CN113588467A - 一种硬度检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及硬度检测技术领域，公开了一种硬度检测方法及装置，该硬度检测方法包括如下步骤：步骤S1、制备样件；步骤S2、对样件的待检测部分进行平面检测，平面检测包括粗糙度检测和水平度检测中的至少一个；步骤S3、当平面检测合格时，对待检测部分进行压痕检测，以获得样件的硬度。该硬度检测方法在压痕检测之前对样件的待检测部分的平面质量进行检测，能够保证样件的制备质量，避免由于待检测部分的平面质量不同引起的硬度检测误差，硬度检测精度高且检测可靠性好。

Description

一种硬度检测方法及装置

技术领域

本发明涉及硬度检测技术领域，尤其涉及一种硬度检测方法及装置。

背景技术

曲轴连杆颈经过感应淬火后，表面具有淬火层，由于在发动机中，曲轴连杆颈为摩擦副的一部分，其使用工况恶劣，硬度不足或超差会导致摩擦副的异常磨损，将会对发动机造成极大的危害，因此曲轴连杆颈在使用前需要对淬火层的硬度进行抽检评价，以保证曲轴连杆颈的硬度满足要求。现有的硬度检测方法主要通过对样件进行压痕测试从而检测工件的硬度。其中，样件的制备质量直接影响硬度检测结果，使得硬度检测精度不高，难以满足曲轴连杆颈的测试要求，无法保证曲轴连杆颈的加工质量。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种硬度检测方法，该硬度检测方法能够避免样件制备质量对样件硬度检测精度的影响，硬度检测的精度高。

为此，本发明采用以下技术方案：

一种硬度检测方法，包括如下步骤：

步骤S1、制备样件；

步骤S2、对所述样件的待检测部分进行平面检测，所述平面检测包括粗糙度检测和水平度检测中的至少一个；

步骤S3、当所述平面检测合格时，对所述待检测部分进行压痕检测，以获得所述样件的硬度。

作为一种硬度检测方法的优选方案，所述步骤S1包括：

步骤S11、剖切待检测工件，获得预样件；

步骤S12、将所述预样件磨平，磨平的部分为所述待检测部分。

作为一种硬度检测方法的优选方案，所述步骤S3还包括：

当所述平面检测不合格时，返回所述步骤S12。

作为一种硬度检测方法的优选方案，所述步骤S12包括以预设磨平参数将所述预样件磨平，在所述步骤S3中，返回所述步骤S12之前还包括：

根据所述平面检测结果，调整所述预设磨平参数。

作为一种硬度检测方法的优选方案，所述步骤S12包括以预设磨平参数将所述预样件磨平，所述预设磨平参数由所述待检测工件的型号、材料和尺寸中的至少一个确定。

作为一种硬度检测方法的优选方案，所述预设磨平参数包括磨具种类、磨头旋转速度、磨平时间和磨平压力中的至少一个。

作为一种硬度检测方法的优选方案，所述步骤S12包括：

步骤S121、对所述预样件进行细磨；

步骤S122、对细磨后的所述预样件进行抛光。

作为一种硬度检测方法的优选方案，所述步骤S2包括：

步骤S21、检测所述待检测部分的粗糙度；

步骤S22、当所述待检测部分的粗糙度合格时，检测所述待检测部分的水平度，当所述待检测部分的水平度合格时，所述平面检测合格，当所述粗糙度和所述水平度中的一个不合格时，所述平面检测不合格。

作为一种硬度检测方法的优选方案，在所述步骤S3中，对所述待检测部分进行压痕检测的步骤包括：

在所述待检测部分上确定多个测试点，分别对多个所述测试点进行压痕检测。

本发明的有益效果：

本发明提出了一种硬度检测方法，其中在对样件的待检测部分进行压痕检测之前，对样件的待检测部分进行平面检测，能够保证样件的制备质量，防止样件的待检测部分的平面质量不同影响样件的硬度检测精度，检测精度高且检测可靠性好。

本发明的另一目的在于提出一种硬度检测装置，检测精度高且检测可靠性好。

为此，本发明采用以下技术方案：

一种硬度检测装置，采用上述硬度检测方法，所述硬度检测装置包括：

第一检测模块，被配置为对样件的待检测部分进行平面检测；

第二检测模块，被配置为对经过所述平面检测后的所述待检测部分进行压痕检测。

本发明的有益效果：

本发明提出了一种硬度检测装置，该硬度检测装置通过第一检测模块对样件的待检测部分进行平面检测，并通过第二检测模块对经过平面检测后的待检测部分进行压痕检测，能够保证样件的制备质量，避免样件的待检测部分的平面质量影响样件的硬度检测精度，检测精度高且检测可靠性好。

