[发明专利]一种互为基准法预修硬脆材料摩擦副的高速摩擦测试方法

摘要

本发明公开了一种互为基准法预修硬脆材料摩擦副的高速摩擦测试方法，属于摩擦学测试及精密与超精密加工领域，先将硬脆材料制成的摩擦盘进行背衬，采用互为基准法对该摩擦盘和背衬进行处理，达到测试所需的表面质量与平行度要求；随后将对磨工具装夹在连有力反馈装置的夹具上，进行球‑盘测试、销‑盘测试等摩擦测试，摩擦盘以指定转速旋转，对磨工具与摩擦盘接触且两者间压力恒定在测试设定值，测试至设定时间结束，测量系统在此过程中采集摩擦力、声发射信号等物理量。本发明能够实现高速摩擦测试。

主权项

1.一种互为基准法预修硬脆材料摩擦副的摩擦测试方法，其特征在于：包括：1)将硬脆材料制成的摩擦盘与有色金属背衬固接在一起；2)对摩擦盘端面进行研磨抛光，使其平面度达到IT1级，表面粗糙度Ra优于5nm；3)将摩擦盘与背衬固定在电主轴上且背衬向上，摩擦盘与背衬可通过电主轴旋转；对摩擦盘与背衬进行在线动平衡；4)采用金刚石单点刀具对该背衬进行修盘，以在背衬表面形成端面跳动量优于IT1级，表面平均粗糙度Ra优于5nm的修盘区域，且背衬表面修盘区域与摩擦盘端面的平行度在IT1级以内，具体步骤如下：4‑1)聚晶金刚石单点车刀修盘：立式车削模式，修盘时背衬的转速范围为2000～10000rpm，聚晶金刚石单点车刀从背衬外侧以10～50μm的切深沿背衬径向进给，进给速度范围为0.4～1.2mm/s，进给距离为背衬直径的1/4～1/2；4‑2)单晶金刚石单点车刀修盘：立式车削模式，修盘时背衬的转速范围为2000～10000rpm，单晶金刚石单点车刀从背衬外侧以2～10μm的切深沿背衬径向进给，进给速度范围为0.1～0.3mm/s，进给距离为背衬直径的1/4～1/2；5)取下摩擦盘与背衬，翻转，再次将摩擦盘与背衬固定在电主轴上且摩擦盘向上，摩擦盘与背衬可通过电主轴旋转；对摩擦盘与背衬进行在线动平衡；6)将对磨工具装夹在连有力反馈装置的夹具上；7)进行摩擦测试：根据需测试的划擦速度v和测试点所在的测试点半径R，通过计算摩擦盘与背衬的设定转速n；摩擦盘与背衬按照设定转速n转动，将对磨工具移至测试点正上方，并下移与摩擦盘接触，直至摩擦盘与对磨工具间压力达到测试设定值，进行摩擦测试；测试过程中通过力反馈装置保证对磨工具与摩擦盘间压力保持恒定在测试设定值，同时通过测量系统采集划擦过程中的数据；所述测量系统包括测力仪，所述测力仪的固有频率高于4KHz，测力精度优于0.01N。