一种用于采集砂轮磨粒形貌的装置及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115609499A(43)申请公布日2023.01.17(21)申请号202211406522.2(22)申请日2022.11.10(71)申请人大连理工大学地址116024辽宁省大连市高新园区凌工路2号(72)发明人鲍岩康仁科孙海琦冉乙川董志刚(74)专利代理机构大连东方专利代理有限责任公司21212专利代理师修睿李洪福(51)Int.Cl.B24D18/00(2006.01)B41F17/00(2006.01)B41M3/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图6页(54)发明名称一种用于采集砂轮磨粒形貌的装置及方法(57)摘要本发明提供一种用于采集砂轮磨粒形貌的装置及方法。本发明包括左瓣、印块、印块弧面、推动螺栓、右瓣、右瓣弧面、空腔和底板。将印块弧面和右瓣弧面都贴上印模材料；将左瓣和右瓣进行组装，并把需要采集磨粒形貌的砂轮放置在左瓣和右瓣组装后形成的空腔内；旋入推动螺栓，推动螺栓会推动左瓣下方的印块靠近砂轮的表面，当推动螺栓不能继续推动时，表示印块弧面和右瓣弧面已经紧密贴合砂轮表面，此时印块弧面和右瓣弧面上的印模材料便采集到砂轮表面的磨粒形貌。该发明用于间接采集砂轮表面的磨粒形貌，解决显微镜直接观测砂轮过程中曲率半径太小，难以准确对焦，清晰的观测区域小，无法判断磨粒是否参加磨削的问题。CN115609499ACN115609499A权利要求书1/1页1.一种用于采集砂轮磨粒形貌的装置，其特征在于，包括可拆分的左瓣、右瓣和底板，所述底板连接在左瓣和右瓣的下方，所述左瓣设有容纳印块的开孔，还包括推动机构，在第一状态下，所述左瓣、右瓣、和印块之间能够形成供砂轮经过的空腔，所述印块和右瓣相对的位置均开设用于容纳印模材料的槽，在第二状态下，待采集磨粒形貌的砂轮置于空腔中，槽内设有印模材料，通过推动推动机构将印模材料挤压到砂轮的磨削部上，将砂轮表面磨粒形貌复制下来，实现对砂轮表面磨粒形貌进行间接观测。2.根据权利要求1所述的用于采集砂轮磨粒形貌的装置，其特征在于，所述印块和右瓣开的槽分别为弧形槽，印块弧面和右瓣弧面的曲率半径相同，其大小根据所观测砂轮曲率半径大小确定。3.根据权利要求2所述的用于采集砂轮磨粒形貌的装置，其特征在于，曲率半径在5mm～20mm范围内。4.根据权利要求1所述的用于采集砂轮磨粒形貌的装置，其特征在于，所述印模材料包括软质金属和硅橡胶材料。5.根据权利要求1所述的用于采集砂轮磨粒形貌的装置，其特征在于，左瓣的侧方设有螺纹通孔，所述推动机构为能够旋入其中的推动螺栓，所述螺纹通孔与印块处于同一水平面，推动螺栓通过螺纹通孔来推动印块移动，移动距离根据螺纹转动圈数确定。6.一种基于权利要求1～5任一项所述用于采集砂轮磨粒形貌的装置的砂轮磨粒形貌采集方法，包括以下步骤：步骤S1：选取材料，并根据材料选择合适的砂轮；步骤S2：利用采集砂轮磨粒形貌的装置采集砂轮初始磨粒形貌；步骤S3：磨削样件，利用采集砂轮磨粒形貌的装置采集砂轮磨削后的磨粒形貌；步骤S4：将印模材料展开成平面进行显微镜直接观测，实现砂轮磨粒形貌的间接观测；步骤S5：对比磨削前后砂轮磨粒形貌，形成砂轮磨粒形貌统计方法。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S2和步骤S3中，采集砂轮磨粒形貌的装置采集砂轮初始及磨削后磨粒形貌具体包括如下步骤：A1、右瓣与左瓣使用螺栓连接的方式组装，两者组装后会在中间形成用于放置砂轮的空腔，空腔上部可容纳砂轮的刀柄，空腔下部可容纳砂轮的磨削部；A2、将印块放置在左瓣的空腔中，并在印块和右瓣的槽内放入印模材料；A3、底板与右瓣通过螺栓连接的方式固定；A4、将推动螺栓旋入螺纹孔，推动印块向砂轮的表面靠近，直至印块不再移动，至此将砂轮磨粒形貌采集下来。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S5中，砂轮磨粒形貌统计方法包括磨粒形态分布及占比、磨粒高度分布及占比。2CN115609499A说明书1/5页一种用于采集砂轮磨粒形貌的装置及方法技术领域[0001]本发明涉及砂轮表面形貌观测领域，尤其涉及一种用于采集砂轮磨粒形貌的装置及方法。背景技术[0002]磨削加工由于其独特的优势，已经广泛应用于高性能合金(钨合金、钛合金)、硬脆材料(光学玻璃、工程陶瓷)及复合材料(颗粒增强金属基复合材料、纤维增强陶瓷基复合材料等)的半精加工和精加工过程，可以获得高的表面质量和加工精度。砂轮作为磨削加工的刀具，其磨削性能直接关系到磨削质量，而砂轮的磨削性能主要与砂轮表面的磨粒状态有关，所以采集和研究砂轮表面磨粒形貌对于磨削加工具有重要的意义。[0003]现有的砂轮磨粒形貌观测方法主要是直接观测，即使用光学显微镜或电子显微镜的方法对砂轮的表面进行观测，每次测量