一种金刚石丸片加工特性的评价方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及研磨加工技术领域，尤其是一种金刚石丸片加工特性的评价方法。
【背景技术】
[0002] 研磨加工中，金刚石丸片作为固着磨料磨具，大量使用于光学玻璃、陶瓷、宝石等 脆性材料的研磨加工。金刚石丸片结合剂、金刚石粉末浓度等因素的不同，影响着工件加工 后表面的面形精度和表面粗糙度。通常，较硬结合剂的金刚石丸片加工工件的面形精度较 好，而表面粗糙度较差。而较软结合剂的金刚石丸片加工工件的表面粗糙度较好，而面形精 度较差。由于被加工工件的实测面形精度和表面粗糙度存在着较大变动范围。要衡量不 同金刚石丸片在面形精度和表面粗糙度的综合加工能力特点，需大量实验统计才能确定。 为了快速评价不同金刚石丸片在面形精度和表面粗糙度的综合加工能力特点，需建立一种 衡量金刚石丸片加工特性的评价方法，用以对比和评估不同金刚石丸片在加工工件时的特 性，从而作为研发和生产金刚石丸片的评定指标。
【发明内容】
[0003] 为了克服已有金刚石丸片加工特性的评价方式的需要大量实验统计、快速性较差 的不足，本发明提供一种避免通过大量实验统计、快速性良好的金刚石丸片加工特性的评 价方法。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005] -种金刚石丸片加工特性的评价方法，所述评价方法包括以下过程：
[0006] 1)设立金刚石丸片的特性指标体系，所述特性指标体系包括整体刚度和显微硬 度，所述整体刚度表征丸片在加工工件时的保形能力，给定整体刚度的划分级别的刚度阈 值；所述显微硬度表征丸片加工时对工件表面质量的影响，给定显微硬度的划分级别的硬 度阈值；
[0007] 2)采用压力试验机对待评价的金刚石丸片进行定速加载，测定压力-变形曲线， 计算整体刚度，依照当前整体刚度与划分级别的刚度阈值比较得到整体刚度的级别；
[0008] 3)检测待评价的金刚石丸片的显微硬度，依照当前显微硬度与划分级别的硬度阈 值比较得到显微硬度的级别。
[0009] 进一步，所述步骤3)中，如果待评价的金刚石丸片的硬度超于预设高阈值，判定 属于较硬丸片，采用洛氏硬度计直接检测显微硬度。
[0010] 或者是：所述步骤3)中，如果待评价的金刚石丸片的硬度低于预设低阈值，判定 属于较软丸片，显微硬度采用邵氏硬度，所述邵氏硬度表征其局部磨粒内陷容易程度，检测 邵氏硬度。
[0011] 本发明的技术构思为：为了分析研磨用金刚石丸片自身特性，需设立金刚石丸片 的特性指标体系来表征其在加工工件所具有的加工面形精度和表面质量性能，评价方法设 有如下两个指标：
[0012] 整体刚度，表征丸片在加工工件时的保形能力。在压力试验机上对丸片进行定速 加载，测定其压力-变形曲线，计算其整体刚度。整体刚度大保形能力较好。
[0013] 显微硬度，表征丸片加工时对工件表面质量的影响。显微硬度主要反映了丸片中 磨粒受力后内陷容易程度，显微硬度偏小磨粒较易形成等切深加工。对较硬丸片可采用洛 氏硬度计测量。对较软的丸片不易直接采用常规显微硬度测量方法，可采用邵氏硬度来表 征其局部磨粒内陷容易程度。
[0014] 本发明的有益效果主要表现在：避免通过大量实验统计、快速性良好，实用性良 好。
【附图说明】
[0015] 图1是不同复合结合剂金刚石丸片加载位移曲线的示意图。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图对本发明作进一步描述。
[0017] 参照图1，一种金刚石丸片加工特性的评价方法，所述评价方法包括以下过程：
[0018] 1)设立金刚石丸片的特性指标体系，所述特性指标体系包括整体刚度和显微硬 度，所述整体刚度表征丸片在加工工件时的保形能力，给定整体刚度的划分级别的刚度阈 值；所述显微硬度表征丸片加工时对工件表面质量的影响，给定显微硬度的划分级别的硬 度阈值；
