一种单颗压头结合强度测试设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种单颗压头结合强度测试设备，包括光学平板、支撑系统、Y轴方向进给装置、电磁微动平台、工具头、Z轴设定器、Z轴设定器夹具、X轴方向进给装置、压头、声发射系统、测力系统、电磁驱动平台和进给控制系统。本实用新型的单颗压头结合强度测试设备可实现对不同固结方式的压头结合性能进行评价和测定。用微动平台往返运动的次数或者力信号发生突变的时间来表征压头的结合性能，设备结构简单，使用成本低。
【专利说明】
一种单颗压头结合强度测试设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种结合强度测试设备，特别是涉及一种单颗压头结合强度测试设备。
【背景技术】
[0002]准确评价和测定压头与基体的结合强度对压头工具的制备具有重要意义。多年来国内外学者不断对其进行研究，但是其结合强度的评价和测定问题依然尚未有解决。通常，结合强度的评价可有抗压强度、抗弯强度、抗剪强度、抗拉强度以及抗扭强度等。工程应用中单颗压头主要受径向和切向载荷。张国青等人通过制备拉伸试样和剪切试验检验了压头的结合强度。左敦稳使用一种弯曲试验机对压头的结合强度进行了测试。研究结果表明，压头在加工过程中实际的结合强度要低于准静态测试得到的强度。多数学者的测试方式跟压头实际工作时所受的状态相差很远，且目前相关的测试设备很少。本实用新型公开了一种单颗压头结合强度测试设备，用微动平台往返运动的次数或者力信号发生突变的时间来表征压头的结合性能，可以对不同固结方式的压头结合性能进行评价和测定。
【实用新型内容】
[0003]实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种单颗压头结合强度测试设备，可实现对不同固结方式的压头结合性能进行评价和测定。用微动平台往返运动的次数或者力信号发生突变的时间来表征压头的结合性能，设备结构简单，使用成本低。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种单颗压头结合强度测试设备，包括:光学平板、支撑系统、Y轴方向进给装置、电磁微动平台、工具头、Z轴设定器、Z轴定器夹具、X轴方向进给装置、压头、测力系统和进给控制系统;所述测力系统包括力传感器和数据处理部分；
[0005]所述支撑系统固定光学平板上;所述X轴方向进给装置安装于支撑系统上，所述Y轴方向进给装置固定于光学平板上;所述电磁微动平台固定于Y轴方向进给装置上;所述Z轴设定器夹具安装在X轴方向进给装置上;所述Z轴设定器固定在Z轴设定器夹具上;所述力传感器通过Z轴设定器夹具与Z轴设定器相连;所述工具头固定在力传感器上;所述压头固定在工具头上;所述电磁微动平台上用于放置辅助测试品并通过电磁驱动平台调节其振动频率和振动幅值;所述测力系统中的数据处理部分采集力传感器的数据;所述进给控制系统用于控制X轴方向进给装置和Y轴方向进给装置的移动。
[0006]优选的，所述压头为金刚石或氧化物或CBN。
[0007]优选的，所述压头通过机械夹持或钎焊或电镀的方式固定在工具头上。
[0008]优选的，所述测力系统包括力传感器、力数据采集卡和放大器;所述力传感器与测力系统的放大器连接;放大器连接测力仪后连接力数据采集卡。
[0009]优选的，所述声发射系统包括声发射传感器、电荷放大器和声音数据采集卡;所述声发射传感器与电荷放大器相连;所述电荷放大器连接声音数据采集卡。[00?0]优选的，所述电磁微动平台的微动幅值为Ιμπι?50μηι。
[0011]优选的，通过控制Y轴方向进给装置和X轴方向进给装置调整工具头与电磁微动平台上的辅助测试品之间的相对位置;调整Z轴设定器调节压头与辅助测试品的距离，使压头与辅助测试品刚好接触；调节电磁驱动平台的振动频率和振动幅值;打开测力系统，驱动Y轴方向进给装置，使电磁微动平台进行正弦形式的运动;测力系统采集压头在辅助测试品上的划擦过程中力的动态变化。
[0012]本实用新型的有益效果是:本实用新型所公开的单颗压头结合强度测试设备可对电镀、不同加热方式的钎焊单颗压头的结合性能进行评价和测定。通过力信号发生突变的时间或者电磁驱动平台运动的次数来表征压头的结合强度，测力系统可以准确记录测试过程中力信号的变化。
[0013]以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种单颗压头结合强度测试设备不局限于实施例。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的主视图；
[0015]图2为本实用新型的侧视图。
【具体实施方式】
[0016]实施例1
