CN103909481B - 一种用于自动检测装置的基准板及其加工方法 - Google Patents

一种用于自动检测装置的基准板及其加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于自动检测装置的基准板及其加工方法，属于机械技术领域。它解决了现有的产品检测效率低，工件重复定位精度不高的问题。本发明的一种用于自动检测装置的基准板，基准板安装在工作台上，基准板呈圆环状，在基准板内壁上沿径向方向延伸形成有定位块，在定位块的外端具有一从基准板上表面至基准板下表面逐渐向下倾斜的倾斜部，倾斜部由一平面和两相交的斜面组成，且两斜面的相交处构成一定位棱边，各定位块上的定位棱边处于同一圆锥面上。本发明具有性能稳定，耐磨性好，定位精度高的优点。

Description

一种用于自动检测装置的基准板及其加工方法
技术领域
本发明涉及一种基准板及其加工方法，尤其涉及一种用于自动检测装置的基准板及其加工方法，属于机械技术领域。
背景技术
产品出厂过程中，检测产品表面是否具有瑕疵，检测产品尺寸是否符合要求是每个产品必经的步骤。现有的生产线中，一般通过人工通过检测仪器进行检测，如采用三坐标测试仪等手段，检测速度慢，且由于放置零件的基准在变化，测试结果也有差异，在大批量的生产中，人工检测的效率太低，因而许多自动检测设备应运而生，其中检测时放置工件的基准板设计尤为重要，它要求稳定性好，不易磨损，重复定位精度高等。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种性能稳定，耐磨性好，定位精度高的一种用于自动检测装置的基准板及其加工方法。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种用于自动检测装置的基准板，所述基准板安装在工作台上，其特征在于，所述基准板呈圆环状，所述基准板的内圆圆周上均布有定位块，所述定位块上的自由端设有倾斜部，所述斜坡部上设有两相交的截面且相交处构成一定位棱边，所述定位块上的定位棱边处于同一圆锥面上，工件架设在所述定位块的棱边上。
在基准板的内圆周上设置定位块，工件与定位块的接触面为点接触，可以更好的起到定位的作用，定位块上的棱边是倾斜设置的，工件放入到基准板上时，工件在重力作用下可以自动调整到平衡位置，使不同工件测试的位置一致。
在上述的一种用于自动检测装置的基准板中，所述基准板上设有沉孔，所述沉孔内容纳有区分物，自动检测装置通过比对区分物分辨放置在所述基准板上的工件。
在基准板上放置有区分物，自动检测设备比对区分物和工件的特征，可以有效的确认工件的信息，检测更加准确，记录方便。
本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实施的：一种用于自动检测装置的基准板的加工方法，该加工方法包括如下步骤：
S1、将基准板的合金钢粉末按配比搅拌，均匀混合后送入成型机料斗，通过成型模具压制出基准板生胚；
S2、将基准板生胚的板面进行粗加工使其初步成型；
S3、将初步成型后的基准板生胚正火后在800-980℃的条件下进行调质处理；
S4、将调质处理后的基准板进行精加工得基准板半成品；
S5、将基准板半成品放入模具中，通过上下压制使基准板内圈上的齿形定型，并通过精整形，得到形位尺寸精准的半成品；
S6、将定型好的基准板进行盐浴液态氮化处理，得用于自动检测装置的基准板成品。
本发明先对基准板进行正火、调质处理、精加工、定型等处理，再经盐浴液态氮化处理后可使本发明的用于自动检测装置的基准板具有较高的精度、硬度以及良好的塑性和韧性，并可保证基准板的稳定性能好。通常硬化技术只能提高产品的耐磨性，防腐技术一般只能提高金属表面的抗蚀性，而本发明采用盐浴液态氮化处理可以同时大幅度提高基本版表面的耐磨性和抗蚀性，而且提高的幅度比常规硬化技术和防腐技术高10倍以上。且盐浴液态氮化处理还具有环保、渗速快，设备简便实用，用料价格便宜等优点。