[0019] 2)采用压力试验机对待评价的金刚石丸片进行定速加载，测定压力-变形曲线， 计算整体刚度，依照当前整体刚度与划分级别的刚度阈值比较得到整体刚度的级别；
[0020] 3)检测待评价的金刚石丸片的显微硬度，依照当前显微硬度与划分级别的硬度阈 值比较得到显微硬度的级别。
[0021] 进一步，所述步骤3)中，如果待评价的金刚石丸片的硬度超于预设高阈值，判定 属于较硬丸片，采用洛氏硬度计直接检测显微硬度。
[0022] 或者是：所述步骤3)中，如果待评价的金刚石丸片的硬度低于预设低阈值，判定 属于较软丸片，显微硬度采用邵氏硬度，所述邵氏硬度表征其局部磨粒内陷容易程度，检测 邵氏硬度。
[0023] 本实施例中，将不同复合结合剂及金属结合剂丸片置于压力试验机下检测其压 力-位移曲线，最大压力设为600N，加载速率为0. 5mm/min，如图1所示。不同结合剂金 刚石丸片反映抗变形能力的平均刚度如表1所示。结合剂1的金刚石丸片的平均刚度为 2031. 7 - 2057. 4N/mm，其在加工工件时能有较好的面形精度，而结合剂3金刚石丸片平均 刚度为1755. 5 - 1822N/mm，其平均刚度相对较小，在加工工件时面形精度不如结合剂1和 结合剂2的金刚石丸片。
[0024]
[0026] 复合结合剂1金刚石丸片的洛氏硬度为12-13,复合结合剂2金刚石丸片的洛氏硬 度为6-8,复合结合剂3金刚石丸片的洛氏硬度为88-90,因此前两者在加工脆性工件时会 有更好的表面粗糙度。
[0027] 本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护 范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术 人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
【主权项】
1. 一种金刚石丸片加工特性的评价方法，其特征在于：所述评价方法包括以下过程： 1) 设立金刚石丸片的特性指标体系，所述特性指标体系包括整体刚度和显微硬度，所 述整体刚度表征丸片在加工工件时的保形能力，给定整体刚度的划分级别的刚度阈值；所 述显微硬度表征丸片加工时对工件表面质量的影响，给定显微硬度的划分级别的硬度阈 值； 2) 采用压力试验机对待评价的金刚石丸片进行定速加载，测定压力-变形曲线，计算 整体刚度，依照当前整体刚度与划分级别的刚度阈值比较得到整体刚度的级别； 3) 检测待评价的金刚石丸片的显微硬度，依照当前显微硬度与划分级别的硬度阈值比 较得到显微硬度的级别。2. 如权利要求1所述的一种金刚石丸片加工特性的评价方法，其特征在于：所述步骤 3)中，如果待评价的金刚石丸片的硬度超于预设高阈值，判定属于较硬丸片，采用洛氏硬度 计直接检测显微硬度。3. 如权利要求1所述的一种金刚石丸片加工特性的评价方法，其特征在于：所述步骤 3)中，如果待评价的金刚石丸片的硬度低于预设低阈值，判定属于较软丸片，显微硬度采用 邵氏硬度，所述邵氏硬度表征其局部磨粒内陷容易程度，检测邵氏硬度。
【专利摘要】一种金刚石丸片加工特性的评价方法，包括以下过程：1)设立金刚石丸片的特性指标体系，所述特性指标体系包括整体刚度和显微硬度，所述整体刚度表征丸片在加工工件时的保形能力，给定整体刚度的划分级别的刚度阈值；所述显微硬度表征丸片加工时对工件表面质量的影响，给定显微硬度的划分级别的硬度阈值；2)采用压力试验机对待评价的金刚石丸片进行定速加载，测定压力-变形曲线，计算整体刚度，依照当前整体刚度与划分级别的刚度阈值比较得到整体刚度的级别；3)检测待评价的金刚石丸片的显微硬度，依照当前显微硬度与划分级别的硬度阈值比较得到显微硬度的级别。本发明避免通过大量实验统计、快速性良好。
【IPC分类】G01N3/40, G01N3/12
【公开号】CN105259042
【申请号】CN201510589919
【发明人】吕迅, 梅德庆
【申请人】浙江工业大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年9月16日