附图说明

图1是本发明实施例提供的硬度检测方法的流程图一；

图2是本发明实施例提供的硬度检测方法的流程图二；

图3是本发明实施例提供的硬度检测装置的结构示意图。

图中：

1-承载模块；11-承载件；12-定位斜板；

2-磨平模块；21-细磨组件；22-抛光组件；

3-第一检测模块；31-粗糙度检测组件；32-水平度检测组件；

4-第二检测模块。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图2所示，本实施例提供一种硬度检测方法，该硬度检测方法包括如下步骤：

步骤S1、制备样件；

步骤S2、对样件的待检测部分进行平面检测，平面检测包括粗糙度检测和水平度检测中的至少一个；

步骤S3、当平面检测合格时，对待检测部分进行压痕检测，以获得样件的硬度。

该硬度检测方法在压痕检测之前对样件待检测部分的平面质量进行检测，能够保证样件的制备质量，避免由于样件待检测部分的表面质量不同引起的硬度检测误差，硬度检测精度高。

示例性地，压痕检测采用洛氏硬度作为评价标准，当然，压痕检测的评价标准不限于此，可以根据实际检测需要进行选择，本实施例对此不做限制。

可选地，步骤S1包括：

步骤S11、剖切待检测工件，获得预样件，预样件可以具有合适的尺寸和形状，从而达到方便检测以及装夹的效果；

步骤S12、将预样件磨平以形成样件，磨平的部分为待检测部分，能够减少几何形状等因素对硬度检测的影响，从而保证样件的硬度检测的精度，不仅适用于平面类待检测工件的硬度检测，还能适用于曲面类待检测工件的硬度检测，适用范围大。此外，将预样件磨平，还能去除待检测工件表面由于切削加工等原因而产生的挤压层，避免挤压层影响待检测工件的硬度检测精度。

在本实施例中，待检测工件具体指的是曲轴连杆颈，制备样件的具体步骤如下：沿曲轴连杆颈的轴向剖切曲轴连杆颈获得预样件，预样件为半曲轴连杆颈，半曲轴连杆颈包括呈平面的剖切面和与剖切面相对的曲面，对曲面进行磨平以形成样件，其中磨平的部分为待检测部分，待检测部分用于后续平面检测和压痕检测。当然，待检测工件的种类不限于此，该硬度检测方法还可以用于检测其他种类和其他材料零件的硬度，样件的制备方式也不限于此，可以根据工件的种类和检测需要选择合适的样件制备方式，本实施例对此不做限制。

优选地，步骤S12中包括以预设磨平参数将预样件磨平，其中预设磨平参数由待检测工件的型号、材料和尺寸中的至少一个确定，能够根据不同待检测工件选择合适的磨平参数，以保证预样件的磨平质量和磨平效率，减少重新磨平的次数和平面检测的次数，从而提高硬度检测方法的检测精度和检测效率。当然，预设磨平参数的确定方式不限于此，可以根据实际硬度检测需要进行确定，本实施例对此不做限制。

示例性地，预设磨平参数包括磨具种类、磨头旋转速度、磨平时间和磨平压力中的至少一个，以预设磨平参数磨平预样件，能够提高待检测部分的平面质量，减少重新磨平的次数和平面检测的次数。

优选地，步骤S3还包括：

当平面检测不合格时，返回步骤S12，以重新对样件进行磨平，保证待检测部分的磨平质量，防止样件的磨平质量影响样件的硬度检测精度。

进一步地，在步骤S3中，返回步骤S12之前还包括：

根据平面检测结果，调整预设磨平参数。在对预样件进行磨平后，可能存在待检测部分粗糙度或水平度不在对应的要求范围内的情况，根据粗糙度或水平度与对应的要求范围的偏差，调整预设磨平参数，能够提高重新磨平时的磨平质量和磨平效率，从而提高样件的硬度检测效率和检测精度。

优选地，步骤S12具体包括：

步骤S121、对预样件进行细磨，以去除预样件的表面材料并将对应部分磨平；

步骤S122、对细磨后的预样件进行抛光。

通过先对预样件进行细磨以去除预样件的表面材料，并对细磨后的预样件进行抛光以保证待检测部分的光亮平整，能够保证待检测部分的磨平质量，减少磨平后的待检测部分在进行平面检测时出现不合格的情况，从而减少重新磨平的次数，提高磨平效率。当然，预样件的磨平方式不限于此，只要能满足平面检测的要求即可，可以根据实际检测需要进行设置，本实施例对此不做限制。