其中，在上述基准板的加工方法中，步骤S1中所述的基准板的合金钢粉末的成分及其质量百分比为：碳（C）：0.35-0.40%，硅（Si）：0.25-0.40%，锰（Mn）：0.35-0.60%，铬（Cr）：1.30-1.60%，铝（Al）：0.75-1.05%，钼（Mo）：0.20-0.22%，镍（Ni）≤0.03%，铜（Cu）≤0.03%，磷（P）≤0.035%，硫（S）≤0.035%。本发明选择以氮化钢38CrMoAl为基体，通过合理地选择各成分的质量百分比来提高基准板的疲劳强度和耐磨性，同时具有对水和油等介质的耐腐蚀性。用这样的钢制成的基准板的变形量很小，经过氮化处理后能保持其硬度。
在上述基准板的加工方法中，作为优选，步骤S3中所述的正火温度为900-920℃，正火保温时间为2-4小时。本发明在粗加工后先进行正火，可减小基准板的变形，改善切削加工性，提高基准板表面的精度和光洁度。
在上述基准板的加工方法中，作为优选，步骤S6中所述的盐浴液态氮化处理为将定型好的基准板先用清洗剂清洗、清水漂洗后预热，预热后先后在560-580℃的温度下盐浴氮化2-3小时和在380-400℃的温度下盐浴氧化15-20min，接着先后用冷水和热水清洗，干燥后浸油，得用于自动检测装置的基准板成品。
本发明通过根据基准板的成分选择合适的温度进行盐浴液态氮化处理，氮化钢在氮化处理前经调质处理后，一般硬度仅为200-300HV，但是经过盐浴液态氮化处理后，可使基准板的表面硬度达到900-1000HV，并保证良好的综合机械性能。其原因在于，经处理后的渗层组织，由外到内由三层组成：即氧化膜、化合物层、扩散层。氧化膜是铁的氧化物（Fe3O4），可提高金属表面的抗蚀性，美化基准板的外观，提高基本版的耐磨性。化合物层为铁的氮化物（Fe2-3N），化合物层是盐浴液态氮化处理中形成的渗层组织中最重要的部分，化合物层耐磨性极高，抗蚀性也极高，通常渗层质量的好坏多以化合物层的厚度和致密度来衡量。而扩散层是氮渗入铁的晶格中形成的固溶体，可提高基准板的疲劳强度和硬度。在化合物层最外面往往还有一层海绵状或柱多状孔区的疏松层，疏松层的硬度低，耐磨性差，会影响产品的使用寿命。渗层形成的因素很多，主要有氮化温度、氮化时间、基体材料等。化合物层的深度随着氮化温度的升高几乎成直线增加，但氮化温度过高，会随着疏松层的增加降低基准板的硬度和耐磨性。化合物层的深度随着氮化时间的加长而正价，但是氮化时间超过3小时后，化合物层增加缓慢，疏松层加重。本发明盐浴液态氮化处理中的盐浴为现有技术中普通的盐浴用品。本发明将氮、碳等原子渗入到基准板，使基准板具有超强耐磨、硬度高、耐腐蚀、变形小、抗疲劳等诸多性能。熔盐本身是热载体，它与基准板表面能充分接触，渗层及硬度均匀，稳定。
进一步优选，盐浴液态氮化处理中所述的预热温度为330-380℃，预热时间为20-30min。基准板材料的成分元素不仅直接影响渗层的硬度和深度，也影响着氮化处理的预热温度，而预热处理的温度不同，又影响着基准板的硬度及其它性能。
本发明具有以下优点：
1、本发明中的定位基准板的定位面与工件的接触面设计成点接触，定位精度高，重复性好。
2、本发明用于自动检测装置的基准板的加工方法简单易行、经济实用、能耗低、低加工低成本，且环保。
3、采用本发明用于自动检测装置的基准板的加工方法制备得到的基准板精度高、耐磨性好、硬度大、性能稳定。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的主视图。
图中，1、定位棱边；2、内圆圆周；3、区分物；4、沉孔；5、基准板；6、定位块；7、倾斜部。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1和图2所示，本发明的基准板5安装在工作台上，基准板5呈圆环状，基准板5的内圆圆周2上均布有定位块6，定位块6上的自由端设有倾斜部7，斜坡部上设有两相交的截面且相交处构成一定位棱边1，定位块6上的定位棱边1处于同一圆锥面上，工件架设在定位块6的棱边上。
基准板5上设有沉孔4，沉孔4内容纳有区分物3，自动检测装置通过比对区分物3分辨放置在基准板5上的工件。
