CN220251641U - 维氏硬度计轴承球形滚子硬度检测用工作台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种维氏硬度计轴承球形滚子硬度检测用工作台，包括操作台和位置调整机构；所述操作台的底部设置有安装槽，所述安装槽间隙的套设于维氏硬度计的连接座上；所述操作台的上表面设置有对齐槽，所述对齐槽的形状和大小与所述维氏硬度计压头外轮廓相匹配；所述位置调整机构包括对置在所述安装槽侧壁上同时抵触在所述连接座上的调节丝杠和弹性元件，以及于所述调节丝杠的上部设置在所述操作台外表面上的水平刻度块；所述调节丝杠上设置有周向刻度尺，所述水平刻度块上设置有水平刻度尺，通过两个刻度尺调整所述操作台的水平位置，以使得所述维氏硬度计压头落入所述对齐槽内，以实现精确校准。

Description

维氏硬度计轴承球形滚子硬度检测用工作台

技术领域

本实用新型属于机械检测领域，尤其是涉及一种维氏硬度计轴承球形滚子硬度检测用工作台。

背景技术

球轴承滚子硬度检测时，由于硬度计的压头呈球形，在需要检测的钢球直径较小时，压头的顶点与钢球的最高点很难对准，即测量压头的中心与钢球的中心不在同一中心位置，在测量施加一定载荷时，这种中心无法对准的情形，容易导致硬度计压头与钢球发生偏离，测量硬度数据不准确，更有甚者可能会压蹦压头，导致压头损坏，导致检测任务不能顺利完成。为解决上述问题，已有椿中机械（太仓）有限公司申请了名称为“洛氏硬度计测量工装专用夹具”、公告号CN102252905B的发明专利，其公开的专用夹具通过在平台固定底座的外侧设置四个调节固定螺钉用以调节测量工件平台的位置，在测量时，现将钢球类产品放入锥形测量凹槽内，调节四个调节固定螺钉，使硬度计的压头中心与钢球的中心保持一致，然后固定测量工件平台，保证了测量的精度。但该专利所公开的专用夹具适用于洛氏硬度计，能够测量较大直径的工件，中心对准时根据操作人员的经验将工件中心与压头顶点进行校准，而且该专用夹具结构复杂，无法有效地应用于现有的测量小直径工件（直径小于4mm）的维氏硬度计上。另一方面，该专用夹具在使用时，先将钢球放置在锥形测量凹槽内，然后进行调整校准中心，这种靠肉眼直接观察进行对准，仅适用于大尺寸工件的检测，同时与检测工作人员的工作经验具有很大的关系，很难实现完全的中心对准，造成检测结果的误差很大，有时测量误差甚至超过百分之五十，目前解决方案只能是通过反复测量，求平均值的方式尽量减少这种人工对准造成的测量误差。而且在测量压痕大小时，需要把工件从工作台上取下后测量，存在较大的测量误差。

实用新型内容

本实用新型致力于解决现有技术的不足，本实用新型一方面旨在提供一种维氏硬度计轴承球形滚子硬度检测用工作台及检测方法，本实用新型的检测工作台适配于常规的测量小直径工件的维氏硬度计，结构简单，易于调整操作。

另一方面，本实用新型的轴承球形滚子硬度检测用工作台的对齐槽，其形状与硬度计压头相匹配，专用于工作台与硬度计压头的中心校准。

再一方面，本实用新型提供的一种检测校准方法克服了现有技术中检测大小工件的硬度时均靠操作人员的目测对齐造成的中心对齐度不精确的问题，同时提高了测量精度和准确性，无需多次测量。

