基于自然热电偶法的数控铣削温度测量系统

发布时间：2016-12-27 09:14

  本文关键词：基于自然热电偶法的数控铣削温度测量系统，由笔耕文化传播整理发布。

《大连理工大学》 2013年

基于自然热电偶法的数控铣削温度测量系统

付跃飞  

【摘要】：切削热是切削过程中重要的物理现象之一,切削时所消耗的能量除极少部分用以形成新表面和以晶格扭曲等形式形成潜藏能外,大部分都转化为热能。过高的切削温度不仅使刀具磨损快、寿命低；而且易使工件和加工工艺系统发生热变形,还会影响工件的表面完整性,从而影响加工精度。因此,研究切削温度具有重要的理论意义和实用价值。 研究切削温度最直接的方法是实验测量法。自然热电偶法是最方便、应用最广泛的测量方法,其应用已比较成熟。但其已有的研究成果一般都是应用在车削形式下,而把自然热电偶应用于铣削尤其是数控铣削的研究非常少见。本文针对采用机夹刀片立铣刀的数控铣削,开发了一种基于自然热电偶的切削温度测量系统。再利用此测量系统对平面铣削45钢及AISI316、FV520(B)不锈钢时,不同切削液对切削温度的影响进行了实验研究,主要研究内容如下： 1)开发了一套基于自然热电偶的数控铣削切削温度测量系统。针对在铣削系统上应用自然热电偶时从旋转的刀具上引导线的难题,发现在刀杆上安装精密导电滑环,能胜任从高速旋转的刀具上引出微弱电压信号的要求。为消除因刀片温升引起自然热电偶冷端温度变化带来的原理误差,在刀片后端夹一标准T型热电偶来测量自然热电偶在刀片上引线点的实时温度,并在此基础上阐述了切削温度的计算原理。为方便热电偶信号的采集,还设计制作了一个具有低通滤波功能、能适应不同的热电偶并可以进行冷端补偿、放大倍数可调的三通道电压信号放大调理器。 2)完成了对3种“工件-刀片”自然热电偶和3种“工件-铜”热电偶的标定。对于比较难以解决的自然热电偶标定,利用紫铜棒作为中间导体,把刀片和工件条夹紧紫铜棒来形成自然热电偶,并用热电偶检定炉加热紫铜棒来提供所需温度来进行标定。为了实现刀片冷端的冷却,通过按规律夹持多个刀片来把刀片“延长”,并通过使用硅胶垫解决了绝缘与均匀加力的问题。 3)对45钢和AISI316不锈钢进行了切削温度测量试验,通过对数据波形分析以及把得出切削温度进行分析并与已有的研究数据对比,验证了测量系统的可行性。 4)针对45钢和AISI316、FV520(B)不锈钢的平面铣削,测量了干切削和施加不同切削液(KLC8210、KLC8205、T15)时的切削温度,研究了切削温度的变化规律。研究发现：切削温度上升很快,经过几个切削周期后切削温度就达到稳定值；施加切削液时的切削温度并不总是比干切削时的温度值低。

【关键词】：
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TG547;TH811
【目录】：

下载全文 更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 沙占友,葛家怡,王彦朋;热电偶冷端温度补偿电路的优化设计[J];电测与仪表;2003年07期

2 汤铭权;;单刀自然热电偶测温法及人工—自然热电偶综合测温法的研究[J];南工学报;1964年03期

3 党淑雯,郑耀林;集成温度传感器AD590及其在热电偶冷端补偿中的应用[J];仪器仪表用户;2004年04期

4 刘战强,黄传真,万熠,艾兴;切削温度测量方法综述[J];工具技术;2002年03期

5 全燕鸣;乐有树;;采用自然热电偶法测量铣削温度[J];工具技术;2007年05期

6 李谨;周勤祖;郑春燕;阎勇;;合成不锈钢切削液的研制[J];合成润滑材料;2009年04期

7 苗志全;张波;;热电偶的冷端补偿方法探讨[J];廊坊师范学院学报(自然科学版);2008年06期

8 郑明亮,尹贺成;自然热电偶法测定切削温度时寄生热电势的消除[J];吉林工业大学学报;1991年03期

9 何振威,全燕鸣,林金萍;高速切削中切削温度研究方法[J];现代制造工程;2005年08期

10 徐静,孙宝元,曾其勇,贾颖;新型薄膜式热电偶切削温度测量传感器[J];仪表技术与传感器;2005年06期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 丁黎光;工程塑料难以切削加工对策的研究[J];工程塑料应用;2002年04期

2 方锦;贺子凯;;高精度塑料零件的选材和机械加工[J];工程塑料应用;2006年01期

3 王远谋,赵玲;高耸构筑物温度场测试[J];四川建筑科学研究;1991年02期

4 谢凯麟,程华;一种建筑结构温度实时传感和监测方法[J];四川建筑科学研究;2004年04期

5 王薇;张博舒;;大螺母数控加工工艺探究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2012年01期