实施例1
将基准板5的合金钢粉末按配比搅拌，均匀混合后送入成型机料斗，通过成型模具压制出基准板5生胚；其中，所述的基准板5的合金钢粉末的成分及其质量百分比为：碳（C）：0.38%，硅（Si）：0.30%，锰（Mn）：0.45%，铬（Cr）：1.45%，铝（Al）：0.90%，钼（Mo）：0.21%，镍（Ni）：0.25%，铜（Cu）：0.25%，磷（P）：0.030%，硫（S）：0.030%。
将基准板5生胚的板面进行粗加工使其初步成型；
将初步成型后的基准板5生胚进行正火处理，正火温度为900-920℃，正火保温时间为2-4小时，然后在800℃的条件下进行调质处理；
将调质处理后的基准板5进行精加工得基准板5半成品；
将基准板5半成品放入模具中，通过上下压制使基准板5内圈上的齿形定型，并通过精整形，得到形位尺寸精准的半成品；
将定型好的基准板5先用清洗剂清洗、清水漂洗后在温度为350℃的条件下预热25min，预热后先后在570℃的温度下盐浴氮化2.5小时和在390℃的温度下盐浴氧化20min，接着先后用冷水和热水清洗，干燥后浸油，得用于自动检测装置的基准板5成品。
实施例2
将基准板5的合金钢粉末按配比搅拌，均匀混合后送入成型机料斗，通过成型模具压制出基准板5生胚；其中，所述的基准板5的合金钢粉末的成分及其质量百分比为：碳（C）：0.35%，硅（Si）：0.40%，锰（Mn）：0.35%，铬（Cr）：1.6%，铝（Al）：0.75%，钼（Mo）：0.22%，镍（Ni）：0.03%，铜（Cu）：0.025%，磷（P）：0.035%，硫（S）：0.025%。
将基准板5生胚的板面进行粗加工使其初步成型；
将初步成型后的基准板5生胚进行正火处理，正火温度为900℃，正火保温时间为2小时，然后在700℃的条件下进行调质处理；
将调质处理后的基准板5进行精加工得基准板5半成品；
将基准板5半成品放入模具中，通过上下压制使基准板5内圈上的齿形定型，并通过精整形，得到形位尺寸精准的半成品；
将定型好的基准板5先用清洗剂清洗、清水漂洗后在温度为330℃的条件下预热30min，预热后先后在560℃的温度下盐浴氮化2小时和在400℃的温度下盐浴氧化15min，接着先后用冷水和热水清洗，干燥后浸油，得用于自动检测装置的基准板5成品。
实施例3
将基准板5的合金钢粉末按配比搅拌，均匀混合后送入成型机料斗，通过成型模具压制出基准板5生胚；其中，所述的基准板5的合金钢粉末的成分及其质量百分比为：碳（C）：0.40%，硅（Si）：0.25%，锰（Mn）：0.60%，铬（Cr）：1.30%，铝（Al）：1.05%，钼（Mo）：0.20%，镍（Ni）：0.025%，铜（Cu）：0.03%，磷（P）：0.025%，硫（S）：0.035%。
将基准板5生胚的板面进行粗加工使其初步成型；
将初步成型后的基准板5生胚进行正火处理，正火温度为:920℃，正火保温时间为4小时，然后在1000℃的条件下进行调质处理；
将调质处理后的基准板5进行精加工得基准板5半成品；
将基准板5半成品放入模具中，通过上下压制使基准板5内圈上的齿形定型，并通过精整形，得到形位尺寸精准的半成品；
将定型好的基准板5先用清洗剂清洗、清水漂洗后在温度为380℃的条件下预热20min，预热后先后在580℃的温度下盐浴氮化3小时和在380℃的温度下盐浴氧化20min，接着先后用冷水和热水清洗，干燥后浸油，得用于自动检测装置的基准板5成品。
比较例
采用38CrMoAl为原料，未经氮化处理加工得到的基准板5。
将本发明实施例1-3和对比例中的基准板5进行机械性能测试，得到的结果如表1所示。
表1：实施例1-3与对比例的基准板5的机械性能测试结果
从表1可知，本发明的用于自动检测装置的基准板5通过选择合适的加工方法，尤其是盐浴液态氮化处理，以及基准板5的成分及其质量百分比，使本发明的用于自动检测装置的基准板5具有较高的精度，较好的机械性能以及稳定的性能。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。

