测头可贴附的金属微观表面磨蚀性检测设备以及测量方法技术

本发明专利技术公开了一种测头可贴附的金属微观表面磨蚀性检测设备以及测量方法，涉及材料磨蚀检测技术领域。该检测设备包括基座、位置调节组件、升降组件以及压头总成。位置调节组件可滑动的设置于基座，且用于调节样品的位置，压头总成固定设置于升降组件，升降组件可滑动的设置于基座，且使压头总成能够与样品配合。压头总成包括总成壳体、压模组件、电磁吸附体以及电子皮肤，电子皮肤与压模组件相贴。压模组件包括N平方个压头模组，压头模组以N×N的矩阵间隔分布，每个压头模组均包括压杆，压杆设置有顶尖，电磁吸附体通电能够使压杆挤压电子皮肤，且挤压力相同。该磨蚀性检测设备精度高，能够实现nm级的精确定位，快速、准确的获得其磨蚀性能。

【技术实现步骤摘要】
测头可贴附的金属微观表面磨蚀性检测设备以及测量方法
本专利技术涉及材料磨蚀检测
，具体而言，涉及一种测头可贴附的金属微观表面磨蚀性检测设备以及测量方法。
技术介绍
在机械加工中，工件材料的磨蚀性表示其包含的硬质颗粒在加工过程中磨蚀切削刀具材料的能力。磨蚀性通常受材料的硬度、硬质碳化物、基体硬度和碳化物的体积分数等影响。此外，碳化物颗粒的形态(取向和尺寸)，也可能影响材料的磨蚀性。切削刀片的磨蚀主要是由工件中的硬质颗粒引起的，通常用后刀面的磨蚀面来评估加工中的刀具寿命和切削性能。材料磨蚀的情况只与材料的宏观硬度有关。材料的高宏观硬度趋向于增加后刀面磨蚀。考虑到磨粒磨蚀机制的细节，硬质磨粒的体积及其机械性能也会影响磨蚀性能，从而导致沿着切削刃的滑移和碎裂。然而，对于工件材料的磨蚀特性，很难精确的使用一个数值定量评定磨蚀情况，或者能够定性的对磨蚀性进行表示。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种测头可贴附的金属微观表面磨蚀性检测设备，使用方便，精度高，实现nm级的精确定位，可以精准的测量样品磨蚀性能的相关参数。本专利技术的目的还在于提供一种磨蚀性能测量方法，通过测头可贴附的金属微观表面磨蚀性检测设备对样品进行快速、准确的测量，能够定性的对磨蚀性能进行表示。本专利技术的实施例是这样实现的：基于上述目的，本专利技术的实施例提供了一种测头可贴附的金属微观表面磨蚀性检测设备，包括基座、位置调节组件、升降组件以及压头总成；所述位置调节组件可滑动的设置于所述基座，且用于调节样品的位置，所述压头总成固定设置于所述升降组件，所述升降组件可滑动的设置于所述基座，且使所述压头总成能够与样品配合。另外，根据本专利技术的实施例提供的测头可贴附的金属微观表面磨蚀性检测设备，还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的可选实施例中，所述压头总成包括总成壳体、压模组件、电磁吸附体以及电子皮肤，所述压模组件、所述电子皮肤以及所述电磁吸附体依次设置于所述总成壳体，所述压模组件包括挤压端，所述电子皮肤与所述挤压端相贴；所述压模组件包括N平方个压头模组，所述压头模组以N×N的矩阵间隔分布，每个所述压头模组均包括压杆，所述压杆远离所述电子皮肤的一端设置有顶尖，所述电磁吸附体通电能够使所述压杆挤压所述电子皮肤，且每个所述压杆挤压所述电子皮肤的力相同。在本专利技术的可选实施例中，每个所述压头模组还包括第一限位盖、第二限位盖以及压壳，所述压杆依次包括第一限位端、杆体以及第二限位端；所述压杆穿设于所述压壳，所述第一限位盖与所述压壳的一端扣合，且所述第一限位端与所述第一限位盖配合，所述第二限位盖与所述压壳的另一端扣合，且所述第二限位端与所述第二限位盖配合。在本专利技术的可选实施例中，所述总成壳体包括上面板、下面板以及侧板；所述上面板、所述下面板以及所述侧板围成嵌设腔，所述上面板和所述下面板均开设相对应的固定孔，所述压头模组一一对应的穿设于所述固定孔，且位于嵌设腔内，使所述第一限位盖与所述上面板的固定孔配合，所述第二限位盖与所述下面板的固定孔配合，每个所述固定孔的周向还设置有LED灯组。在本专利技术的可选实施例中，所述侧板靠近所述下面板的一侧开设有导线槽，所述导线槽用于穿设所述电磁吸附体和所述电子皮肤的导线。在本专利技术的可选实施例中，N为5～20，且相邻两个所述压头模组之间的距离为2mm。在本专利技术的可选实施例中，所述基座包括顶壁，所述顶壁设置有工作台，所述升降组件包括升降导轨和升降滑台，所述升降导轨与所述顶壁垂直，所述升降滑台可滑动的设置于所述升降导轨，所述位置调节组件设置于所述顶壁的背离所述升降滑台的一侧；所述升降导轨沿竖向开设有滑动槽，所述升降滑台通过导滑件可滑动的设置于所述滑动槽，所述压头总成固定设置于所述升降滑台的上表面，且使所述顶尖朝上设置。在本专利技术的可选实施例中，所述位置调节组件包括X轴纳米推动组件和Y轴纳米推动组件；所述X轴纳米推动组件位于所述工作台沿第一方向的一侧，所述Y轴纳米推动组件位于所述工作台沿第二方向的一侧；所述X轴纳米推动组件和所述Y轴纳米推动组件的滑动范围均为0～30mm。本专利技术还提供了一种磨蚀性能测量方法，包括以下步骤：准备步骤：将样品的待测区域抛光至镜面，放置于工作台上，使得待测区域朝下；加载预紧力步骤：电磁吸附体通电产生电磁力，压杆挤压电子皮肤产生预设应力和预设应变，并记录其数值，此时压杆的位置为初始位置；竖向调节步骤：调节升降滑台的位置，使压头总成的顶尖与样品的待测区域接触；测量步骤：a.加载子阶段，电磁吸附体断电，电磁力消失，电子皮肤释放应力，驱动压杆向上挤压样品的待测区域，并记录电子皮肤的应力和应变的数值变化；b.保持子阶段，当顶尖与样品的待测区域达到力平衡后，保持预设时间，然后记录电子皮肤的应力和应变数值；c.卸载子阶段，电磁吸附体通电产生电磁力，压杆挤压电子皮肤且压杆复位至初始位置，顶尖与样品的待测区域接触。在本专利技术的可选实施例中，还包括样品位置调节步骤：通过X轴纳米推动组件调节样品沿X轴的位移，通过Y轴纳米推动组件调节样品沿Y轴的位移，且控制样品的移动距离；重复所述测量步骤和所述样品位置调节步骤，使任意相邻压痕之间的间距相同。本专利技术实施例的有益效果是：测头可贴附的金属微观表面磨蚀性检测设备设计合理，操作方便，能够快速、准确的测量样品的磨蚀性能，精度高，可以实现nm级的精确定位。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例1提供的压头总成的结构示意图；图2为压头总成的爆炸图；图3为图1中压头模组的结构示意图；图4为图1中压头模组的剖视图；图5为图1中总成壳体的结构示意图；图6为本专利技术实施例2提供的测头可贴附的金属微观表面磨蚀性检测设备的结构示意图。图标：1-压头总成；2-总成壳体；3-压模组件；4-电磁吸附体；5-电子皮肤；6-压头模组；7-压杆；8-第一限位盖；9-第二限位盖；10-压壳；11-顶尖；12-LED灯；13-导线槽；14-测头可贴附的金属微观表面磨蚀性检测设备；15-基座；16-位置调节组件；17-升降组件；18-顶壁；19-工作台；20-X轴纳米推动组件；21-Y轴纳米推动组件；22-升降导轨；23-升降滑台。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测头可贴附的金属微观表面磨蚀性检测设备，其特征在于，包括基座、位置调节组件、升降组件以及压头总成；所述位置调节组件可滑动的设置于所述基座，且用于调节样品的位置，所述压头总成固定设置于所述升降组件，所述升降组件可滑动的设置于所述基座，且使所述压头总成能够与样品配合。

