CN111982728A - 一种全自动布氏压痕测量系统的校准方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种全自动布氏压痕测量系统的校准方法，包括制作标准压痕：根据不同球径压头所对应的理论压痕直径，在多个理论压痕直径范围内各选择一块标准布氏硬度块，采用多个压头分别在标准布氏硬度块上各打多组压痕；从每组压痕中选定一个最接近理论压痕直径的压痕作为标准压痕，标准压痕的选定依据为各个方向的直径相差最小，在标准压痕外围使用图案进行标记；利用布氏压痕测量系统测量标准压痕直径，测量多组并计算示值误差；将示值误差与布氏压痕测量系统的允许误差作对比，小于允许误差，判定为合格；大于允许误差，将差值补偿入布氏压痕测量系统中，直至合格。本发明能够解决光电技术和计算机技术的布氏压痕测量系统无法校准的问题。
Description
技术领域
本发明属于机械工程技术领域，具体涉及一种全自动布氏压痕测量系统的校准方法。
背景技术
目前大多数布氏硬度压痕的测量值是通过普通的光学显微镜测量得到的，这种测量方法会引入较大的人为测量误差，而且工作效率比较低。为了减少人为误差，提高工作效率，采用先进的光电技术和计算机技术对压痕进行精确的分析和测量，完全剔除人工读数的误差，通过CCD对压痕直径进行800次随机扫描，得到平均值，可以在最大程度上消除由于工件表面不平整而导致压痕不规则产生的测量误差，整个测量过程可以在一秒钟完成。
JJG150-2005金属布氏硬度计检定规程对光学显微镜有专门的检定方法，采用标准刻线尺进行检定/校准，但是对于采用光电技术和计算机技术的全自动布氏压痕测量系统的检定/校准目前没有要求。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提出一种全自动布氏压痕测量系统的校准方法，以解决光电技术和计算机技术的布氏压痕测量系统无法校准的技术问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提出一种全自动布氏压痕测量系统的校准方法，该校准方法具体包括如下步骤：
S1、制作标准压痕：根据不同球径压头所对应的理论压痕直径，在多个理论压痕直径范围内各选择一块标准布氏硬度块，采用多个压头分别在标准布氏硬度块上各打多组压痕；从每组压痕中选定一个最接近理论压痕直径的压痕作为标准压痕，标准压痕的选定依据为各个方向的直径相差最小，在标准压痕外围使用图案进行标记；
S2、利用布氏压痕测量系统测量标准压痕直径，测量多组并计算示值误差；
S3、将示值误差与布氏压痕测量系统的允许误差作对比，小于允许误差，判定为合格；大于允许误差，将差值补偿入布氏压痕测量系统中，直至合格。
进一步地，步骤S1中，多个理论压痕直径分别为d＜1mm、1mm≤d＜2.5mm、d≥2.5mm。
进一步地，步骤S1中，采用硬度值为351HBW10/3000的标准布氏硬度块；分别使用直径10mm、5mm和2.5mm的三个压头。
进一步地，步骤S1中，利用万能工具显微镜从每组压痕中选定一个最接近理论压痕直径的压痕作为标准压痕。
进一步地，步骤S1中，在标准压痕外围使用方形图案进行标记，方形图案标记的两个边长为标准压痕的两个测量方位。
进一步地，步骤S3中，允许误差为±0.5％。
(三)有益效果
本发明提出一种全自动布氏压痕测量系统的校准方法，包括制作标准压痕：根据不同球径压头所对应的理论压痕直径，在多个理论压痕直径范围内各选择一块标准布氏硬度块，采用多个压头分别在标准布氏硬度块上各打多组压痕；从每组压痕中选定一个最接近理论压痕直径的压痕作为标准压痕，标准压痕的选定依据为各个方向的直径相差最小，在标准压痕外围使用图案进行标记；利用布氏压痕测量系统测量标准压痕直径，测量多组并计算示值误差；将示值误差与布氏压痕测量系统的允许误差作对比，小于允许误差，判定为合格；大于允许误差，将差值补偿入布氏压痕测量系统中，直至合格。本发明能够解决光电技术和计算机技术的布氏压痕测量系统无法校准的问题。
附图说明
