一种轴承机械杂质表面凹凸度立体检测方法技术

本发明专利技术涉及一种检测分析方法，涉及一种轴承机械杂质表面凹凸度立体检测方法。涉及的轴承机械杂质表面凹凸度立体检测方法通过调节X/Y轴向旋钮移动载物平台选定该轴承机械杂质颗粒上的多个分散点，通过移动载物平台将选定的分散点置于视野正下方并分别调节细准焦螺旋至每个分散点分别聚焦，记录各分散检测点聚焦时的Z轴位移数据，通过所记录的多个分散检测点的位移数据结合各点在目标杂质颗粒上的平面位置借助辅助工具绘制杂质表面空间立体图，根据立体图经分析得到轴承机械杂质颗粒的表面立体凹凸度；本发明专利技术补充了目前轴承清洁度检测技术仅能进行平面检测的不足，推动轴承清洁度检测领域中轴承清洁度检测的技术的发展。洁度检测领域中轴承清洁度检测的技术的发展。洁度检测领域中轴承清洁度检测的技术的发展。

【技术实现步骤摘要】
一种轴承机械杂质表面凹凸度立体检测方法


[0001]本专利技术涉及一种检测分析方法，具体涉及一种轴承机械杂质表面凹凸度立体检测方法。

技术介绍

[0002]轴承内部的机械杂质大小以及颗粒状态直接影响轴承噪声、振动以及运转精度，严重时会造成轴承内部局部异常温升、润滑脂变质、滚道接触面基体金属剥离从而引起轴承磨损甚至失效，轴承机械杂质的主要来源分为自生和外界环境侵入2种，包括金属剥落物、沙石以及有机金属盐。颗粒的硬度以及表面凹凸度都会直接造成轴承磨损影响轴承的使用性能，目前对轴承颗粒度方面的控制要求主要分两点：1、轴承杂质颗粒数量，2、轴承杂质颗粒尺寸大小（μm），目前该两项质量指标已作为轴承清洁度的重要评价指标纳入最新的轴承清洁度测量国家标准 GB/T 33624-2017 《滚动轴承 清洁度测量及评定方法》7.3“颗粒计数法测量程序”中，该方法中对轴承机械杂质颗粒度的检测为平面检测，仅检测颗粒的长度、宽度尺寸；而轴承中的机械杂质特别是磨加工中的砂轮沫以及外界环境中的沙石粉尘等在轴承中会随着滚动体和滚道相对运动而不断的变换位置，处于一个不断变换、翻动的状态，这些颗粒具有很高的硬度，大多是不规则的立体颗粒，当这些硬质颗粒断裂韧度大于滚道表面硬度时，硬质颗粒不能被碾压成微小颗粒，通常会在应力作用下产生挤压效应而使得滚道表面出现凹坑加剧轴承的磨损，加强对些硬质颗粒的表面凹凸度的检测可进一步分析轴承机械杂质产生原因和磨损部位，为轴承机械杂质颗粒对轴承寿命的影响提供更精确的数据。
[0003]轴承中的杂质颗粒主要来源于生产加工、外界环境，包括磨加工中的砂轮沫、外界环境中的沙石粉尘、轴承上磨削下来的金属颗粒等，特别是具有很高的硬度、表面凹凸不平砂轮沫以及沙石粉尘是造成轴承磨损的关键性因素，研究一种能够快速、精确的检测方法对这部分轴承杂质颗粒进行表面凹凸度立体分析对控制轴承产品质量、确保轴承清洁度质量水平具有很好的推动作用；同时对使用过程中的轴承磨损轴承机械杂质颗粒尺寸大小、凹凸度检测可以更加准确判断轴承磨损部位、产生原因，为评估轴承寿命提供依据。
[0004]因此，研究一种对轴承机械杂质颗粒表面凹凸度立体检测分析方法是本专利技术专利亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种轴承机械杂质表面凹凸度立体检测方法，使其能够对单个轴承机械杂质（目标杂质）进行表面凹凸度立体分析，对杂质定点凹凸程度以及表面状态进行分析测量，解决现有国家标准文件GB/T 33624-2017 《滚动轴承 清洁度测量及评定方法》中要求的杂质颗粒的测量方法只对杂质进行二维平面尺寸测量无法实现轴承杂质颗粒的（三维）立体凹凸度测量的现状。
[0006]本专利技术为完成上述目的采用如下技术方案：
一种轴承机械杂质表面凹凸度立体检测方法，检测方法通过带有图像分析软件以及可沿X/Y/Z轴方向自由移动式载物平台并可记录载物台位移的显微镜实现轴承机械杂质表面凹凸度立体分析测量，方法具体如下：1）将含有轴承机械杂质的滤膜置于显微镜载物平台上，并通过控制载物平台X/Y/Z轴方向移动，确定一需进行机械杂质表面凹凸度立体分析的目标杂质并使之位于显微镜视野中央并清晰聚焦；3）转换显微镜物镜镜头至200倍以上倍数，微微转动显微镜细准焦螺旋将将焦点聚焦在过滤纸表面临近要检测颗粒的微小颗粒上并从显微镜镜头内能够清楚看到过滤纸的底边纹路，该载物平台所在平面确定为轴承杂质颗粒在滤纸上的基准面，设定此时Z轴位置数据为0；4）调节X/ Y轴向旋钮移动载物平台选定该轴承机械杂质颗粒上的多个分散点，通过移动载物平台将选定的分散点置于视野正下方并分别调节细准焦螺旋至每个分散点分别聚焦，通过所记录的多个分散检测点的Z轴位移数据结合各点在目标杂质颗粒上的平面位置借助辅助工具绘制杂质表面空间立体图，根据立体图进行进一步分析得到轴承机械杂质颗粒的表面立体凹凸度；5）通过该方法可对轴承机械杂质颗粒表面任意一点定点高度进行数据分析，并可对局部区域以及重点磨损区域进行凹凸度立体检测。
