专利名称：高精度曲面力学性能测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种力学性能检测仪器，尤其是高精度曲面的力学性能检测仪。
背景技术：
针对材料微纳米级尺度下的力学性能检测，目前的检测仪器能测试材料的硬度、杨氏模量、蠕变、断裂韧度等，但被测试零件的表面必须是平面或近似为平面，对于曲面无法进行检测，也无法对试样整个曲面微纳米级表层的力学性能做出完整性的评价，这必然会限制微机械系统、微纳米技术、微小零件加工等技术和科学的发展。通过在放置被测试零件的二维工作台上，安装一个旋转机构，则在二维工作台和旋转装置的配合运动下，可以实现任意曲面力学性能的检测。
发明内容
本实用新型采用一个二维工作台，在其上面安装一个旋转卡紧装置，带动被测试零件实现二维的直线运动和旋转运动，并通过力学检测装置，对被测试零件曲面上任意一点的力学性能进行检测，得到被测试零件微纳米级表层完整的力学性能指标。
本实用新型是这样实现的本实用新型采用一个二维工作台，包括二维工作台，旋转卡紧装置，力学性能检测装置，旋转卡紧装置安装在二维工作台上，二维工作台由压电陶瓷电机驱动，在相应的导轨上运动，力学检测装置通过龙门架与二维工作台固定在一起，力学检测装置的端部具有压头。二维工作台由由压电陶瓷电机驱动，在导轨上运动，并由光栅尺检测运动位移，实现X、Y两个方向上的运动。旋转卡紧装置与二维工作台固定连接在一起，由电机驱动，通过顶尖和电机轴连接件定位和固定被测试试件，从而带动试件做旋转运动。力学检测装置可以在Z向进行运动，调整压头与试件之间的距离，到达一定的距离后，由电磁驱动，使压头压入试样，位移和载荷的通过电容传感器检测，通过标定的曲线，可以计算得到压痕深度和施加载荷的大小，并通过相应的算法，得到被检测零件微纳米尺度下的各种力学性能。
图1为高精度曲面力学性能检测仪的示意图；图2为二维运动和旋转运动装置示意图。
具体实施方式
参见图1，力学检测装置9通过龙门架7与二维工作台1固定连接在一起，通过二维工作台1的带动零件在平面内运动，二维工作台1的X向运动，由压电陶瓷电机3驱动，并在导轨2上运动；Y向运动由压电陶瓷电机4驱动，在导轨5上运动；力学检测装置9可以通过调整机构8在Z向运动，使其上面的压头10接近被测试零件表面。由旋转卡紧装置6中的顶尖11和连接件12将零件安装固定在工作台上，电机13带动零件旋转运动，通过二维工作台1和旋转装置6的配合运动，力学检测装置9可以对零件的任意曲面做力学性能检测，并给出零件微纳米级表层力学性能的完整性评价。
权利要求1.一种高精度曲面力学性能测试仪器，包括二维工作台(1)，旋转卡紧装置(6)，力学性能检测装置(9)，其特征在于，旋转卡紧装置(6)安装在二维工作台(1)上，二维工作台(1)由压电陶瓷电机(3，4)驱动，在相应的导轨(2，5)上运动，力学检测装置(9)通过龙门架(7)与二维工作台(1)固定在一起，力学检测装置(9)的端部具有压头(10)。
2.根据权利要求1所述的高精度曲面力学性能测试仪器，其特征在于，二维工作台(1)和旋转卡紧装置(6)叠加在一起，它们配合运动。
3.根据权利要求1所述的高精度曲面力学性能测试仪器，其特征在于，旋转卡紧装置(6)具有可互换的顶尖(11)和连接件(12)。
4.根据权利要求1所述的高精度曲面力学性能测试仪器，其特征在于，旋转卡紧装置(6)由电机(13)驱动。
专利摘要本实用新型涉及零件曲面力学性能的高精度检测仪器。通过二维工作台(1)和旋转卡紧装置(6)带动被测试零件做二维平面运动和旋转运动，龙门架(7)将力学检测装置(9)与二维工作台(1)固定连接在一起，可以实现对被测试零件的任意曲面做力学性能检测。本测试仪器精度高、检测方便，能对零件的任意曲面微纳米级表层的力学性能做出完整性评价，从而促进相关学科的发展。
文档编号G01N3/00GK2879163SQ20062001238
公开日2007年3月14日 申请日期2006年4月14日 优先权日2006年4月14日
发明者周亮, 姚英学 申请人:哈尔滨工业大学