洛氏硬度計(jì)是當(dāng)前硬度測(cè)量的主要工具,基于工業(yè)精細(xì)化生產(chǎn)的要求,提高硬度測(cè)量精度,降低洛氏硬度計(jì)誤差是當(dāng)前洛氏硬度計(jì)質(zhì)量檢測(cè)的重要內(nèi)容。
洛氏硬度計(jì)具有簡(jiǎn)單的操作特性,尤其是洛氏硬度計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)檢測(cè)材料的快速測(cè)量,因此洛氏硬度計(jì)在工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。然而由于洛氏硬度計(jì)的負(fù)荷較小,因此對(duì)工件表面的要求比較嚴(yán)格,因此在實(shí)踐中洛氏硬度計(jì)的計(jì)量會(huì)存在誤差,所以基于精密化工業(yè)發(fā)展需要,需要正視洛氏硬度計(jì)檢測(cè)中所存在的誤差,并且加以改進(jìn),以此提高我國(guó)洛氏硬度計(jì)測(cè)量質(zhì)量。
洛氏硬度計(jì)是檢測(cè)材料和零件硬度較精密的計(jì)量?jī)x器,屬于壓入法硬度計(jì),主要包括機(jī)架、加荷機(jī)構(gòu)、壓頭以及測(cè)量裝置等。機(jī)架是硬度計(jì)所有零部件的支撐體,是洛氏硬度計(jì)工作的重要基礎(chǔ)支撐,主要分為門式和懸臂式結(jié)構(gòu);加荷機(jī)構(gòu)則是對(duì)被檢測(cè)材料的檢測(cè)力裝置,例如洛氏硬度計(jì)就是利用杠桿機(jī)構(gòu)產(chǎn)生檢測(cè)力的;測(cè)量裝置。洛氏硬度檢測(cè)屬于機(jī)械式,因此測(cè)量工具選擇的是專用百分表;壓頭是硬度試驗(yàn)中的重要部件,壓頭的質(zhì)量關(guān)系到檢測(cè)示值的準(zhǔn)確與否,根據(jù)不同的檢測(cè)對(duì)象對(duì)壓頭的材料有著不同的要求。
洛氏硬度計(jì)的檢測(cè)工作原理就是:在進(jìn)行洛氏硬度計(jì)檢測(cè)的時(shí)候,首先采取120°金剛石圓錐或硬質(zhì)合金球(規(guī)定直徑)作為壓頭,在初始試驗(yàn)力F0作用下,再加上主試驗(yàn)力F1,在總試驗(yàn)力F作用下,將壓頭壓入試樣表面。之后卸除主試驗(yàn)力,在保留初始試驗(yàn)力F0測(cè)量壓痕深度殘余增量e,100(或130)減去e值(e值以0.002mm為單位)即為洛氏硬度值。
加強(qiáng)對(duì)洛氏硬度計(jì)檢測(cè)質(zhì)量控制對(duì)提高其工作效率,提高檢測(cè)數(shù)值的精確度具有重要的意義。結(jié)合相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在洛氏硬度計(jì)計(jì)量檢測(cè)中存在以下誤差,具體表現(xiàn)在:
為準(zhǔn)確分析洛氏硬度計(jì)直接校準(zhǔn)和間接校準(zhǔn)的區(qū)別,按照《洛氏硬度計(jì)檢定規(guī)程》要求對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn),如果采取一一校對(duì)的方式對(duì)洛氏硬度計(jì)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行校對(duì),例如對(duì)壓痕裝置的主軸位移等進(jìn)行校對(duì)得出的結(jié)果與相關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)是完全一致的。
但是如果洛氏硬度計(jì)的標(biāo)尺高硬度值是60±2,中硬度值是45±2,低硬度值是30±2,在上述情況下對(duì)這些值進(jìn)行間接的校對(duì),則會(huì)出現(xiàn)以下問題:
①標(biāo)尺的三種的硬度值不相同,但是其偏差指向都一樣。②高硬度值偏差正,低硬度值偏差負(fù)。③高硬度值正偏差,低硬度值負(fù)偏差。當(dāng)②③問題同時(shí)出現(xiàn)時(shí),那么測(cè)量杠桿后的出的數(shù)值是不理想的修正數(shù)值,如果根據(jù)上述數(shù)字進(jìn)行修正,要注意修正度,如果出現(xiàn)過度修正的話則會(huì)對(duì)洛氏硬度計(jì)檢測(cè)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響,造成洛氏硬度計(jì)的可靠性下降。
由于洛氏硬度計(jì)在具體的操作中具有使用靈活的特點(diǎn),而洛氏硬度計(jì)測(cè)量主要是通過測(cè)力傳感器以及位移傳感器完成的,因此需要經(jīng)過伺服電機(jī)的控制才能實(shí)現(xiàn)測(cè)量。