[0007]多个所述分散点的选取：在待检测颗最左端点以及最右端点之间的距离四等分后，在杂质上缘、下缘各得n个点；在杂质上缘、下缘的n个点以及最左端点、最右端点所形成的环状内再选却N个点，通过调节载物平台X/ Y轴向旋钮分别将所选取的点置于视野的正下方，以极缓慢的速度微调显微镜细准焦螺旋分别对该2n+2个点依次找到临界焦点，并记录测量该2n+2个点Z轴的位移数据。
[0008]本专利技术提出的一种轴承机械杂质表面凹凸度立体检测方法，通过轴承机械杂质上不同的点聚焦时Z轴的位移不同进行轴承机械杂质颗粒的表面凹凸度立体检测分析，可根据轴承机械杂质的表面形态、轴承的磨损程度、颗粒大小选择不同数量的分散点进行凹凸度立体检测分析；轴承机械杂质进入轴承内部经与滚道间的相对运动，经多次翻滚、摩擦、碰撞等形成了凹凸不平的表面，通过该专利技术专利通过多点聚焦的方式检测杂质表面的凹凸程度，并可结合轴承的磨损部位、磨损程度分析造成此种外观产生的原因，从源头避免轴承机械杂质颗粒特别是对硬度比较高无机盐杂质颗粒的产生并减少对轴承的磨损，提高轴承的使用寿命，该专利技术专利通过一种轴承机械杂质表面凹凸度立体检测分析方法实现对轴承机械杂质颗粒表面凹凸度的立体测量，不同于现有的二维平面测量，补充了目前轴承清洁度检测技术仅能进行平面检测的不足，推动轴承清洁度检测领域中轴承清洁度检测的技术的发展，具有准确、灵活、易操作的特点。
附图说明
[0009]图1为可沿X/Y/Z任意方向移动的载物平台示意图。
[0010]图2为载物平台上滤膜固定器位置示意图。
[0011]图3为目标杂质分散点分布示意图。
[0012]图中：1、显微镜载物平台，2、滤膜固定器固定架，3、滤膜固定器， 4、目标杂质，5、
临近目标杂质的微小颗粒，6、目标杂质分散点。
具体实施方式
[0013]结合附图和具体实施例对本专利技术加以说明；1）选择一台带有图像分析软件以及可沿X/Y/Z轴方向自由移动式载物平台1（如图1所示）并可记录载物台位移的显微镜。
[0014]2）按照GB/T 33624-2017 《滚动轴承 清洁度测量及评定方法》中的规定将轴承经清洗、过滤后将杂质分离至滤膜上、并通过滤膜固定器将滤膜固定在显微镜载物平台2上，滤膜固定器3、滤膜在载物平台上的位置如图2所示。
[0015]3）选择50倍显微镜镜头，调节显微镜调焦旋钮直至滤膜上的过滤杂质出现在视野中，调节载物平台移动（X/Y方向）找到要进行表面凹凸度立体分析的沙石颗粒确定为目标杂质4并使之处于视野的正下方。
[0016]4）调节显微镜细准焦螺旋聚焦在过滤纸表面临近目标杂质的微小颗粒上（如图2所示），并从显微镜镜头内能够清楚看到过滤纸的底边纹路，将该处Z轴位置设定为0。
[0017]5）选取目标颗粒上最左端点以及最右端点，并将两者之间的距离4等分后在杂质上缘、下缘各得3个点共计取8个点，依次标记为数字1～8，在杂质的中间分散位置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轴承机械杂质表面凹凸度立体检测方法，其特征在于：检测方法通过带有图像分析软件以及可沿X/Y/Z轴方向自由移动式载物平台并可记录载物台位移的显微镜实现轴承机械杂质表面凹凸度立体分析测量，检测方法具体如下：1）将含有轴承机械杂质的滤膜置于显微镜载物平台上，并通过控制载物平台X/Y/Z轴方向移动，确定一需进行机械杂质表面凹凸度立体分析的目标杂质并使之位于显微镜视野中央并清晰聚焦；2）转换显微镜物镜镜头至200倍以上倍数，微微转动显微镜细准焦螺旋将将焦点聚焦在过滤纸表面临近要检测颗粒的微小颗粒上并从显微镜镜头内能够清楚看到过滤纸的底边纹路，该载物平台所在平面确定为轴承杂质颗粒在滤纸上的基准面，设定此时Z轴位置数据为0；3）机械杂质颗粒表面凹凸度立体测定：调节X/ Y轴向旋钮移动载物平台选定该轴承机械杂质颗粒上的多个分散点，通过移动载物平台将选定的分散点置于视野正下方并分别调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞继瑶，王卫战，邹燕珍，杨喜军，卢振伟，文婧，牛丽丽，邢珲珲，
申请(专利权)人：洛阳LYC轴承有限公司，
类型：发明
国别省市：