【技术特征摘要】
1.一种测头可贴附的金属微观表面磨蚀性检测设备，其特征在于，包括基座、位置调节组件、升降组件以及压头总成；所述位置调节组件可滑动的设置于所述基座，且用于调节样品的位置，所述压头总成固定设置于所述升降组件，所述升降组件可滑动的设置于所述基座，且使所述压头总成能够与样品配合。2.根据权利要求1所述的测头可贴附的金属微观表面磨蚀性检测设备，其特征在于，所述压头总成包括总成壳体、压模组件、电磁吸附体以及电子皮肤，所述压模组件、所述电子皮肤以及所述电磁吸附体依次设置于所述总成壳体，所述压模组件包括挤压端，所述电子皮肤与所述挤压端相贴；所述压模组件包括N平方个压头模组，所述压头模组以N×N的矩阵间隔分布，每个所述压头模组均包括压杆，所述压杆远离所述电子皮肤的一端设置有顶尖，所述电磁吸附体通电能够使所述压杆挤压所述电子皮肤，且每个所述压杆挤压所述电子皮肤的力相同。3.根据权利要求2所述的测头可贴附的金属微观表面磨蚀性检测设备，其特征在于，每个所述压头模组还包括第一限位盖、第二限位盖以及压壳，所述压杆依次包括第一限位端、杆体以及第二限位端；所述压杆穿设于所述压壳，所述第一限位盖与所述压壳的一端扣合，且所述第一限位端与所述第一限位盖配合，所述第二限位盖与所述压壳的另一端扣合，且所述第二限位端与所述第二限位盖配合。4.根据权利要求3所述的测头可贴附的金属微观表面磨蚀性检测设备，其特征在于，所述总成壳体包括上面板、下面板以及侧板；所述上面板、所述下面板以及所述侧板围成嵌设腔，所述上面板和所述下面板均开设相对应的固定孔，所述压头模组一一对应的穿设于所述固定孔，且位于嵌设腔内，使所述第一限位盖与所述上面板的固定孔配合，所述第二限位盖与所述下面板的固定孔配合，每个所述固定孔的周向还设置有LED灯组。5.根据权利要求4所述的测头可贴附的金属微观表面磨蚀性检测设备，其特征在于，所述侧板靠近所述下面板的一侧开设有导线槽，所述导线槽用于穿设所述电磁吸附体和所述电子皮肤的导线。6.根据权利要求2-5任意一项所述的测头可贴附的金属微观表面磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭鑫，赵武，樊明浩，陈领，蒋薇，万浩，于淼，张凯，于泽源，杜琳，吴年汉，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51