再一方面，本实用新型提供的一种检测校准工作台，能够直接在不移动工件的情况下，直接测量压痕的大小，从而获取检测硬度参数。

本实用新型的一种维氏硬度计轴承球形滚子硬度检测用工作台，其包括操作台和位置调整机构；

所述操作台的底部设置有安装槽，所述安装槽间隙的套设于维氏硬度计的连接座上；

所述操作台的上表面设置有对齐槽，所述对齐槽的形状与维氏硬度计压头外轮廓相匹配；

所述位置调整机构包括至少两组设置在所述安装槽侧壁上同时抵触在所述连接座上的调节组件，每组所述调节组件包括对置在所述安装槽侧壁上的调节丝杠和弹性元件，以及于所述调节丝杠的上部设置在所述操作台外表面上的水平刻度块；所述调节丝杠上设置有周向刻度尺，所述水平刻度块上设置有水平刻度尺，通过所述周向刻度尺和所述水平刻度尺调整所述操作台的水平位置使所述维氏硬度计压头落入所述对齐槽内实现精确校准，以及测量硬度检测产生的压痕大小。

优选地，所述调节组件有两组，两组所述调节组件的中心线垂直设置。

优选地，所述安装槽的侧壁上设置两组调节孔，每组所述调节孔包括对置的螺纹通孔和弹簧盲孔，每个所述螺纹通孔内设置一个所述调节丝杠，每个所述弹簧盲孔内设置一个所述弹簧。

优选地，所述安装槽为盲孔。

优选的，所述对齐槽的底部设置有压头躲让槽，下压所述维氏硬度计压头时其顶部伸进所述压头躲让槽里。

优选地，所述压头躲让槽的开口形状和大小与所述维氏硬度计压头的尖头匹配。

优选地，所述压头躲让槽为弧形或圆柱形。

优选地，所述操作台为圆柱形或多边柱形。

采用上述技术方案，本实用新型相比现有技术具有如下有益效果：

1、维氏硬度计适合小部件和小工件的硬度测量，为了达到测量精度，需要压头与待测量轴承球形滚子顶点对齐；而洛氏硬度计适合大工件的硬度测量，不需要压头与待测量工件顶点对齐。

2、本实用新型操作台上的对齐槽与维氏硬度计压头形状匹配，从而可以通过维氏硬度计压头下压进对齐槽内，使得维氏硬度计压头进入对齐槽对齐，维氏硬度计压头的尖头进入压头躲让槽内进一步矫正，保证了维氏硬度计压头与对齐槽的中心对齐；当球类件放置在对齐槽内时，球类件的顶点自然与对齐槽的中心对齐，继而维氏硬度计压头的顶点与球类件的顶点也对齐。即通过设置对齐槽与维氏硬度计压头形状匹配来矫正对齐槽的中心与维氏硬度计压头顶点对齐，从而特别适用于检测直径小于4mm的球类件的硬度。

3、本实用新型的操作台直接套设在维氏硬度计的连接座顶部外，调节丝杠和弹簧直接设置在操作台上，不需要另外的部件配合移动操作台的水平位置，使工作台结构大大简化。

4、本实用新型的操作台的对齐槽部分与连接座连接的安装槽部分一体设置，不用多个部件相连，从而不会出现安装尺寸误差，适合测量精度高的维氏硬度计。

5、轴承滚子硬度检测用工作台结构简单，检测硬度方便快捷。

6、调节丝杠上设置有周向刻度尺，所述水平刻度块上设置有水平刻度尺，用于当所述维氏硬度计压头下移至所述对齐槽内进行校准时通过所述周向刻度尺和所述水平刻度尺调整所述操作台的水平位置，此外还可以在硬度检测后测量压痕的大小。同时本实用新型工作台能够直接在不移动工件的情况下，直接测量压痕的大小，从而获取检测硬度参数，且测量精度精准。

7、本实用新型的检测校准方法在检测之前进行中心校准，提高了校准精度，改变了现有技术中将工件放置到操作台上之后直接将压头和工件进行校准所导致的校准无法对正中心的缺陷，不再以来操作人员的经验进行对准，提高了测量精度和准确性，无需多次测量。

参考以下描述，本申请的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。并入于本说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明本申请的实施例，且连同所述描述一起用于解释本申请的原理。