根據(jù)實(shí)踐檢測(cè),在校對(duì)洛氏硬度計(jì)的數(shù)值時(shí)會(huì)存在以下兩種情況:一是在加荷的過程中試驗(yàn)力是均勻加速實(shí)施的,然而在接近標(biāo)準(zhǔn)值的時(shí)候出現(xiàn)停頓,然后在進(jìn)行一直到無限接近標(biāo)準(zhǔn)值才會(huì)停止;二是標(biāo)準(zhǔn)值上下波動(dòng),在無限接近標(biāo)準(zhǔn)值后停止。
出現(xiàn)上述兩種情況必須要保證所停頓的區(qū)間小于或者等于規(guī)定的誤差范圍,這樣才能保證洛氏硬度計(jì)測(cè)量數(shù)值的準(zhǔn)確性。造成該問題出現(xiàn)的原因主要是因?yàn)樵诼迨嫌捕扔?jì)測(cè)量的過程中由于懸掛砝碼存在一定的自重力,因此砝碼的重力會(huì)傳遞到主軸上,從而需要洛氏硬度計(jì)不斷地調(diào)整主軸驅(qū)動(dòng)位置等,當(dāng)然如果力值的波動(dòng)過大就會(huì)影響到洛氏硬度計(jì)的測(cè)量數(shù)值。
對(duì)于上述問題的出現(xiàn)需要洛氏硬度計(jì)檢測(cè)人員對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)力值,具體就是要求相關(guān)檢測(cè)人員在具體校對(duì)過程中觀察洛氏硬度計(jì)的力值變化,如果加荷變化幅度高于正常值的1%,則說明存在較大的問題,需要從新對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整。
在強(qiáng)調(diào)質(zhì)量管理的環(huán)境下,因?yàn)闄C(jī)架變形而導(dǎo)致的洛氏硬度計(jì)出現(xiàn)誤差的現(xiàn)象越來越少,但是其也是客觀存在的一種情況。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn),如果在洛氏硬度計(jì)測(cè)量的過程中出現(xiàn)了機(jī)架位移等情況就會(huì)影響到測(cè)量數(shù)值的精準(zhǔn)性。例如在具體的測(cè)量中如果洛氏硬度計(jì)主軸出現(xiàn)位移0.002mm,那么就會(huì)產(chǎn)生1HRC的誤差,因此需要控制洛氏硬度計(jì)的機(jī)架防止其變形。具體的解決對(duì)策是:一方面要對(duì)洛氏硬度計(jì)的機(jī)架材料進(jìn)行檢測(cè),保證材料性能符合要求。
同時(shí)還需定期對(duì)機(jī)架進(jìn)行保養(yǎng),保證絲杠與工作臺(tái)接觸的表明要光滑干凈;另一方面要在止推軸承或者絲杠上涂抹適量的潤(rùn)滑劑便能產(chǎn)生較好的潤(rùn)滑效果。另外檢查機(jī)器設(shè)備零件的配置完整性與靈活性。機(jī)器的老化往往表現(xiàn)在零件不靈活或者一些小零件松動(dòng)不嚴(yán)密,這些小的問題都會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)大的偏差,所以在檢查完機(jī)器設(shè)備完好的情況下,對(duì)機(jī)器零件進(jìn)行檢察,確保完好無誤方可使用,若是年久失修,則需要更換設(shè)備或進(jìn)行調(diào)試。
在用洛氏硬度計(jì)測(cè)量材料硬度的時(shí)候,由于操作的失誤發(fā)生偏差也是常有的事。影響硬度測(cè)量準(zhǔn)確性的因素有很多,無論是哪種因素,都會(huì)影響到最后測(cè)量值,如果在初負(fù)荷和主負(fù)荷,還有加荷速度和壓頭一致的情況下,按照標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間進(jìn)行測(cè)量結(jié)果的取樣,測(cè)量值是比較準(zhǔn)確的,但是一旦這個(gè)時(shí)間沒有把握好,超過了標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間、或者是不足標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間,則這個(gè)測(cè)量結(jié)果要么高于標(biāo)準(zhǔn)值,要么低于標(biāo)準(zhǔn)值,這都不是想要的測(cè)量結(jié)果,也就是有誤差的測(cè)量結(jié)果。在操作中,就因?yàn)闀r(shí)間的把握不到位,造成測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)偏差,因此需要規(guī)范操作過程。
總之,造成洛氏硬度計(jì)出現(xiàn)誤差的因素比較多,這些因素的存在都會(huì)影響到洛氏硬度計(jì)檢測(cè)數(shù)值的準(zhǔn)確性,因此在實(shí)踐中需要檢測(cè)人員加強(qiáng)對(duì)洛氏硬度計(jì)計(jì)量的檢測(cè)控制質(zhì)量,對(duì)于存在的檢測(cè)問題需要從根源上查找問題,以此提高洛氏硬度計(jì)的計(jì)量精度。