[发明专利]游丝刚度的确认方法

说明书

本申请涉及一种游丝刚度的确认方法。包括S10，对游丝进行化学成分分析；S20，根据所述游丝的化学成分分析结果计算得到所述游丝晶粒在其初始取向坐标系下的柔度张量分量；S30，建立工作坐标系，并获取游丝工作面的电子背散射衍射图谱；S40，获取所述电子背散射衍射图谱中每个像素点处晶粒对应所述工作坐标系的取向欧拉角；S50，计算得到所述电子背散射衍射图谱中每个像素点处在所述游丝的拉伸方向上的弹性模量和相应的泊松比；S60，获取所述游丝的等效弹性模量；S70，计算得到所述游丝的刚度。本申请提出的游丝刚度的确认方法从游丝微观晶粒结构着手，以像素点为弹性单元对游丝弹性参数进行了定量化分析与计算，具有节省成本、普适性高、精度高的优点。

技术领域

本申请涉及游丝弹性参数确认领域，特别是涉及一种游丝刚度的确认方法。

背景技术

在机械手表机心中，游丝是最关键的弹性元件之一，其主要成分为铁镍合金。游丝为摆轮来回摆动提供恢复力矩，而恢复力矩又与游丝的刚度密切相关。因此，准确地计量游丝的刚度是预测机械手表机心动力学响应的关键。但是，游丝弹簧的横截面面积仅仅约为3×10^-3mm²，整个游丝的螺旋直径也仅约为5mm，随着材料宏观尺寸的降低，其微观组织结构对其宏观性能的影响越来越明显；并且游丝在生产过程中，经历了多道次的冷变形以及热处理，其晶粒结构发生了严重的变形，不能简单地采用普通的铁镍合金力学性能。

目前在国内并无专门测量游丝弹性性能的仪器设备。国内对游丝仅仅进行尺寸测量，要准确测量如弹性模量E、刚度k等游丝的弹性性能是非常困难的，且所用的测量设备成本高昂，其成本高达百万人民币，并不普及，且维修保养费用极高，同时对于不同型号的游丝，需要定制夹具，普适性不高，耗时耗力。

发明内容

基于此，有必要针对准确测量游丝弹性性能困难、测量设备昂贵、普适性不高的问题，提供一种简单、节省成本且普适性高的游丝刚度确认方法。

本申请提供的一种游丝刚度的确认方法，包括：

S10，对游丝进行化学成分分析，获得所述游丝中含有的化学元素以及每种化学元素对应的质量百分比α^X；

S20，根据所述游丝的化学成分分析结果计算得到所述游丝晶粒在其初始取向坐标系下的柔度张量分量

S30，建立工作坐标系，所述工作坐标系的X轴沿所述游丝的拉伸方向设置，且所述工作坐标系遵循右手法则。通过电子背散射衍射扫描，获取游丝工作面相对于工作坐标系的电子背散射衍射图谱；

S40，根据所述电子背散射衍射图谱中每个像素点的色阶值获取所述电子背散射衍射图谱中每个像素点处晶粒相对于所述工作坐标系的取向欧拉角

S50，利用所述柔度张量以及所述电子背散射衍射图谱中每个像素点处晶粒相对于所述工作坐标系的取向欧拉角计算得到所述电子背散射衍射图谱中每个像素点处在所述游丝拉伸方向上的弹性模量E’和相应的泊松比ν’；

S60，根据所述电子背散射衍射图谱中每个像素点处在所述游丝拉伸方向上的弹性模量E’和相应的泊松比ν’获取所述游丝的等效弹性模量E_eq；

S70，根据所述游丝的等效弹性模量E_eq计算得到所述游丝的刚度k。