附图说明

本说明书中针对所属领域的技术人员来阐述本申请的完整和启发性公开内容，包括其最佳实施方式，本说明书参考了附图，在附图中：

图1为本实用新型技术背景提供的现有的一种维氏硬度计的主视图；

图2为本实用新型技术背景提供的现有的一种维氏硬度计的侧视图；

图3为本实用新型实施例提供的维氏硬度计轴承球形滚子硬度检测用工作台的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的维氏硬度计轴承球形滚子硬度检测用工作台的剖面示意图；

图5为本实用新型实施例提供的维氏硬度计轴承球形滚子硬度检测用工作台的位置调整机构的局部结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的维氏硬度计轴承球形滚子硬度检测用工作台进行硬度检测时产生的压痕形状图。

附图标记：

1-操作台；11-对齐槽；12-螺纹通孔；13-安装槽；14-压头躲让槽；15-弹簧盲孔；16-水平刻度块；161-水平刻度尺；2-硬度计；21-维氏硬度计压头；22-工作台；23-连接座；24-支撑柱；25-底座；3-调节丝杠；31-周向刻度尺；4-弹簧；5-压痕。

具体实施方式

现将详细参考本申请的实施例，在图中说明本申请的实施例的一个或多个实例。每个实例是为了解释本申请而提供，而非限制本申请。实际上，所属领域的技术人员将清楚，在不脱离本申请的范围或精神的情况下可在本申请中进行各种修改和变化。举例来说，说明或描述为一个实施例的一部分的特征可与另一实施例一起使用以产生再一实施例。如本说明书中所使用，术语“第一”、“第二”等可互换使用以区分一部件与另一部件而并非意图表示各个部件的位置或重要性。如说明书中所使用，除非上下文另外明确指出，否则术语“一”，“一个”、“该”和“所述”旨在表示存在一个或多个元件。术语“包括”，“包括”和“具有”旨在是包括性的，并且意味着除列出的要素外可能还有其他要素。

现在参考附图，其中在所有附图中相同的数字表示相同的元件，下面结合具体的实施方式对本实用新型做进一步的解释说明。

目前，如图1和2所示，现有的硬度计2包括维氏硬度计压头21、设置在底座25上的上下依次相连的工作台22、连接座23和支撑柱24，其中支撑柱24与底座25固连，工作台22放置在连接座23上。

对轴承滚子进行硬度检测时，将制作好的镶嵌试样直接放置在工作台22上，维氏硬度计压头21向下移动压在镶嵌试样加工过的露出检测试样组织处对镶嵌在里面的检测试样进行硬度检测。

本实用新型实施例提供的维氏硬度计轴承球形滚子硬度检测用工作台，可以不使用热镶嵌法也不制作检测试样，而是直接将被检测轴承球形滚子放置在该工作台上检测硬度，特别是检测直径小于4mm的轴承滚子的硬度。本实用新型提供的工作台是将现有的维氏硬度计2上的工作台22取下，将操作台1套设在如图1和2所示的连接座23上端部使用。

本实用新型实施例提供的维氏硬度计轴承球形滚子硬度检测用工作台，包括操作台1和设置在操作台1上的两对垂直设置的包括调节丝杠3和弹性元件的位置调整机构，其中一个调节丝杠3沿x轴设置，另一个调节丝杠3沿y轴设置。

如图3和4所示，操作台1为圆柱体，其上端面中心设置有与维氏硬度计压头21形状匹配的圆锥形的对齐槽11，用于维氏硬度计压头21下压进对齐槽11内使维氏硬度计压头21顶点和对齐槽11中心对齐，对齐槽11为圆锥形槽，通过对齐槽进行校准。

对齐槽11的底部还设置有压头躲让槽14，因为维氏硬度计压头21顶部具有尖头，为了不损坏维氏硬度计压头21的顶部以及待测工件，特设置压头躲让槽14，在维氏硬度计压头21下压完全伸进对齐槽11时，维氏硬度计压头21顶部的尖头也伸进压头躲让槽14里。

