裝置，其特征是，所述的夾具包括基體、擋塊和調(diào)節(jié)塊，其中擋塊和調(diào)節(jié)塊分別與基體相連，基體和托盤(pán)相連。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)玻璃劃擦測(cè)試裝置，其特征是，所述的基體上設(shè)有凹槽。
全文摘要
一種材料測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域的光學(xué)玻璃劃擦測(cè)試裝置，包括托盤(pán)、夾具和劃擦工具，夾具設(shè)置在托盤(pán)上，劃擦工具與托盤(pán)和夾具相對(duì)設(shè)置；所述的夾具底部和托盤(pán)之間設(shè)有塞尺，夾具和托盤(pán)的夾角可調(diào)。本發(fā)明可以通過(guò)調(diào)節(jié)車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速來(lái)得到不同的劃擦速度，通過(guò)調(diào)節(jié)夾具與托盤(pán)之間的夾角來(lái)得到不同的劃擦深度。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，測(cè)試精度高。
文檔編號(hào)G01N3/32GK101750254SQ20101030098
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2010年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月1日
發(fā)明者姚振強(qiáng), 徐正松, 李康妹, 胡俊, 顧偉彬 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)