專利名稱：一種球痕式鍍層測厚儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種鍍層厚度測量儀器，具體為一種球痕式鍍層測厚儀。
背景技術：
目前，材料的表面改性已經廣泛地應用于工業、農業、國防等諸多領域，鍍層工藝 作為一種表面改性的方法，因其可有效的改變材料表面的性質(物理、化學性質)，從而提 高工件表面的各項性能，如提高工件表面的硬度和耐磨性、提高工件表面的耐蝕、耐高溫 性，進而延長工件的使用壽命，從而引起了人們的關注。到目前為止，利用各種離子鍍層工 藝，如多弧離子鍍工藝、磁控濺射離子鍍工藝等，人們已經研發出了多種鍍層產品，其在模 具、工具和裝飾等領域的應用，已經產生了巨大的經濟效益和社會效益。對于鍍層產品來說，鍍層的厚度因為與產品的各項性能、功能關系密切，成為一條 衡量鍍層產品質量的重要指標。于是，鍍層厚度的檢測就成為鍍層產品質量檢測的重要一 環。鍍層厚度的檢測有多種方法，目前常用的儀器如輪廓儀、臺階儀，進行測量，或者 利用掃描電子顯微鏡直接觀察鍍層斷面并測量，但使用這些方法存在很多缺點，如設備 體積大、設備成本高，測量周期長，制樣不便等，無法滿足鍍層工業生產中對鍍層厚度方便、 快速檢測的要求。因此，需要一種小型化、設備成本低、測量周期短、制樣簡便的能滿足鍍層工業化 生產需要的檢測設備。因而，現有技術還有待于改進和提高。
發明內容
本發明的目的在于提供一種操作簡單方便、測量周期短、速度快、體積小、成本低 的鍍層厚度檢測設備。。本發明的技術方案包括一種球痕式鍍層測厚儀，其中包括磨球、旋轉臂、馬達、檢測臺、儀器架；所述旋 轉臂、馬達、檢測臺設置在儀器架上，所述磨球置放在旋轉臂與檢測臺之間并壓在檢測臺表 面；所述馬達與旋轉臂機械傳動連接。所述的球痕式鍍層測厚儀，其中所述的旋轉臂上設有梯形槽；所述的磨球置于 梯形槽內，當馬達帶動旋轉臂轉動時，梯形槽與磨球摩擦使磨球旋轉。所述的球痕式鍍層測厚儀，其中所述的檢測臺傾斜設置在儀器架上，檢測臺用于 放置檢測樣品，磨球壓在樣品表面。所述的球痕式鍍層測厚儀，其中所述的檢測臺背面設有位置調整旋鈕。所述的球痕式鍍層測厚儀，其中所述的檢測臺位置調整旋鈕調整范圍為檢測臺 與平面法線夾角為15° 45°。所述的球痕式鍍層測厚儀，其中所述的馬達上設有調速旋鈕。
所述的球痕式鍍層測厚儀，其中所述的調速旋鈕調速范圍為旋轉臂轉速從1轉/ 分鐘到1800轉/分鐘。所述的球痕式鍍層測厚儀，其中所述的磨球直徑范圍為28 32毫米本發明產生的技術效果是用馬達通過旋轉臂梯形槽摩擦帶動磨球在樣品表面帶 壓力轉動，在樣品上壓磨出展示鍍層厚度的球痕，通過球痕圖形數據測算出鍍層的厚度，操 作簡單方便，測量周期短、速度快、制樣簡便、設備體積小、成本低廉。
圖1為本發明球痕式鍍層測厚儀的主視圖；圖2為本發明球痕式鍍層測厚儀的側視圖；圖3為本發明球痕式鍍層測厚儀測量厚度的原理圖；圖4為本發明球痕式鍍層測厚儀獲得的球痕圖形圖。
具體實施例方式以下結合附圖實施例，說明本發明的結構原理如下如圖1、圖2所示，本發明球痕式鍍層測厚儀的結構包括磨球1、旋轉臂2、馬達3、 檢測臺4、儀器架5 ；旋轉臂2、馬達3、檢測臺4設置在儀器架5上，磨球1置放在旋轉臂2 與檢測臺4之間并壓在檢測臺4表面；馬達3與旋轉臂2機械傳動連接。旋轉臂2上設有梯形槽；磨球1置于梯形槽內，當馬達3帶動旋轉臂2轉動時，梯 形槽與磨球1摩擦使磨球1旋轉。檢測臺4傾斜設置在儀器架5上，檢測臺4用于放置檢測樣品6。磨球1被旋轉臂 2的梯形槽和樣品臺4夾在中間，由于重力的作用，磨球1壓在了試樣6的表面。