[发明专利]关于钻针折断力及弯曲疲劳的测试装置及其测试方法

说明书

本发明公开了关于钻针折断力及弯曲疲劳的测试装置及其测试方法，测试装置包括机架、钻针夹具、钻针、顶压机构和测力系统；该机架包括平台和滑台；该钻针包括柄部和钻针段；该钻针夹具包括安装块和V形块，V形块和安装块间形成安装槽，钻针夹具的安装槽夹接钻针的柄部，钻针夹具装接在滑台且钻针竖直布置；该顶压机构包括X轴驱动机构和压头，X轴驱动机构带动压头沿X轴滑动，压头前端面凹设有配合槽，配合槽和钻针配合；该测力传感器连接压头以获力学信息。它具有如下优点：可以对钻针的折断力以及弯曲疲劳进行测试，为钻针的结构设计及材料性能提供折断力以及弯曲疲劳极限等重要参考标准，可用于钻针的寿命、疲劳特性等能力的评价。

技术领域

本发明涉及测试技术领域，尤其涉及一种关于钻针折断力及弯曲疲劳的测试装置及其测试方法。

背景技术

随着智能手机、平板电脑等电子设备的小型化，不但推动了印制电路板(PCB)的小型化，而且促进了PCB电路图形的精细化，因此对于微钻技术的性能提出了更高的要求。钻针的断针机理主要是切屑堵塞，它是造成钻针轴向力增大的关键因素，随着进给量和钻孔深度的增加，钻针的轴向力也会增加。因此，研究和提高钻针的折断力和弯曲疲劳极限是改善微钻技术性能的重要举措。

发明内容

本发明提供了关于钻针折断力及弯曲疲劳的测试装置及其测试方法，其克服了背景技术中所存在的不足。

本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之一是：关于钻针折断力及弯曲疲劳的测试装置，包括机架、钻针夹具、钻针、顶压机构和测力系统；该机架包括平台和能相对平台沿Y及Z轴进行调节的滑台；该钻针包括一体成型的柄部和钻针段；该钻针夹具包括安装块和V形块，该V形块和安装块间形成安装槽，该钻针夹具的安装槽夹接钻针的柄部，该钻针夹具装接在滑台且钻针竖直布置；该顶压机构包括装接在平台上的X轴驱动机构和能相对平台滑接的压头，该X轴驱动机构传动连接压头且带动压头沿X轴滑动，该压头前端面凹设有上下贯穿的配合槽，该配合槽和钻针配合；该测力系统包括测力传感器，该测力传感器连接压头以获力学信息。

一实施例之中：该安装块设第一V型槽，该V形块设第二V形槽，该第一V型槽和第二V形槽配合构成上述安装槽。

一实施例之中：该压头具有末小头大的圆台，该圆台末端面凹设上述配合槽。

一实施例之中：该配合槽横截面呈弧形槽，且弧形槽直径和钻针段直径相等。

一实施例之中：该平台上设光学平板，该光学平板上固设有放大镜，该X轴驱动机构、滑台装设在光学平板上。

一实施例之中：该光学平板和滑台间设两个方向的螺旋测微器，通过螺旋测微器调节滑台。

一实施例之中：该测力系统还包括电荷放大器、数据采集卡和电脑主机，该电脑主机连接数据采集卡，该数据采集卡连接电荷放大器，该电荷放大器连接测力传感器。

本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之二是：所述的关于钻针折断力及弯曲疲劳的测试装置的测试方法，包括：

(1)滑台带动钻针在Y、Z方向上运动，靠近压头；

(2)微调钻针在Y、Z方向上位置，使钻针与压头上的配合槽对齐，但不接触；

(3)X轴驱动机构驱动压头向钻针运动，此时测力系统开始采集动态力信号，压头和钻针接触时，产生力信号，当力信号达到临界值时，压头和钻针完全接触，完成对刀；

(4)X轴驱动机构初始位置清零；

(5)X轴驱动机构沿X方向运动，使钻针折断，在此过程中记录力信号和X轴驱动机构以获载荷-位移曲线，及，钻针弯曲破坏时的临界载荷和最大挠度；