6 阮圣奇;邵国伟;李永玲;;热电偶冷端修正温度的选择[J];安徽电力;2011年02期

7 李小林;王伟;;高校实践紧密型课程教法刍议[J];安徽职业技术学院学报;2010年04期

8 张丽娟,黄微;T形截面铸件变形的试验研究[J];鞍山科技大学学报;2004年05期

9 楚淑玲;何瑛华;;浅析机械加工表面质量的影响因素[J];鞍山师范学院学报;2011年02期

10 王洪生;;车削加工中影响加工表面质量的因素[J];安阳工学院学报;2011年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 高霆;侯晓东;宁重生;;“以车代磨”技术在支承轴加工中推广应用[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年

2 许凌云;;机械加工误差分析及精度提高方法[A];“绿色制造 质量管理”——海南省机械工程学会、海南省机械工业质量管理协会2011年会论文集[C];2011年

3 杨志翔;王金明;敖明;艾传智;杨东军;赵福令;;切削刀具对C/C复合材料切削表面粗糙度影响的研究[A];复合材料——基础、创新、高效：第十四届全国复合材料学术会议论文集（下）[C];2006年

4 张光磊;高辉;张振庭;郑东翔;;牙科长石瓷的可加工性研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集（5）[C];2007年

5 李鹏忠;陈炳森;张为民;;加工过程环境影响的一个量化方法[A];先进制造技术论坛暨第二届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2003年

6 常防震;王健;;一种基于应变采集系统的土性检测扭剪装置[A];第十五届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集(中)[C];2011年

7 屈育物;张宁;赵兴民;;湿度对音速热电偶校正系数的影响[A];2008年航空试验测试技术峰会论文集[C];2008年

8 散伟;王民;陈海洋;段中伟;;镗滚一体化刀具设计[A];节能减排 绿色制造 智能制造——低碳经济下高技术制造产业与智能制造发展论坛论文集[C];2010年

9 朱天贵;;讲授机械制造工程学的几点体会[A];第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集（卷1 教学论文）[C];1995年

10 刘国跃;郭钟宁;刘江文;;线型复合工具电化学—机械加工工艺研究[A];2007年中国机械工程学会年会之第12届全国特种加工学术会议论文集[C];2007年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 宋新玉;镍基合金Inconel 718高速切削刀具磨损机理研究[D];山东大学;2010年

2 李大奇;叶片双面磨抛系统及路径规划研究[D];吉林大学;2011年

3 张志勇;存储式活塞稳态温度测量装置的研究[D];华中科技大学;2011年

4 乔阳;高效切削粉末冶金高温合金的加工性研究[D];山东大学;2011年

5 李月恩;模具钢高速球头铣削加工表面质量的研究[D];山东大学;2011年

6 曹清园;基于铣削力建模的复杂曲面加工误差补偿研究[D];山东大学;2011年

7 张辉;硬脆刀具材料的高温摩擦磨损特性及机理研究[D];山东大学;2011年

8 连文磊;磁性液体热磁对流与传热机理[D];南京理工大学;2010年

9 梁良;面向绿色切削的热管刀具散热性能研究[D];华南理工大学;2011年

10 张伟文;基于有限元与分子动力学的恒压磨削研究[D];重庆大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 盖卫勇;基于小波神经网络的高速铣削刀具磨损状态识别研究[D];河南理工大学;2010年

2 刘海涛;刃口钝化对PCBN刀具切削性能影响的研究[D];大连理工大学;2010年

3 赵二鑫;车削中心静动热特性分析及床鞍结构优化设计[D];大连理工大学;2010年

4 肖春良;等倾角螺旋槽铣削加工失效分析及装备方案研究[D];大连理工大学;2010年

5 张琳;导电加热切削有限元模拟及实验研究[D];大连理工大学;2010年

6 宋庭科;PCBN刀具车削镍基高温合金切削性能研究[D];大连理工大学;2010年

7 段正君;陶瓷刀具干切削Inconel718实验研究及刀具磨损的离散元模拟[D];湘潭大学;2010年

8 岳彩旭;硬态切削过程的有限元仿真与实验研究[D];哈尔滨理工大学;2010年

9 何建林;具有微结构功能表面的刀具及车削性能研究[D];华南理工大学;2011年

10 张兴利;易切削硅黄铜性能研究[D];江西理工大学;2010年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 蒋敏兰,胡生清,幸国全;AD590温度传感器的非线性补偿及应用[J];传感器技术;2001年10期