操作台1的底面上设置有圆形的安装槽13，安装槽13的圆周侧面上设置有两组调节孔，每组调节孔包括对置的螺纹通孔12和弹簧盲孔15，每个螺纹通孔12里设置一个调节丝杠3，每个弹簧盲孔15里设置一个弹簧4。

为了更方便调整操作台1上的对齐槽的水平位置，螺纹通孔12和弹簧盲孔15的轴心线成一直线设置。

位置调整机构除了调节丝杠3和弹簧4外，还包括于调节丝杠3的上部设置在操作台1外表面上的水平刻度块16，如图5所示。通过调节丝杠3和水平刻度块16来精确调整操作台1上的对齐槽的水平位置。具体的，调节丝杠3的外表面上设有周向刻度尺31，水平刻度块16与调节丝杠3轴向平行的一侧设置有水平刻度尺161。水平刻度尺161线纹间隔是0.5mm，调节丝杠3的螺距是0.5mm，即调节丝杠3旋转一圈会前进0.5mm，因此在调节丝杠3的外表面上一周均匀刻有50个刻线，就等于将0.5mm分成了50份，那么调节丝杠3转动一刻线分度就会前进0.01mm，以此实现在该方向的形状位置测量。根据水平刻度尺161和周向刻度尺31可以很清楚的知道在x轴和y轴上移动操作台1的水平距离，更方便调整操作台1的水平位置。

另外，在检测完轴承球形滚子后，利用水平刻度尺161和周向刻度尺31还可以测量被测轴承球形滚子上的压痕5的大小。如图6所示，维氏硬度计形成的压痕5为棱形，需要测量x轴和y轴两个方向的长度d，下面以x轴的测量为例进行说明。

具体的，在检测完被测球形轴承滚子的硬度后，上移维氏硬度计压头21，将维氏硬度计压头21顶部的尖头指向x向压痕5的一边，然后读取现在x向水平刻度尺161的读数；然后旋转调节丝杠3，使放置在对齐槽里的被测球形轴承滚子沿着x向移动，使维氏硬度计压头21顶部的尖头指向x向压痕5的另一边，然后读取现在x向水平刻度尺161的读数，两次读数之差即为压痕5在x向的长度,其中就是棱形的其中一个中心线长度d。用同样的方法测出压痕5在y向的长度，即测出棱形的另一个中心线长度d，取和的平均值，然后查表得出硬度值（计算方法是现有技术，不在本申请保护范围）。

对轴承球形滚子进行硬度检测时，首先将维氏硬度计压头21的顶点与对齐槽的中心对齐，此时，将维氏硬度计压头21下移放置到作为对齐槽的对齐槽11里；如果维氏硬度计压头21没有完全伸进到对齐槽11里，说明维氏硬度计压头21的顶点与对齐槽11的中心没有对齐，此时按照刻度转动2个调节丝杠3中的一个或两个以调整对齐槽11的水平位置，使维氏硬度计压头21完全落入到对齐槽11里，继续下移维氏硬度计压头21，通过位置调整机构的调节使维氏硬度计压头21落入压头躲让槽中，以提高校准精度，从而提高检测精度，然后固定操作台1位置不动以便进行轴承滚子硬度检测。进行硬度检测时将轴承滚子放置在对齐槽11里，因为通过维氏硬度计压头21的顶部与对齐槽11中心对齐已经校准过操作台1的位置，此时放置在对齐槽11里的轴承球形滚子的顶部也与维氏硬度计压头21的顶部对齐，该顶部对齐方法简单有效。

在有些实施例中，操作台1除了圆柱形外，还可以为多边柱形。

在有些实施例中，用于调整操作台1位置的可以不用带有刻度的调节丝杠，而是使用推出机构，比如液压或气压活塞缸、电机驱动的推出杆等，此时推出机构对置在操作台1外，而不是设置在操作台1上。