具体而言，预设磨平参数包括细磨参数和抛光参数，细磨参数可以包括细磨磨具种类、细磨磨头的旋转速度、细磨时间和细磨磨头的压力，抛光参数可以包括抛光磨具种类、抛光抛头的旋转速度、抛光时间和抛光抛头的压力，通过根据不同样件选择合适的细磨参数和抛光参数，且细磨参数与抛光参数相匹配，能够保证预样件的磨平质量，减少重新磨平的次数，提高样件的磨平效率，从而保证硬度检测的精度和检测效率。

示例性地，细磨磨具包括细磨砂纸，细磨砂纸的打磨精度高，能够保证待检测部分的细磨质量。

示例性地，抛光磨具包括抛光绒布，抛光绒布能够保证待检测部分的平整和光亮，从而保证待检测部分的抛光质量。

当待检测工件采用较软的金属或合金制成时，对预样件的磨平可能会引起待检测部分表面的加工硬化现象，加工硬化层将对待检测工件的硬度检测精度产生影响，为了避免上述影响，可以通过控制磨平的压力，并采用多次磨平的方式保证磨平质量，从而保证待检测工件的硬度检测精度。其中，磨平压力包括细磨磨头的压力和抛光抛头的压力。

可以理解的是，在对预样件进行磨平的过程中，还可以根据磨平需要使用磨削液，以保证待检测部分的磨平质量，避免磨平引起预样件温度过高影响预样件的表面硬度。

优选地，步骤S2具体包括：

步骤S21、检测待检测部分的粗糙度；

步骤S22、当待检测部分的粗糙度合格时，检测待检测部分的水平度，当待检测部分的水平度合格时，平面检测合格，当粗糙度和水平度中的一个不合格时，平面检测不合格。

当待检测部分的粗糙度不合格时，可以不检测待检测部分的水平度，直接返回步骤S12并重新对样件进行磨平，从而减少平面检测所需的时间，进一步提高待检测部分的检测效率。当然，在其他实施例中，也可以分别检测待检测部分的粗糙度和水平度，以根据粗糙度和水平度的情况调整磨平参数，保证重新磨平的磨平质量。此外，在其他实施例中，也可以是先对待检测部分进行水平度检测，再对待检测部分进行粗糙度检测，可以根据实际检测需要进行设置，本实施例对此不做限制。

优选地，步骤S3中，对待检测部分进行压痕检测的步骤包括：

在待检测部分上确定多个测试点，分别对多个测试点进行压痕检测。

通过分别对多个测试点进行压痕检测以确定样件的硬度，能够减少检测过程中偶然因素的干扰，提高样件的硬度检测精度。其中，可以由多个测试点的硬度的平均值作为样件的硬度，也可以在剔除多个测试点中明显异常的硬度值后计算多个测试点的硬度的平均值作为样件的硬度，可以根据实际检测需要进行设置。

本实施例还提供一种采用上述的硬度检测方法硬度检测装置，如图3所示，该硬度检测装置包括第一检测模块3和第二检测模块4，第一检测模块3被配置为对样件的待检测部分进行平面检测，第二检测模块4被配置为对经过平面检测后的样件进行压痕检测以获得样件的硬度。

该硬度检测装置能够保证样件的平面质量，避免由于样件的平面质量不同引起的硬度检测误差，从而保证样件的硬度检测精度。

在一些情况下，样件由待检测工件经过剖切和磨平形成。具体而言，待检测工件经剖切形成尺寸合适或方便装夹的预样件，最后对预样件进行磨平以形成样件，磨平的部分为待检测部分。为了减少检测过程中的定位次数、装夹次数以及传输时间等，并在平面检测不合格时能够方便地对样件重新进行磨平，提高硬度检测效率，该硬度检测装置还包括磨平模块2，磨平模块2被配置为对预样件进行磨平，以形成样件，磨平的部分为待检测部分，能够保证待检测部分的平面质量，缩短由待检测工件制备样件的步骤，对预样件的平面度没有要求，适用于曲面类待检测工件的硬度检测，此外，当样件的平面检测不合格时，可以直接采用磨平模块2对样件进行重新磨平，能够提高硬度检测效率。

可以理解的是，当待检测工件无需进行剖切时，磨平模块2也可以直接对待检测工件进行磨平以形成样件。

优选地，磨平模块2、第一检测模块3和第二检测模块4沿第一方向间隔设置，硬度检测装置还包括承载模块1，承载模块1能够承载预样件并带动预样件沿第一方向往复运动，以分别实现对预样件的磨平以及对待检测部分的平面检测和压痕检测，当平面检测不合格时，承载模块1还能带动样件返回磨平模块2处并重新进行磨平，检测过程中仅需对预样件进行一次安装，检测效率高，能够实现检测过程的自动化，并节省人力。

