金属切削加工瞬态温度测量研究综述

金属切削过程中产生大量的切削热,导致切削温度不断变化。切削温度对切削加工有重要影响,其测量研究对切削过程有重要意义,但受测量元件响应时间以及切削条件的限制,切削过程中瞬态温度的准确获取一直是该领域的难题。本文综述了目前应用于瞬态切削温度测量的几种方法,指出了其基本原理、优缺点以及适用范围,并对瞬态温度测温方法的发展趋势进行了深入分析。     

切削温度虚拟仪器的软件设计

主要介绍了基于LabVIEW平台的切削温度在线测量虚拟仪器的软件设计。该软件实现了切削温度的实时显示,切削参数和测得温度数据的存储、查询和比较分析,切削试验数据报表的生成,切削正交试验设计等功能。     

采用单片机改革切削温度实验

切削温度的测量是切削原理实验的重要项目。本文介绍一种采用单片机改革切削温度实验的做法以及相应的硬件开发和软件设计问题。改革的结果表明,此法提高了实验质量。     

切削温度测量装置

<正> 在切削加工过程中,掌握切削时热量产生和传出的规律,掌握刀具和工件中温度的分布状态都是很重要的。但是,国内在切削温度测量上,常用电炉调温这种方法,以致于造成很多缺点,如升温速度低,加热时间长,测量精度低,同时,还容易造成热电偶和被测试件被氧化。这里介绍一种日本的红外线加热测量方     

高速切削加工的温度测量方法探讨

针对国内外高速切削温度测量方法的研究现状,对各种实验测量方法作了评述,总结了接触与非接触测量及其他测量方法的优缺点和适用性,探讨了高速切削温度实验测量方法研究的发展方向。     

基于FPGA的高速切削温度的数据采集系统设计

高速切削环境下切削温度是表征切削状态的重要参数之一,是研究整高速切削过程的重要参数。切削温度采集系统是在高速切削环境下以FPGA芯片为硬件控制核心,以QuartusⅡ和LabVIEW为软件平台,满足成本低、接口容易、结构简易便于扩展、系统集成度高等优点,解决了高速切削环境下切削温度测量数据采集不准确、采样率和采样精度低等问题。     

高速切削温度的二维热传导模型建立及求解

在高速加工过程中,切削热的产生将影响工件加工表面的质量和刀具寿命,分析切削温度的分布对研究切削机理及工艺参数的优化有着重要意义。基于传热学和金属切削理论建立了高速车削温度的热传导模型,结合切削过程中的边界条件和初始条件,应用数学解析法推导出二维热传导方程的解,利用求解导热逆问题的方法估算边界条件。实验中采用人工热电偶测量切削温度,根据测得的刀具内部点的温度值计算出表面热流,进而通过MATLAB软件仿真得到切削温度场,并利用红外热像仪的测量结果进行试验验证。     

二硅酸锂玻璃陶瓷车削加工切削温度试验研究

使用PCD、CBN、YG三种材质刀具,通过二硅酸锂玻璃陶瓷车削试验,研究了可加工陶瓷切削温度变化规律。设计了切削温度测试系统在线测量温度,以特征温度表征二硅酸锂玻璃可加工陶瓷切削热水平。结果表明,陶瓷材料车削过程中特征温度的变化取决于裂纹响应力而发生扩展的方式,刀具磨损是影响该方式的主要因素,并影响切削温度。这些因素共同作用,致使多次走刀后的特征温度升高,降低了工件的表面质量。     

一种借助有限元传热仿真的刀尖点切削温度精确测量方法

切削热是金属切削加工中的重要物理现象,特别是刀尖点温度对于切削研究具有重要的参考价值,但是现有的切削温度测量方法很难实现对刀尖点切削温度的精确测量。本文提出一种人工热电偶法和有限元传热仿真相结合测量车削刀尖点温度的方法,并利用专业切削仿真软件进行验证。研究表明这种方法准确可靠,为研究车削过程刀尖点温度提供了新的测量方法。     

高锰钢钻削温度测量系统的建立与实验研究

为了实现难加工材料ZGMn13的钻削温度的测量,建立了一套钻削温度测量系统。系统的硬件部分由计算机、数据采集卡、放大电路和电偶回路组成,软件部分采用虚拟仪器技术来实现。通过此系统得到钻削温度沿主切削刃分布,切削用量对切削温度影响的规律,得到了ZGMn13钻削温度的回归方程,证明了所建立的实验系统的有效性。     

切削区热电偶测温刀具的制备及其性能测试

由于切削测温温感器无法直接接触切削区,故在铂铑丝表面喷涂耐热绝缘层制作耐热热电偶,把表面覆盖耐热绝缘层的热电偶埋入硬质合金粉末,压制、烧结成热电偶测温刀片。通过恒温箱测温实验判定热电偶的测温性能,用性能正常的热电偶测温刀具进行切削测温实验,测温实验结果及切削刀具镜测结果表明,热电偶测温刀具能直接、可靠地进行切削区温度的测量,但是用此工艺制作的刀具切削寿命较短;实验结果还表明直径越大的铂铑丝制作的热电偶测温刀具的成品率越高,但是铂铑丝直径越大,刀具寿命越短;实验进一步揭示切削区内各点的温差较大,但是一次切削切削区温度场处于稳态时切削测温点的温度是稳定的,温度场处于稳态时切削温度的变化能迅速反映刀具的磨损状态的变化。     

