[发明专利]单颗磨粒变深度划擦用夹具及其使用方法

说明书

本发明公开了单颗磨粒变深度划擦用夹具及其使用方法，夹具包括基盘、下夹具体、上夹具体、工件、调整机构和平衡块；该下夹具体装在基盘上且凹进部分和凸起部分配合构成球面副；通过上夹具体和下夹具体夹接工件；通过调整机构调整工件端面和基盘回转轴线偏转与否及偏转角度；该基盘上端面凹设环形滑槽，通过两平衡块滑动调节产生的等效平衡质量m'，该等效平衡质量m'抵消基盘、下夹具体、上夹具体和工件装配后产生的偏心质量m。它具有如下优点：通过工件倾斜调整消除摩擦盘的端面跳动，通过平衡质量m'抵消装配体产生偏心质量m，实现动平衡，提升单颗磨粒与工件的接触稳定性，保证划擦过程中的稳定性。

技术领域

本发明涉及精密、超精密加工技术领域，尤其涉及一种单颗磨粒变深度划擦用夹具及其使用方法。

背景技术

高速摩擦试验是研究单颗磨粒与工件摩擦作用过程的重要手段。目前，商用球-盘摩擦试验机通常配备加载闭环控制系统。摩擦试验过程中通过反馈调节降低由于摩擦盘端面跳动引起的加载力波动。但是当摩擦速度较高时，受限于反馈系统最大反馈频率，导致加载力不能保持稳定，进而使得摩擦过程无法进入稳定摩擦阶段。摩擦盘在装配过程不可避免地引入摩擦盘中心轴线与球盘摩擦试验机主轴回转中心之间的同轴度误差。当摩擦速度较高时，该同轴度误差将会引入偏心质量导致严重的振动，严重恶化了摩擦测试过程的稳定性。

发明内容

本发明提供了单颗磨粒变深度划擦用夹具及其使用方法，其克服了背景技术中所存在的不足。

本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之一是：单颗磨粒变深度划擦用夹具，包括一基盘(7)、一下夹具体(4)、一上夹具体(2)、一工件(3)、一调整机构和两平衡块(6)；该基盘(7)上端面设凸起部分，该下夹具体(4)下端面设凹进部分，该下夹具体(4)装在基盘(7)上且凹进部分和凸起部分配合构成球面副(9)；该工件(3)装设在下夹具体(4)且通过上夹具体(2)和下夹具体(4)夹接工件(3)；该调整机构连接基盘(7)和下夹具体(4)，通过调整机构调整工件(3)端面和基盘(7)回转轴线偏转与否及偏转角度；该基盘(7)上端面凹设包围下夹具体(4)的环形滑槽(5)，该平衡块(6)设在环形滑槽(5)内且能沿环形滑槽(5)环形滑动，通过两平衡块(6)滑动调节产生的等效平衡质量m'(8)，该等效平衡质量m'(8)抵消基盘(7)、下夹具体(4)、上夹具体(2)和工件(3)装配后产生的偏心质量m(1)。

一实施例之中：该下夹具体(4)上端面中间部分凹设安装槽，该工件(3)装设在下夹具体(4)安装槽内，该上夹具体(2)装接在下夹具体(4)上且上夹具体(2)环形内圈部分伸入安装槽槽口上方区域，通过环形内圈部分限制工件(3)脱离及夹接工件(3)。

一实施例之中：该基盘(7)上端面具有伸出下夹具体(4)外的环形台阶面，该环形台阶面凹设上述环形滑槽(5)。

一实施例之中：该调整机构包括连接下夹具体(4)和基盘(7)的螺栓，该下夹具体(4)设多个贯穿的贯穿孔，该基盘(7)上端面凹设螺孔，该螺栓穿过贯穿孔并螺进螺孔。

一实施例之中：该基盘(7)通过螺栓与主轴固定，通过主轴带动基盘(7)绕回转轴线转动。

一实施例之中：该两平衡块(6)质量相同且平衡块(6)和基盘(7)间设能松释或锁接的锁接机构。

本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之二是：所述的单颗磨粒变深度划擦用夹具的使用方法，包括：

固定基盘(7)与主轴，及，将下夹具体(4)装在基盘(7)上且凹进部分和凸起部分配合构成球面副(9)；

将工件(3)装设在下夹具体(4)且通过上夹具体(2)和下夹具体(4)夹接工件(3)；

通过调整机构调整，使工件(3)端面和基盘(7)回转轴线垂直；

调整机构微调，使工件(3)端面相对回转轴线整体偏转预定角度，调整后工件(3)端面跳动与主轴端面跳动同相位；