本实用新型把上述的螺杆和推出机构统称为调整操作台水平位置的位置调整机构。

本实用新型提供的维氏硬度计轴承球形滚子检测用工作台，通过将操作台1的圆形安装槽13套设在连接座23外，安装槽13与连接座23小间隙配合；在操作台1的顶面设置与维氏硬度计压头21形状匹配的用于与维氏硬度计压头21顶点对齐的圆锥形的对齐槽，并在操作台1上设置两对用于前后左右调整操作台1水平位置的调节丝杠3和弹簧4，通过使维氏硬度计压头21完全置入对齐槽内使得维氏硬度计压头21顶点与对齐槽中心对齐；在对球形的轴承滚子硬度检测时将其放置在对齐槽中，此时轴承球形滚子顶部与维氏硬度计压头21的顶部对齐，从而通过矫正维氏硬度计压头21的顶部与对齐槽的中心对齐可以检测所有直径大小的球类件的硬度，特别是直径小于4毫米的球类件。该轴承滚子检测用工作台使检测球形的轴承滚子硬度简单化，不再使用热镶嵌法进行检测，不用制作镶嵌试样和检测试样，大大缩短了检测时间，且不会因为制作的检测试样表面变形影响检测精度，更重要的是该轴承滚子检测用工作台检测的是轴承滚子的表面硬度，不是轴承滚子内部组织的硬度。

相应的，利用上述的轴承滚子检测用工作台检测轴承球形滚子的方法相比现有技术也有不同。

本实用新型实施例还提供一种利用轴承滚子检测用工作台检测轴承球形滚子硬度的方法，包括以下步骤：

步骤1，将操作台1套设在维氏硬度计的连接座23上端部；

具体的，步骤1包括：将现有的硬度计上的工作台22从连接座23上取下，将弹簧4设置在操作台1的弹簧盲孔15内，然后将操作台1的安装槽13套设在连接座23外，再将调节丝杠3分别旋进螺纹通孔12内。

步骤2，将维氏硬度计压头21与操作台1的圆锥形的对齐槽中心对齐；

步骤21，下移维氏硬度计压头21，将维氏硬度计压头21置入对齐槽内；

步骤22，旋转调节丝杠3以调整对齐槽的水平位置，使维氏硬度计压头21顶部落入压头躲让槽里，此时维氏硬度计压头21完全进入对齐槽，维氏硬度计压头21与对齐槽中心对齐；

步骤23，锁定操作台1当前位置；

通过锁定硬度计的支撑柱24来固定操作台1当前位置，以便于接下来对轴承滚子进行硬度检测。

步骤3，将待检测轴承球形滚子放置在操作台1的对齐槽内，下移维氏硬度计压头21压在待检测轴承球形滚子上对其进行硬度检测。

本实用新型相比现有技术具有以下有益效果：

1、维氏硬度计适合小部件和小工件的硬度测量，为了达到测量精度，需要压头与待测量轴承球形滚子顶点对齐；而洛氏硬度计适合大工件的硬度测量，不需要压头与待测量工件顶点对齐。

2、本实用新型操作台上的对齐槽与维氏硬度计压头形状匹配，从而可以通过维氏硬度计压头下压进对齐槽内，使得维氏硬度计压头进入对齐槽对齐，维氏硬度计压头的尖头进入压头躲让槽内进一步矫正，保证了维氏硬度计压头与对齐槽的中心对齐；当球类件放置在对齐槽内时，球类件的顶点自然与对齐槽的中心对齐，继而维氏硬度计压头的顶点与球类件的顶点也对齐。即通过设置对齐槽与维氏硬度计压头形状匹配来矫正对齐槽的中心与维氏硬度计压头顶点对齐，从而特别适用于检测直径小于4mm的球类件的硬度。