2 凌振宝,王君,朱凯光,张瑞鹏;数字温度传感器在热电偶冷端补偿中的应用[J];传感器技术;2003年06期

3 钱进;热电偶温度传感器冷端补偿和信号线性化[J];长江工程职业技术学院学报;2004年02期

4 王大海;新型温湿度自动控制系统的设计与应用[J];电子工程师;2002年03期

5 熊上肫;难切削材料的切削温度试验研究[J];工具技术;1980年02期

6 陈明,袁人炜,薛秉源,张明贤,史兴宽,张书桥;铝合金高速铣削中切削温度动态变化规律的试验研究[J];工具技术;2000年05期

7 郭强,董丽华,李振加;不同槽型铣刀片的切削温度场分析[J];工具技术;2000年09期

8 刘战强,黄传真,万熠,艾兴;切削温度测量方法综述[J];工具技术;2002年03期

9 刘献礼,袁哲俊,陈波,孟安,陈立国,严复钢,李振加;切削温度测量的等效热电偶法[J];计量学报;1999年03期

10 顾立志,袁哲俊,龙泽明,张丽萍;正交切削中切屑温度分布的研究[J];机械工程学报;2000年03期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王欣亭;切削温度经验公式的求法（正交分析）[J];组合机床与自动化加工技术;1995年10期

2 李航,刘建亭,毛玺,武充沛,郭俭;铣削瞬时切削温度测量的CAT系统[J];拖拉机与农用运输车;1996年04期

3 何振威,全燕鸣,林金萍;高速切削中切削温度研究方法[J];现代制造工程;2005年08期

4 于彦波,王志勇;机床上应用自然热电偶测温的理论分析[J];制造技术与机床;1987年01期

5 李鑫华;黎家周;赵郁玲;章彩月;;自然热电偶标定方法的改进[J];航空制造技术;1981年12期

6 赵华林 ,徐永昶;切削温度测量装置[J];工具技术;1991年01期

7 汤铭权;;单刀自然热电偶测温法及人工—自然热电偶综合测温法的研究[J];东南大学学报(自然科学版);1964年03期

8 肖调生,邓奕,汪凯波;支架零件的数控铣削[J];怀化学院学报;2004年02期

9 胡学梅;三轴联动数控铣削的刀具干涉判断与避免[J];现代制造工程;2004年08期

10 岳宏梅;王甫;;刀具半径补偿值在数控铣削中保证零件加工精度的方法[J];考试周刊;2009年35期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 陈国文;刘晓哲;赵昌辉;;螺纹数控铣削技术在航空发动机复杂零件上的应用[A];第二届民用飞机制造技术及装备高层论坛资料汇编（论文集）[C];2010年

2 肖军民;;3Cr2Mo模具钢高速铣削力数学模型的研究[A];首届珠中江科协论坛论文集[C];2011年

3 王韶玉;刘树伟;柳澄;赵振美;王道才;陈海松;陈青华;李振平;;颞骨的断层解剖:断层标本与HRCT对照研究[A];中国解剖学会2011年年会论文文摘汇编[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 龙臻明;[N];中国工业报;2010年

中国博士学位论文全文数据库 前7条

1 徐啸峰;CACD和NC编程关键技术研究及其基于WEB的实现[D];南京航空航天大学;2002年

2 崔云先;瞬态切削用NiCr/NiSi薄膜热电偶测温刀具研究[D];大连理工大学;2011年

3 隋秀凛;虚拟数控铣削物理仿真关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

4 伍铁军;数控加工仿真关键技术研究与软件开发[D];南京航空航天大学;2001年

5 梁全;叶轮五坐标数控铣削CAM和CNC关键技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

6 徐庆;整体叶盘多通道电解加工关键技术研究[D];南京航空航天大学;2012年

7 黄泽华;整体叶轮铣削加工弹性变形预测及误差补偿研究[D];北京交通大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 付跃飞;基于自然热电偶法的数控铣削温度测量系统[D];大连理工大学;2013年

2 吴晓婕;立式铣削光纤红外测温系统研究[D];广东海洋大学;2011年

3 张春虹;数控铣削表面粗糙度与形状精度仿真分析[D];哈尔滨理工大学;2012年

4 姜彤;1Cr18Ni9Ti数控铣削工艺研究与预测[D];哈尔滨工程大学;2011年

5 王辉;切削力与切削温度测量的数据采集处理系统的研制[D];哈尔滨工业大学;2006年

6 汪波;基于LabVIEW的切削加工测试与分析系统开发[D];南京航空航天大学;2008年

7 张娜;高速数控铣削表面形貌的仿真与研究[D];兰州理工大学;2011年

8 王大为;双驱式高精度数控铣削实验系统研究与设计[D];大连理工大学;2010年

9 孙建立;弯管内外表面数控铣削试验与内表面加工装置设计[D];大连理工大学;2012年

10 王正滨;面向铣削加工的虚拟机床技术的研究[D];大连理工大学;2003年

  本文关键词：基于自然热电偶法的数控铣削温度测量系统，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：227979