基于红外测温的轴承套圈磨削烧伤检测方法研究

发布时间：2017-08-08 06:05

  本文关键词：基于红外测温的轴承套圈磨削烧伤检测方法研究

  更多相关文章： 磨削烧伤 红外测温 自回归滑动平均模型 温度预测

【摘要】：磨削烧伤是轴承磨削加工过程中常见的热损伤现象,直接影响轴承套圈的使用情况。轴承套圈作为装备配套的核心基础部件,其技术水平和产品质量对装备性能和质量有着重要影响。而磨削烧伤是由于轴承在加工过程中产生的大量磨削热没有得到及时的处理,造成工件表面的裂纹,硬度的降低以及残余应力的产生。磨削温度的影响因素很多,主要包括砂轮转度、工件速度、磨削深度、磨削液流量等等。因此,对磨削区温度的研究具有非常重要的意义。研究的目的是为了避免磨削烧伤的产生,提高生产率。本文以磨削温度数据为依据,建立了一个磨削烧伤温度预测模型来预测磨削区温度的变化,这样就可以提前预警,通过改变加工工艺来降低磨削温度,避免磨削烧伤的产生,减少磨削烧伤的产生。本文主要分析了轴承套圈的加工工艺以及磨削烧伤的机理,并对磨削区的温度进行分析。结合实际情况,确定了具体的监测对象和实验方案。主要进行了以下几个方面的工作:1.从轴承套圈的加工工艺开始分析,引入了磨削热和磨削烧伤;分析了磨削烧伤的机理、磨削温度与磨削烧伤之间的关系以及磨削区温度的分布。2.根据理论分析及现场的实际情况确定利用红外测温传感器监测磨削火花的温度来检测磨削温度。选取了HE-LD传感器并搭建了一个红外在线温度监测系统来获取实验数据。3.根据分析,建立了一个自回归滑动平均磨削烧伤预测温度模型,阐述了确定模型各个参量的理论方法。根据实验数据确定了具体的磨削温度预测模型,并验证了模型的适用性。研究表明,通过红外测温传感器测量磨削火花的温度是可行的;通过红外在线测温系统获取的数据来建立温度预测模型是可行的。可以利用这种检测方法提前预测磨削温度来检测磨削烧伤并通过改变磨削条件来避免烧伤的产生。
【关键词】：磨削烧伤 红外测温 自回归滑动平均模型 温度预测
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG580.6;TP212.9
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题的背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.2.1 磨削烧伤检测方法研究现状11-13
• 1.2.2 磨削温度检测研究现状13-15
• 1.3 主要研究内容15-16
• 第2章 轴承套圈磨削烧伤机理分析16-26
• 2.1 轴承套圈的加工16-17
• 2.2 磨削烧伤机理17-22
• 2.2.1 磨削烧伤的几种形式18-20
• 2.2.2 不同温度下磨削烧伤特征分析20-22
• 2.3 磨削加工条件与磨削区温度的关系22-23
• 2.3.1 加工参数对磨削温度的影响22
• 2.3.2 冷却液对磨削温度的影响22
• 2.3.3 磨削方向的选取22-23
• 2.4 磨削区温度的分布23-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第3章 轴承套圈磨削温度监测方案26-42
• 3.1 红外在线测温系统26
• 3.2 监测信号的确定26-27
• 3.3 结合热源分布模型确定监测位置27-28
• 3.4 红外在线测温技术28-33
• 3.4.1 红外测温原理29-31
• 3.4.2 红外测温传感器的选取31-33
• 3.5 在线测温系统结构33-37
• 3.5.1 温度测量系统总体框图33-34
• 3.5.2 单片机最小系统34-35
• 3.5.3 电源模块35
• 3.5.4 A/D转换模块35-37
• 3.5.5 RS232转换电路37
• 3.6 在线监测系统的数据采集37-39
• 3.6.1 温度采集系统主程序37-38
• 3.6.2 上位机接收程序38-39
• 3.7 磨削温度与磨削烧伤检测39-41
• 3.8 本章小结41-42
• 第4章 基于自回归滑动平均模型磨削烧伤温度预测42-50
• 4.1 自回归滑动平均模型42-45
• 4.1.1 模型的平稳性43
• 4.1.2 模型的识别及阶数的确定43-45
• 4.2 磨削烧伤温度预测模型的参数估计45
• 4.3 轴承套圈磨削烧伤在线温度预测模型的确定45-48
• 4.3.1 平稳性验证46
• 4.3.2 模型参数的确定46-48
• 4.4 模型适用性分析48-49
• 4.5 本章小结49-50
• 结论50-51
• 参考文献51-55
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文55-56
• 致谢56

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本文编号：638485