Claims (7)

1.一种用于自动检测装置的基准板的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将基准板的合金钢粉末按配比搅拌，均匀混合后送入成型机料斗，通过成型模具压制出基准板生坯；
S2、将基准板生坯的板面进行粗加工使其初步成型；
S3、将初步成型后的基准板生坯正火后在800-980℃的条件下进行调质处理；
S4、将调质处理后的基准板先进行精加工得基准板半成品；
S5、将基准板半成品放入模具中，通过上下压制使基准板内圈上的齿形定型，并通过精整形，得到形位尺寸精准的半成品；
S6、将定型好的基准板进行盐浴液态氮化处理，得到用于检测装置的基准板成品；
其中，所述基准板安装在工作台上，所述基准板(5)呈圆环状，在基准板(5)内壁上沿径向方向延伸形成有定位块(6)，在定位块(6)的外端具有一从基准板(5)上表面至基准板(5)下表面逐渐向下倾斜的倾斜部(7)，倾斜部(7)由一平面和两相交的斜面组成，且两斜面的相交处构成一定位棱边(1)，各定位块(6)上的定位棱边(1)处于同一圆锥面上。
2.根据权利要求1所述的一种用于自动检测装置的基准板的加工方法，其特征在于，所述定位块(6)均匀分布在基准板(5)内壁上。
3.根据权利要求1所述的一种用于自动检测装置的基准板的加工方法，其特征在于，所述基准板上设有沉孔(4)，所述沉孔(4)内容纳有区分物，自动检测装置通过比对区分物分辨放置在所述基准板上的工件。
4.根据权利要求1所述一种用于自动检测装置的基准板的加工方法，其特征在于，步骤S1中所述的基准板的合金钢粉末的成分及其质量百分比为：碳(C)：0.35-0.40％，硅(Si)：0.25-0.40％，锰(Mn)：0.35-0.60％，铬(Cr)：1.30-1.60％，铝(Al)：0.75-1.05％，钼(Mo)：0.20-0.22％，镍(Ni)≤0.03％，铜(Cu)≤0.03％，磷(P)≤0.035％，硫(S)≤0.035％，余量为铁(Fe)。
5.根据权利要求1所述的一种用于自动检测装置的基准板的加工方法，其特征在于，步骤S3中所述的正火温度为900-920℃，正火保温时间为2-4小时。
6.根据权利要求1所述一种用于自动检测装置的基准板的加工方法，其特征在于，步骤S6中所述的盐浴液态氮化处理为将定型好的基准板先用清洗剂清洗、清水漂洗后预热，预热后先后在560-580℃的温度下盐浴氮化2-3小时和在380-400℃的温度下盐浴氧化15-20min，接着先后用冷水和热水清洗，干燥后浸油，得到用于检测装置的基准板成品。
7.根据权利要求6所述一种用于自动检测装置的基准板的加工方法，其特征在于，盐浴液态氮化处理中预热温度为330-380℃，预热时间为20-30min。
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Inventor after: Xu Hong

Inventor after: Zhu Xingwei

Inventor after: Chen Xiaoping

Inventor after: Xu Yongfeng

Inventor before: Xu Hong

Inventor before: Zhu Xingwei

Inventor before: Xu Xiazhong

Inventor before: Chen Xiaoping

Inventor before: Xu Yongfeng

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