當旋轉臂 2按照試驗所選擇的速度旋轉時，由于旋轉臂2梯形槽側壁與磨球1之間的摩擦力的作用， 旋轉臂2帶動磨球1 一起轉動，從而造成了磨球1對試樣6表面鍍層的磨損。檢測臺4背面設有位置調整旋鈕41，通過調整位置調整旋鈕41可使檢測臺4與底 座5上平面法線的夾角在15°到45°范圍內變化。馬達3上設有調速旋鈕31，用以調整馬達3的轉動速度，使旋轉臂2的轉速可在1 轉/分鐘到1450-1800轉/分鐘范圍內變動。本發明球痕式鍍層測厚儀磨球直徑范圍為28 32毫米，可測試試樣厚度范圍1 毫米至15毫米。鍍層測算原理與球痕圖形如圖3、圖4所示。如圖4所示，經球痕測厚儀的磨損，在試樣6的表面會留下由2個同心圓組成的球 痕，這兩個同心圓將試樣表面分成了 3個區域，分別為鍍層表面62、基體61和剩余鍍層部 分62a。這里用d表示小圓直徑，D表示大圓直徑。 由圖3可知，鍍層的厚度t可由式t = [R2- (d/2)2]1/2- [R2- (D/2)2]1/2計算得出，其 中R為磨球的半徑；D與d由帶有測量設備的顯微鏡測量出來。 綜上所述，本發明用馬達通過旋轉臂梯形槽摩擦帶動磨球在樣品表面帶壓力轉 動，在樣品上壓磨出展示鍍層厚度的球痕，通過球痕判斷鍍層的均勻度并由計算公式測算 出鍍層的厚度，實現了簡單快速測量鍍層厚度的功能。
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應當理解的是，上述針對具體實施例的描述較為詳細，并不能因此而認為是對本 發明專利保護范圍的限制，本發明的專利保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種球痕式鍍層測厚儀，其特征在于包括磨球、旋轉臂、馬達、檢測臺、儀器架；所 述旋轉臂、馬達、檢測臺設置在儀器架上，所述磨球置放在旋轉臂與檢測臺之間并壓在檢測 臺表面；所述馬達與旋轉臂機械傳動連接。
2.根據權利要求1所述的球痕式鍍層測厚儀，其特征在于所述的旋轉臂上設有梯形 槽；所述的磨球置于梯形槽內，當馬達帶動旋轉臂轉動時，梯形槽與磨球摩擦使磨球旋轉。
3.根據權利要求1所述的球痕式鍍層測厚儀，其特征在于所述的檢測臺傾斜設置在 儀器架上，檢測臺用于放置檢測樣品，磨球壓在樣品表面。
4.根據權利要求3所述的球痕式鍍層測厚儀，其特征在于所述的檢測臺背面設有位 置調整旋鈕。
5.根據權利要求4所述的球痕式鍍層測厚儀，其特征在于所述的檢測臺位置調整旋 鈕調整范圍為檢測臺與平面法線夾角為15° 45°。
6.根據權利要求1所述的球痕式鍍層測厚儀，其特征在于所述的馬達上設有調速旋鈕。
7.根據權利要求6所述的球痕式鍍層測厚儀，其特征在于所述的調速旋鈕調速范圍 為旋轉臂轉速從1轉/分鐘到1800轉/分鐘。
8.根據權利要求1所述的球痕式鍍層測厚儀，其特征在于所述的磨球直徑范圍為 28 32毫米。
全文摘要
本發明公開了一種球痕式鍍層測厚儀，其結構包括磨球、旋轉臂、馬達、檢測臺、儀器架；所述旋轉臂、馬達、檢測臺設置在儀器架上，所述磨球置放在旋轉臂與檢測臺之間并壓在檢測臺表面；所述馬達與旋轉臂機械傳動連接；由馬達通過旋轉臂梯形槽摩擦帶動磨球在樣品表面壓磨，然后通過磨痕圖形數據測算鍍層厚度。本發明具有操作簡單方便、測量周期短、速度快、制樣簡便、設備體積小、成本低的優點，特別適合于對精度要求不太高的鍍層厚度進行快速測量。
文檔編號G01B5/06GK102095345SQ20101055199
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月19日 優先權日2010年11月19日
發明者文曉斌 申請人:深圳金邁克精密科技有限公司