3、本实用新型的操作台直接套设在维氏硬度计的连接座顶部外，调节丝杠和弹簧直接设置在操作台上，不需要另外的部件配合移动操作台的水平位置，使工作台结构大大简化。

4、本实用新型的操作台的对齐槽部分与连接座连接的安装槽部分一体设置，不用多个部件相连，从而不会产生由于各个部件叠加而形成的间隙，适合测量精度高的维氏硬度计。

5、轴承滚子硬度检测用工作台结构简单，检测硬度方便快捷。

6、调节丝杠上设置有周向刻度尺，所述水平刻度块上设置有水平刻度尺，用于当所述维氏硬度计压头下移至所述对齐槽内进行校准时通过所述周向刻度尺和所述水平刻度尺调整所述操作台的水平位置，此外还可以在硬度检测后测量压痕5的大小。

7、本实用新型的检测校准方法在检测之前进行中心校准，提高了校准精度，改变了现有技术中将工件放置到操作台上之后直接将压头和工件进行校准所导致的校准无法对正中心的缺陷，不再以来操作人员的经验进行对准，提高了测量精度和准确性，无需多次测量。

本说明书使用实施例来公开本申请，包括最佳实施例，并且还使所属领域的技术人员能够实践本申请，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何所并入的方法。本申请的实施例及由实施例稍加改变获得的技术方案都在本申请的保护范围内。

Claims (8)

1.一种维氏硬度计轴承球形滚子硬度检测用工作台，其特征在于，其包括操作台（1）和位置调整机构；

所述操作台（1）的底部设置有安装槽（13），所述安装槽（13）间隙的套设于维氏硬度计的连接座（23）上；

所述操作台（1）的上表面设置有对齐槽（11），所述对齐槽（11）的形状与维氏硬度计压头（21）外轮廓相匹配；

所述位置调整机构包括至少两组设置在所述安装槽（13）侧壁上同时抵触在所述连接座（23）上的调节组件，每组所述调节组件包括对置在所述安装槽（13）侧壁上的调节丝杠（3）和弹性元件；以及于所述调节丝杠（3）的上部设置在所述操作台（1）外表面上的水平刻度块（16）；所述调节丝杠（3）上设置有周向刻度尺（31），所述水平刻度块（16）上设置有水平刻度尺（161），通过所述周向刻度尺（31）和所述水平刻度尺（161）调整所述操作台的水平位置使所述维氏硬度计压头落入所述对齐槽内实现精确校准，以及测量硬度检测产生的压痕（5）大小。

2.根据权利要求1所述的轴承球形滚子硬度检测用工作台，其特征在于，所述调节组件有两组，两组所述调节组件的中心线垂直设置。

3.根据权利要求2所述的轴承球形滚子硬度检测用工作台，其特征在于，所述安装槽的侧壁上设置两组调节孔，每组所述调节孔包括对置的螺纹通孔（12）和弹簧盲孔（15），每个所述螺纹通孔（12）内设置一个所述调节丝杠（3），每个所述弹簧盲孔（15）内设置一个所述弹簧（4）。

4.根据权利要求1所述的轴承球形滚子硬度检测用工作台，其特征在于，所述安装槽（13）为盲孔。

5.根据权利要求1至4任一所述的轴承球形滚子硬度检测用工作台，其特征在于，所述对齐槽的底部设置有压头躲让槽（14），下压所述维氏硬度计压头（21）时其顶部伸进所述压头躲让槽（14）里。

6.根据权利要求5所述的轴承球形滚子硬度检测用工作台，其特征在于，所述压头躲让槽（14）的开口形状和大小与所述维氏硬度计压头（21）的尖头匹配。

7.根据权利要求5所述的轴承球形滚子硬度检测用工作台，其特征在于，所述压头躲让槽（14）为弧形或圆柱形。

8.根据权利要求1所述的轴承球形滚子硬度检测用工作台，其特征在于，所述操作台（1）为圆柱形或多边柱形。