一種超硬磨粒把持力測試系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于磨料磨具制造與磨削加工領域，具體涉及一種超硬磨粒把持力測試系統。
【背景技術】
[0002]磨削加工是精密加工的主要加工方法，作為磨削加工工具的磨具是由磨料和結合劑等組成。近年來，隨著高速磨床、超硬材料、智能控制技術的發展，對磨料磨具及其應用也提出了更高的要求，尤其是期待磨具表層磨粒把持力大小能夠量化、可控。
[0003]磨粒把持力是隨著超硬材料的應用而出現的新概念，主要指在超硬材料制品中結合劑固結磨粒參與磨削，阻止磨粒脫落的能力。磨粒把持力小，則磨粒易脫落，砂輪形狀精度難以保持、砂輪壽命低、磨削成本高；磨粒把持力大，則磨粒易鈍化，砂輪自銳性差、磨削效率低、磨削質量差。在超硬材料制品及其應用領域，超硬材料制品是否具備合適的磨粒把持力是決定其磨削性能的關鍵，關于磨粒把持力的研宄一直是行業內研宄熱點之一，絕大部分學者從磨粒受力分析、結合劑增強、磨粒形狀、配方組分、磨粒裸露高度等方面來定性分析，并提出改善磨粒把持力的措施；也有部分學者通過理想化假設，建立了磨粒把持力計算的力學模型。但由于超硬材料制品組織結構復雜，磨粒顆粒小、磨粒在砂輪表面的裸露高度及分布不確定等，單純定性分析和理論計算均不能真實反映磨粒把持力的大小。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種超硬磨粒把持力測試系統，以解決目前無法對超硬磨粒把持力進行實際測試的技術問題。
[0005]為了實現以上目的，本實用新型所采用的技術方案是:一種超硬磨粒把持力測試系統，包括第一橫移機構和用于縱向移動的滑臺，所述第一橫移機構上連接有用于固定待測磨粒試樣的基座，所述基座固定于第一橫移機構上；所述滑臺上設置有第二橫移機構，第二橫移機構用于與測試工件連接，所述測試工件用于在測試時與待測磨粒試樣的磨粒正對應接觸；所述滑臺的縱向一側設有用于驅動滑臺縱向移動的驅動機構；該系統還包括用于檢測縱向力的測力裝置。
[0006]所述第一橫移機構為粗調整移動機構，第二橫移機構為微進給機構。
[0007]所述測力裝置為驅動機構與滑臺之間所設的縱向力傳感器；微進給機構與測試工件之間設有用于檢測橫力的橫向力傳感器；該系統還包括設置在微進給機構側邊用于檢測橫向位移的第一位移傳感器和設置在滑臺側邊用于檢測縱向位移的第二位移傳感器。
[0008]該測試系統設置在一機架上，該機架的一側還設有用于通過視頻顯示調整第一橫移機構和第二橫移機構的視頻對刀裝置，該裝置與一計算機控制連接。
[0009]兩力傳感器和兩位移傳感器均與計算機通信連接。
[0010]所述驅動機構為直線電機。
[0011]本實用新型的超硬磨粒把持力測試系統用于將待測試樣與測試工件在橫向上按照設定條件裝配固定好后，再施加縱向力，若磨粒未脫落，可逐步調整增加磨粒進入測試工件的深度反復測試，直至磨粒脫落，以此實現磨粒最大把持力的測試。該測試系統較為準確直觀，能夠真實反映磨粒把持力的大小，為進一步研宄超硬材料制品制造及應用技術研宄、磨削機理研宄奠定了基礎。另外，該系統的結構簡單、操作方便，既可用于磨粒把持力測試，用于單位面積磨粒把持力測試，也可用于模擬磨粒磨削試驗研宄。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型超硬磨粒把持力測試系統原理圖；
[0013]圖2為單顆CBN磨粒把持力測試曲線圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖及具體的實施例對本實用新型進行進一步介紹。
[0015]如圖1所示為本實用新型超硬磨粒把持力測試系統實施例的原理圖，由圖可知，該系統包括第一橫移機構3和用于縱向移動的滑臺12，第一橫移機構3上連接有用于固定待測磨粒試樣I的基座2，基座2固定于第一橫移機構3上；滑臺12上設置有第二橫移機構6，第二橫移機構6用于與測試工件4連接，該測試工件用于在測試時與待測磨粒試樣I的磨粒14正對應接觸；滑臺12的縱向一側設有用于驅動滑臺縱向移動的驅動機構；該系統還包括用于檢測縱向力的測力裝置。
[0016]本實施例的第一橫移機構為粗調整移動機構，第二橫移機構為微進給機構。上述所述測力裝置為驅動機構與滑臺之間所設的縱向力傳感器8 ;第二橫移機構6與測試工件4設有用于檢測橫向力的橫向力傳感器5 ;該系統還包括設置在微進給機構6側邊用于檢測橫向位移的第一位移傳感器7和設置在滑臺12側邊用于檢測縱向位移的第二位移傳感器10。
[0017]該系統整體設置在一機架上(圖中未示出)，該機架的一側還設有用于通過視頻顯示調整第一橫移機構和第二橫移機構的視頻對刀裝置11，該裝置與一計算機13控制連接，兩力傳感器5和8和兩位移傳感器7和10均與該計算機13通信連接。
[0018]本實用新型的驅動機構選用直線電機9，控制使用較為方便。
[0019]該超硬磨粒把持力測試系統可以用來測試單顆磨粒把持力測試，也可以用于實現磨粒微進給切削參數模擬制定，具體過程如下:
[0020]實施例1:單顆磨粒把持力測試
[0021](I)將待測磨粒試樣與第一橫移機構固定連接，并使磨粒朝向測試工件方向；將根據試驗要求制作好的測試工件與設置在可縱向移動的滑臺上的第二橫移機構連接，該測試工件上設有用于容納磨粒的預留孔。
[0022]首先按要求制備待測超硬磨粒試樣:選取測試磨粒14，并與結合劑一起制備出單顆磨粒試樣1，并通過開刃使超硬磨粒露出合適的高度，通過顯微鏡測試記錄試樣的外露磨粒形狀、磨粒裸露高度等相關參數；同時根據試驗要求選擇相應的材料，按照要求制作好測試工件4，