一种球形磨头预修硬脆材料摩擦副的高速摩擦测试方法

摘要

本发明公开了一种球形磨头预修硬脆材料摩擦副的高速摩擦测试方法，属于摩擦学测试及精密与超精密加工领域，通过将硬脆材料制成的摩擦盘固定在电主轴上，对该摩擦盘进行在线动平衡；然后采用球形磨头对该摩擦盘进行修盘，达到测试所需的端面跳动以及粗糙度要求；随后将对磨工具装夹在连有力反馈装置的夹具上，进行球-盘测试、销-盘测试等摩擦测试，摩擦盘以指定转速旋转，对磨工具与摩擦盘接触且两者间压力恒定在测试设定值，测试至设定时间结束，测量系统在此过程中采集摩擦力、声发射信号等物理量。本发明能够实现高速摩擦测试。

主权项

一种球形磨头预修硬脆材料摩擦副的摩擦测试方法，其特征在于：包括：1)将硬脆材料制成的摩擦盘固定在电主轴上，摩擦盘可通过电主轴旋转；对该摩擦盘进行在线动平衡；2)采用球形磨头对该摩擦盘进行修盘，以在摩擦盘表面形成端面跳动量优于IT1级，表面平均粗糙度Ra优于10nm的修盘区域，具体步骤如下：2‑1)球形磨头粗加工修盘：摩擦盘的转速范围为3000～10000rpm，球形磨头以8000～20000rpm的转速自转，同时从摩擦盘外侧以10～50μm的切深沿摩擦盘径向进给，进给速度范围为0.4～1.2mm/s，进给距离为摩擦盘直径的1/4～1/2；2‑2)球形磨头精加工修盘：摩擦盘的转速范围为3000～10000rpm，球形磨头以8000～20000rpm的转速自转，同时从摩擦盘外侧以2～10μm的切深沿摩擦盘径向进给，进给速度范围为0.1～0.3mm/s，进给距离为摩擦盘直径的1/4～1/2；3)将对磨工具装夹在连有力反馈装置的夹具上；4)进行摩擦测试：根据需测试的划擦速度v和修盘区域内测试点所在的测试点半径R，通过计算摩擦盘的设定转速n；摩擦盘按照设定转速n转动，将对磨工具移至测试点正上方，并下移与摩擦盘接触，直至摩擦盘与对磨工具间压力达到测试设定值，进行摩擦测试；测试过程中通过力反馈装置保证对磨工具与摩擦盘间压力保持恒定在测试设定值，同时通过测量系统采集划擦过程中的数据。