[0017]7、参见图1至图2所示，本实用新型的一种单颗压头结合强度测试设备，包括:光学平板1、支撑系统2、Υ轴方向进给装置3、电磁微动平台4、工具头6、力传感器7、Ζ轴设定器8、Ζ轴定器夹具9、Χ轴方向进给装置10、压头11、测力系统和进给控制系统;所述测力系统包括力传感器7和数据处理部分；
[0018]所述支撑系统2固定光学平板I上;所述X轴方向进给装置10安装于支撑系统2上；所述Y轴方向进给装置3固定于光学平板I上;所述电磁微动平台4固定于Y轴方向进给装置3上;所述Z轴设定器夹具8安装在X轴方向进给装置10上;所述Z轴设定器8固定在Z轴设定器夹具9上;所述力传感器7通过Z轴设定器夹具9与Z轴设定器8相连;所述工具头6固定在力传感器7上;所述压头11固定在工具头6上;所述电磁微动平台4上用于放置辅助测试品5并通过电磁驱动平台调节其振动频率和振动幅值;所述测力系统的数据处理部分采集力传感器7的数据;所述进给控制系统用于控制X轴方向进给装置10和Y轴方向进给装置3的移动。
[0019]更进一步，所述压头11为金刚石或氧化物或CBN;所述压头的形状为带圆头的圆锥形或正四面体或八面体。
[0020]更进一步，所述压头11通过机械夹持或钎焊或电镀的方式固定在工具头上。
[0021]更进一步，所述测力系统包括力传感器、力数据采集卡和放大器;所述力传感器与测力系统的放大器连接;放大器连接测力仪后连接力数据采集卡。
[0022]更进一步，所述电磁微动平台4的微动幅值为Ιμ???50μηι。
[0023]更进一步，X轴方向进给装置10和Y向方向进给装置3，应具有较高的定位精度，一般要求定位精度优于0.Iwn。
[0024]更进一步，所述的Z轴设定器8为高精度Z轴设定器，且其定位精度优于0.Ιμπι。
[0025]更进一步，测力系统的力数采卡的采样频率高于ΙΟΚΗζ，测力系统精度优于0.02N。
[0026]更进一步，被测试样固定在电磁微动平台前要用超声清洗机进行清洗。
[0027]更进一步，通过控制Y轴方向进给装置3和X轴方向进给装置10调整工具头6与电磁微动平台4上的辅助测试品5之间的相对位置；调整Z轴设定器8调节压头11与辅助测试品5的距离，使压头11与辅助测试品5刚好接触；调节电磁驱动平台的振动频率和振动幅值;打开测力系统，驱动Y轴方向进给装置3，使电磁微动平台4进行正弦形式的运动;测力系统采集压头11在辅助测试品5上的划擦过程中力的动态变化。
[0028]上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种单颗压头结合强度测试设备，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种单颗压头结合强度测试设备，其特征在于，包括:光学平板、支撑系统、Y轴方向进给装置、电磁微动平台、工具头、Z轴设定器、Z轴设定器夹具、X轴方向进给装置、压头、测力系统、电磁驱动平台和进给控制系统;所述测力系统包括力传感器和数据处理部分； 所述支撑系统固定光学平板上;所述X轴方向进给装置安装于支撑系统上，所述Y轴方向进给装置固定于光学平板上;所述电磁微动平台固定于Y轴方向进给装置上;所述Z轴设定器夹具安装在X轴方向进给装置上;所述Z轴设定器固定在Z轴设定器夹具上;所述力传感器通过Z轴设定器夹具与Z轴设定器相连;所述工具头固定在力传感器上;所述压头固定在工具头上;所述电磁微动平台上用于放置辅助测试品，并通过电磁驱动平台调节其振动频率和振动幅值;所述测力系统的数据数据处理部分采集力传感器的数据;所述进给控制系统用于控制X轴方向进给装置和Y轴方向进给装置的移动。2.根据权利要求1所述的一种单颗压头结合强度测试设备，其特征在于:所述压头为金刚石或氧化物或CBN。3.根据权利要求1所述的一种单颗压头结合强度测试设备，其特征在于:所述压头通过机械夹持或钎焊或电镀的方式固定在工具头上。4.根据权利要求1所述的一种单颗压头结合强度测试设备，其特征在于:所述测力系统包括力传感器、力数据采集卡和放大器;所述力传感器与测力系统的放大器连接;放大器连接测力仪后连接力数据采集卡。5.根据权利要求1所述的一种单颗压头结合强度测试设备，其特征在于:所述电磁微动平台的微动幅值为Iym?50μηι。6.根据权利要求1所述的一种单颗压头结合强度测试设备，其特征在于:通过控制Y轴方向进给装置和X轴方向进给装置调整工具头与电磁微动平台上的辅助测试品之间的相对位置;调整Z轴设定器调节压头与辅助测试品的距离，使压头与辅助测试品刚好接触；调节电磁驱动平台的振动频率和振动幅值;打开测力系统，驱动Y轴方向进给装置，使电磁微动平台进行正弦形式的运动；测力系统采集压头在辅助测试品上的划擦过程中力的动态变化。
【文档编号】G01N19/04GK205538624SQ201620111979
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月4日
【发明人】王宁昌, 姜峰, 查旭明
【申请人】华侨大学