进一步地，承载模块1还能够对预样件进行定位，避免由于磨平或检测位置不同引起硬度检测误差，从而保证样件的硬度检测精度。在本实施例中，由于预样件具有曲面，为了对曲面进行定位，示例性地，承载模块1包括承载件11和设置于承载件11上的两个定位斜板12，承载件11用于承载预样件，两个定位斜板12沿第一方向对称设置且两个定位斜板12成夹角设置，两个定位斜板12能够分别与预样件相抵接，以保证预样件的中心轴线与承载件11的中心轴线相重合，从而保证预样件的磨平精度以及样件的检测精度。当然，承载模块1的定位方式不限于此，可以根据硬度检测需要和待检测工件的种类进行设置，本实施例对此不做限制。

可选地，磨平模块2包括沿第一方向间隔设置的细磨组件21和抛光组件22，以分别对预样件进行细磨以及对细磨后的预样件进行抛光，以保证样件的待检测部分的粗糙度和水平度，从而保证硬度检测的精度和可靠性。

优选地，第一检测模块3包括沿第一方向间隔设置的粗糙度检测组件31和水平度32检测组件，以分别对样件的待检测部分的粗糙度和水平度进行检测，保证样件的磨平质量。

示例性地，粗糙度检测组件31包括粗糙度检测探头，粗糙度检测探头能够分别与样件的待检测部分上的多点相抵接，以获得待检测部分的粗糙度。

示例性地，水平度检测组件32包括激光发生器和激光接收器，激光发生器和激光接收器沿第二方向相对设置，第二方向与第一方向垂直且第二方向位于水平面内，样件能够由激光发生器和激光接收器之间经过，并将激光发生器发出的部分激光遮挡，激光接收器接收遮挡后的激光，从而根据激光遮挡的部分获得样件待检测部分的水平度。

当然，粗糙度的检测方式和水平度的检测方式均不限于此，可以根据实际检测需要选择合适的检测方式，本实施例对此不做限制。

在本说明书的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种硬度检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、制备样件；

步骤S2、对所述样件的待检测部分进行平面检测，所述平面检测包括粗糙度检测和水平度检测中的至少一个；

步骤S3、当所述平面检测合格时，对所述待检测部分进行压痕检测，以获得所述样件的硬度。

2.根据权利要求1所述的硬度检测方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

步骤S11、剖切待检测工件，获得预样件；

步骤S12、将所述预样件磨平，磨平的部分为所述待检测部分。

3.根据权利要求2所述的硬度检测方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：

当所述平面检测不合格时，返回所述步骤S12。

4.根据权利要求3所述的硬度检测方法，其特征在于，所述步骤S12包括以预设磨平参数将所述预样件磨平，在所述步骤S3中，返回所述步骤S12之前还包括：

根据所述平面检测结果，调整所述预设磨平参数。

5.根据权利要求2所述的硬度检测方法，其特征在于，所述步骤S12包括以预设磨平参数将所述预样件磨平，所述预设磨平参数由所述待检测工件的型号、材料和尺寸中的至少一个确定。

6.根据权利要求5所述的硬度检测方法，其特征在于，所述预设磨平参数包括磨具种类、磨头旋转速度、磨平时间和磨平压力中的至少一个。

7.根据权利要求2所述的硬度检测方法，其特征在于，所述步骤S12包括：

步骤S121、对所述预样件进行细磨；

步骤S122、对细磨后的所述预样件进行抛光。

8.根据权利要求2所述的硬度检测方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

步骤S21、检测所述待检测部分的粗糙度；

步骤S22、当所述待检测部分的粗糙度合格时，检测所述待检测部分的水平度，当所述待检测部分的水平度合格时，所述平面检测合格，当所述粗糙度和所述水平度中的一个不合格时，所述平面检测不合格。

9.根据权利要求1所述的硬度检测方法，其特征在于，在所述步骤S3中，对所述待检测部分进行压痕检测的步骤包括：

在所述待检测部分上确定多个测试点，分别对多个所述测试点进行压痕检测。

10.一种硬度检测装置，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的硬度检测方法，所述硬度检测装置包括：

第一检测模块(3)，被配置为对样件的待检测部分进行平面检测；

第二检测模块(4)，被配置为对经过所述平面检测后的所述待检测部分进行压痕检测。

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