激光洛氏硬度标准装置及测量方法

摘要

本发明涉及激光洛氏硬度标准装置及测量方法，一种洛氏硬度装置，其是关于一种国际洛氏硬度新定义下的标准装置，属于硬度测量技术领域。本发明通过智能力加载闭环反馈控制系统，实现了力值自动加载和高精度实时控制；通过激光迈克尔逊外差干涉原理的压痕深度自动测量系统的设计和研制，实现压痕测量的高准确度和高可靠性，从而满足国际新定义对力值加载速度、力值加载准确度，力值保持时间等具体要求。

主权项

激光洛氏硬度标准装置，其特征在于：包括主轴系统、动力系统、力加载系统、机架支撑系统以及深度测量系统；所述机架支撑系统包括机架、水平调整、主轴横梁、动力支架、激光器安装板，所述主轴系统安装在主轴横梁上，所述深度测量系统安装在激光器安装板和主轴上端；动力系统安装在动力支架上；所述主轴系统包括主轴、滚珠花键导向系统和主轴套，所述主轴位于滚珠花键导向系统的中心，所述滚珠花键导向系统外部套有主轴套，所述主轴套安装在主轴横梁上，所述主轴横梁由主轴横梁支柱支撑；所述动力系统包括伺服电机、减速器、同步带轮、滚珠丝杠、丝杠座、丝母、导轮架、传感器、承载轴和下触点套，所述伺服电机的轴与减速器连接，所述减速器与同步带轮连接，所述同步带轮与滚珠丝杠连接，所述滚珠丝杠通过轴承组固定在丝杠座上，所述丝母顶部装有导轮架，所述导轮架内部嵌有传感器，所述传感器上装有承载轴，所述承载轴上套有下触点套；所述力加载系统包括一级和二级两级吊挂；所述一级吊挂包括上吊杆、上梁和下梁，所述上吊杆上端与上梁连接，下端与下梁连接；所述二级吊挂包括上吊盘、下吊杆和下吊盘以及作用在下吊盘上的砝码，所述上吊盘内嵌有定心轴，所述定心轴上依次套缓冲弹簧、平面推力轴承、导套、上触点套以及触头，定心轴实现二级吊挂向一级吊挂的加载；所述砝码通过自动变荷装置实现自动加载；所述的自动变荷装置包括旋转电磁铁、主动齿轮、被动齿轮和变荷块；旋转电磁铁带动主动齿轮转动，主动齿轮带动被动齿轮转动，被动齿轮带动变荷块转动实现自动加载；所述深度测量系统包括外差干涉仪和位置可调棱镜，所述外差干涉仪安装在激光器安装板上，所述位置可调棱镜安装在主轴上端。