图1为本发明实施例的校准方法中制作标准压痕示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本实施例提出一种全自动布氏压痕测量系统的校准方法，该校准方法具体包括如下步骤：
S1、制作标准压痕：根据不同球径压头所对应的理论压痕直径，在理论压痕直径d＜1mm、1mm≤d＜2.5mm、d≥2.5mm三个直径范围内各选择一块标准布氏硬度块，比如选择硬度值为351HBW10/3000的标准布氏硬度块，采用10mm、5mm、2.5mm压头分别在标准布氏硬度块上各打5个压痕。三个压头所对应的理论压痕直径分别为d10＝3.25mm、d5＝1.625mm、d2.5＝0.813mm。利用万能工具显微镜从每5个压痕中选定1个最接近理论压痕值的压痕作为标准压痕，标准压痕的选定依据为各个方向的直径相差最小，在该标准压痕外围使用方形图案进行标记，如图1所示。方形图案标记的两个边长为标准压痕的两个测量方位，相互垂直方向压痕直径的平均值为标准压痕直径ds。不同压头得到的标准压痕直径如下表所示：
| 编号 | 范围(mm) | 压头(mm) | 标准压痕直径ds(mm) | 精度(μm) |
| ds1 | d＜1 | d2.5 | 0.8130 | 1.008 |
| ds2 | 1≤d＜2.5 | d5 | 1.6260 | 1.016 |
| ds3 | d≥2.5 | d10 | 3.2520 | 1.033 |
其中，万能工具显微镜的测量精度公式为：1+ds/100，单位μm。
S2、利用布氏压痕测量系统测量标准压痕直径，测量5组，计算示值误差。测量结果及示值误差如下表所示：
其中：
S3、将示值误差与布氏压痕测量系统的允许误差作对比，本发明中布氏压痕测量系统的允许误差为±0.5％，小于允许误差，判定为合格；大于允许误差，将差值补偿入测量系统中，直至合格。本实施例中，布氏压痕测量系统的示值误差均小于允许误差。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种全自动布氏压痕测量系统的校准方法，其特征在于，所述校准方法具体包括如下步骤：
S1、制作标准压痕：根据不同球径压头所对应的理论压痕直径，在多个理论压痕直径范围内各选择一块标准布氏硬度块，采用多个压头分别在标准布氏硬度块上各打多组压痕；从每组压痕中选定一个最接近理论压痕直径的压痕作为标准压痕，标准压痕的选定依据为各个方向的直径相差最小，在标准压痕外围使用图案进行标记；
S2、利用布氏压痕测量系统测量标准压痕直径，测量多组并计算示值误差；
S3、将示值误差与布氏压痕测量系统的允许误差作对比，小于允许误差，判定为合格；大于允许误差，将差值补偿入布氏压痕测量系统中，直至合格。
2.如权利要求1所述的全自动布氏压痕测量系统的校准方法，其特征在于，步骤S1中，多个理论压痕直径分别为d＜1mm、1mm≤d＜2.5mm、d≥2.5mm。
3.如权利要求1所述的全自动布氏压痕测量系统的校准方法，其特征在于，步骤S1中，采用硬度值为351HBW10/3000的标准布氏硬度块；分别使用直径10mm、5mm和2.5mm的三个压头。
4.如权利要求1所述的全自动布氏压痕测量系统的校准方法，其特征在于，步骤S1中，利用万能工具显微镜从每组压痕中选定一个最接近理论压痕直径的压痕作为标准压痕。
5.如权利要求1所述的全自动布氏压痕测量系统的校准方法，其特征在于，步骤S1中，在标准压痕外围使用方形图案进行标记，方形图案标记的两个边长为标准压痕的两个测量方位。
6.如权利要求1所述的全自动布氏压痕测量系统的校准方法，其特征在于，步骤S3中，允许误差为±0.5％。
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| CN113702232A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-26 | 北京北方车辆集团有限公司 | 一种基于硬度法的全自动布氏压痕测量系统校准方法 |
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