[发明专利]一种固结磨粒工具的磨粒结合强度的测量设备及方法

权利要求书

1.一种固结磨粒工具的磨粒结合强度的测量设备，其特征在于，包括：

数据采集系统(1)、电脑主机及显示器(2)、显微镜(3)、显微镜固定架(4)、支撑架(5)、双轴微动平台(6)、磨粒试样块(8)、平口钳(9)、三向测力仪(10)、滑台(11)、光学平板(12)、磨粒(13)；

所述数据采集系统(1)与所述电脑主机及显示器(2)、三向测力仪(10)连接；显微镜(3)与电脑主机及显示器(2)连接；显微镜(3)与所述显微镜固定架(4)滑动连接，实现所述显微镜(3)在所述显微镜固定架(4)上前后移动；所述显微镜固定架(4)与所述支撑架(5)在竖直方向上滑动连接，使所述显微镜固定架(4)在所述支撑架(5)上上下移动；双轴微动平台(6)安装在所述支撑架(5)上；所述双轴微动平台(6)上沿竖直方向安装有刀片(7)；支撑架(5)和滑台(11)安装在所述光学平板(12)上；三向测力仪(10)安装在所述滑台(11)上；平口钳(9)安装在所述三向测力仪(10)上；磨粒试样块(8)安装在平口钳(9)上，所述磨粒试样块(8)的上表面位于在竖直方向上高于平口钳(9)的上表面的位置。

2.根据权利要求1所述的固结磨粒工具的磨粒结合强度的测量设备，其特征在于，所述滑台(11)能够提供的最大推力大于500N，加载速度范围为0.001至1000mm/min。

3.根据权利要求1所述的固结磨粒工具的磨粒结合强度的测量设备，其特征在于，所述双轴微动平台(6)驱动所述刀片(7)的上下和左右移动，移动行程为±6.5mm,移动精度为10μm,能承受最大的负载大于500N。

4.根据权利要求1所述的固结磨粒工具的磨粒结合强度的测量设备，其特征在于，所述显微镜(3)直径小于7mm,实现放大倍数范围为1～500倍的；所述电脑主机及显示器(2)用于显微对刀并记录磨粒试样块(8)上的磨粒13推剪的整个过程。

5.根据权利要求1所述的固结磨粒工具的磨粒结合强度的测量设备，其特征在于，所述刀片(7)通过一刀具与所述双轴微动平台(6)固定，所述刀具的刀杆材质为硬质合金，所述刀片(7)宽度为1.5mm。

6.一种固结磨粒工具的磨粒结合强度的测量方法，其特征在于采用了上述权利要求1至5中任意一项所述的磨粒工具的磨粒结合强度的测量设备，包括以下步骤：

(一)制作磨粒试样块(8)，将磨粒试样块(8)装夹在平口钳(9)中；

(二)调节双轴微动平台(6)使得磨粒试样块(8)上的磨粒(13)处于刀片(7)的中心位置；

(三)调节显微镜(3)位置使得磨粒试样块(8)上的磨粒(13)清晰呈现于显微镜视野中；

(四)用双轴微动平台(6)设置磨粒试样块(8)上的磨粒(13)推剪高度h并固定好刀片(7)；

(五)设置磨粒试样块(8)上的磨粒(13)运动起始点及滑台(11)加载速度；

(六)用三向测力仪(10)开始采集力信号并打开显微镜(3)录像功能；

(七)启动滑台(11)让磨粒试样块(8)开始运动；

(八)磨粒试样块(8)运动停止后停止采集力信号和录像；

(九)保存力信号数据和磨粒试样块(8)上的磨粒13运动全过程视频。

7.根据权利要求6所述的固结磨粒工具的磨粒结合强度的测量方法，其特征在于，所述磨粒试样块(8)具有规则的形状；所述磨粒试样块(8)上的磨粒(13)粒度位于50～20目之间；所述磨粒试样块(8)上的磨粒(13)的粒度均相同且具有一样的出露高度。

8.根据权利要求6所述的固结磨粒工具的磨粒结合强度的测量方法，其特征在于，所述磨粒试样块(8)上的磨粒13之间的间隔大于刀片(7)的宽度。

9.根据权利要求6所述的固结磨粒工具的磨粒结合强度的测量方法，其特征在于，设置磨粒试样块(8)上的磨粒(13)推剪高度h的数值每次实验是一样的。

10.根据权利要求6所述的固结磨粒工具的磨粒结合强度的测量方法，其特征在于，所述滑台(11)速度范围为0.001至0.5mm/min。