Dynamic Calibration of the Cutting Temperature Sensor of NiCr/NiSi Thin-film Thermocouple

In high-speed cutting, natural thermocouple, artificial thermocouple and infrared radiation temperature measurement are usually adopted for measuring cutting temperature, but these methods have difficulty in measuring transient temperature accurately of cutting area on account of low response speed and limited cutting condition. In this paper, NiCr/NiSi thin-film thermocouples(TFTCs) are fabricated according to temperature characteristic of cutting area in high-speed cutting by means of advanced twinned mic...     

铝合金高速铣切屑温度实验研究

高速切削过程中切削温度对刀具磨损、工件的表面质量及加工精度有很大的影响。应用红外热像仪测温系统对高速铣削过程中切削温度的动态变化规律进行实验研究,其结果对高速切削具有很高的指导意义。     

采用自然热电偶法测量铣削温度

开发了一种借助于刀—工自然热电偶在立式铣床上直接测量刀—工界面温度的水银集流器式测温系统。通过改制主轴拉杆并增设水银杯,将旋转铣刀的热电势信号引出到固接的外电路上。通过实验检测了机床运行中集流器的摩擦发热,结果表明这种集流器的附加摩擦电势很小,该测温系统具有较好的实用性。     

铝合金高速铣削中切削温度动态变化规律的试验研究

切削温度与刀具磨损、工件加工表面完整性及加工精度密切相关。高速切削过程中切削温度随工件材料、所选刀具及切削用量的不同而呈现出与普通切削过程不同的变化规律。本文应用红外热像仪测温系统对高速铣削过程中切削温度的动态变化规律进行试验研究 ,首次给出了铝合金高速铣削过程中存在的临界切削速度关键数据及切削温度随切削速度的变化规律 ,其结论有助于指导铝合金高速铣削加工、优化高速切削工艺及建立高速切削数据库。     

一种热电偶测温的软件化方法

针对传统的热电偶测温方法的不足,提出了一种基于数值计算的软件化测温方法.在说明其工作原理的基础上,详细地论述了实现这种测温方法的4个步骤,并结合工程应用给出了相关的测量电路、拟合关系式和计算方法等.软件化测温法具有硬件电路简单、测量精度高和工作稳定可靠等优点,适用于不同类型的热电偶,具有重要的应用价值.     

车削工件温度场的构建与误差分析

介绍利用红外测温技术测量精密加工刀具和工件温度的技术及其数据的处理方法 ,重点对车削工件温度场的构建与误差分析进行讨论     

高速铣削近α钛合金的切削温度研究

切削温度不仅直接影响刀具的磨损和耐用度,而且也影响工件的加工精度和已加工表面质量。由于钛合金导热性差和化学亲和性强等原因,通常在其切削加工时切削温度高、刀具磨损严重,致使切削速度难以进一步提高。本文重点对钛合金高速铣削时的切削温度进行试验研究,阐明夹丝半人工热电偶法测温原理和所测热电势信号的物理意义。试验选用了3种不同类型的硬质合金刀具,系统地研究了切削用量、冷却条件及刀具磨损等因素对近α钛合金高速铣削时切削温度的影响。     

瞬态切削用智能测温刀具的研究

针对传统切削温度测量手段无法实时测量刀尖切削区域瞬态温度的技术难题,研制一种基于NiCr-NiSi薄膜热电偶的瞬态切削用智能测温刀具,采用直流脉冲磁控溅射技术制备了致密性和绝缘效果良好的SiO₂绝缘薄膜及热电偶电极薄膜;利用自行研制的薄膜热电偶自动标定系统对研制的测温刀片的静、动态技术特性进行测试和分析,结果表明所研制的测温刀片在30～300℃范围内具有良好的线性,其塞贝克系数为40.5 μV/K,最大线性误差不超过0.92%,且响应速度快,时间常数为0.083 ms;可嵌入刀杆的温度测试单元实现了在切削加工过程中对瞬态切削温度数据的实时采集、数据存储与无线传输功能;现场试验结果显示,所研制的智能测温刀具可以快速准确监测0.1 s内刀具刀尖处瞬态切削温度的变化,为瞬态切削温度测试提供了新的方法,为智能测温刀具的研究与开发提供了新的技术途径。     

钢球磨煤机出口温度软测量方法

针对火电厂制粉系统的钢球磨煤机出口温度难于测量的问题,提出了运用软测量方法测量其温度值的方法,并利用所建模型对系统进行了仿真,仿真结果较好。