钛合金铣削非接触式测量刀具温度测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种钛合金铣削非接触式测量刀具温度测量方法及装置，它包括红外点温计和接触式对刀仪，所述红外点温计和接触式对刀仪分别设置在调节盒上，所述调节盒设置在铣床的主轴箱上，所述红外点温计通过引线与电脑连接，在工件的待加工区域进给方向开设微型槽，所述红外点温计通过微型槽将所发射光束聚焦到铣刀上，产生光电信号通过所述红外点温计采集输入所述电脑，进行实时显示和记录。本发明专利技术将红外点温计所发射的光束穿过工件预制的微槽，聚焦在刀具待测区域，从而实现高精度非接触式在线测量钛合金铣削加工过程中刀具的瞬时切削温度，效避免了因刀具散热造成测量温度偏差较大的情况，最大程度保证了测量刀具切削瞬时温度的真实性。

【技术实现步骤摘要】
钛合金铣削非接触式测量刀具温度测量方法及装置
：本专利技术涉及一种钛合金铣削刀具的温度测量，特别是涉及一种钛合金铣削非接触式测量刀具温度测量方法及装置。
技术介绍
：钛合金具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点成为现代航空航天工业中不可缺少的结构材料。然而，由于自身导热系数小，造成切削区工件和刀具温度较高，而较高的刀具温度会对加工过程和结果有很大影响，甚至会影响刀具寿命，因而在钛合金铣削加工中对刀具温度具有重要意义。现阶段用于测量铣削过程中刀具温度常用方法有：接触式测量和非接触测量两种方式。接触式测量法主要包括自然热电偶法、人工热电偶法、半人工热电偶法。自然热电偶法方法简单可靠，该方法只能用于测量铣刀参与切削部位的平均温度，无法对特定点的温度进行测量。人工热电偶法可测量温度分布场及最高温度点的位置，但因将人工热电偶埋入超硬刀具材料的难度较大，且针对不同材料需做标定，使得人工热电偶的应用受到了很大的局限。半人工热电偶法是自然热电偶法和人工热电偶法的结合，但在铣削过程中其测量精度不能持续稳定，导致了精度下降。非接触式测量方法主要通过红外热像仪或红外点温计实现，其中红外热像仪可通过颜色对比显示待测区域的温度，但无法测量内部温度，且针对不同材料需要标定，造成精度较低。传统红外点温计测量方法通常是测量铣刀裸露部位温度，但由于切削温度有很强的瞬时效应，造成测量精度较低。因此，改善其测量方法对于提高钛合金铣削加工过程中刀具温度测量精度有着重要意义。
技术实现思路
：本专利技术所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种设计合理、降低了测量成本，提高测温的精度和准确性的钛合金铣削非接触式测量刀具温度测量方法及装置。本专利技术的技术方案是：一种钛合金铣削非接触式测量刀具温度测量方法，包括以下步骤：a、将工件通过夹具固定到铣床工作台上，在待加工区域进给方向开微型槽，将调节盒固定在主轴箱上，在调节盒上设置红外点温计和接触式对刀仪，红外点温计通过引线与电脑相连接；b、调节红外点温计与铣刀的距离，并且通过接触式对刀仪定位，使红外点温计光束聚焦点和工件表面处于同一水平面，红外点温计采集光束通过微形槽聚焦在刀具待测量区域；c、铣刀处于微形槽边缘，且沿平行于微形槽方向铣削钛合金工件，红外点温计通过微型槽将所发射光束聚焦到铣刀上，产生光电信号通过红外点温计采集输入电脑，进行实时显示和记录，从而获得铣削过程中铣刀的瞬时温度；d、通过调整红外点温计的垂直高度，能够测量铣刀不同位置的温度。在调节盒上分别设置横向孔、纵向孔和垂直孔，在横向孔、纵向孔和垂直孔中分别设置横向连接杆、纵向连接杆和垂直连接杆，并且，贯穿横向孔、纵向孔和垂直孔的孔壁分别设置有锁紧螺栓。横向连接杆的一端设置有强力磁吸底座，该强力磁吸底座吸附固定在主轴箱上，垂直连接杆的下端设置红外点温计，纵向连接杆的外端设置向下的弯曲段，该弯曲段的下端设置接触式对刀仪。沿横向连接杆、纵向连接杆和垂直连接杆的轴向分别设置一个切面，便于锁紧螺栓定位，并且在切面上设置刻度线。对工件上表面贴合面进行抛磨，提高上表面平整度，电脑接收的信号通过无线网或有线网传输到监控机或个人信息终端。一种钛合金铣削非接触式测量刀具温度测量装置，包括红外点温计和接触式对刀仪，所述红外点温计和接触式对刀仪分别设置在调节盒上，所述调节盒设置在铣床的主轴箱上，所述红外点温计通过引线与电脑连接，在工件的待加工区域进给方向开设微型槽，所述红外点温计通过微型槽将所发射光束聚焦到铣刀上，产生光电信号通过所述红外点温计采集输入所述电脑，进行实时显示和记录，从而获得铣削过程中铣刀的瞬时温度。所述调节盒上分别设置横向孔、纵向孔和垂直孔，所述横向孔、纵向孔和垂直孔中分别设置横向连接杆、纵向连接杆和垂直连接杆，并且，贯穿所述横向孔、纵向孔和垂直孔的孔壁分别设置有锁紧螺栓。横向连接杆的一端设置有强力磁吸底座，该强力磁吸底座吸附固定在主轴箱上，垂直连接杆的下端设置红外点温计，纵向连接杆的外端设置向下的弯曲段，该弯曲段的下端设置接触式对刀仪。沿所述横向连接杆、纵向连接杆和垂直连接杆的轴向分别设置一个切面，便于锁紧螺栓定位，并且所述切面上设置刻度线。对工件上表面贴合面进行抛磨，提高上表面平整度，所述电脑接收的信号通过无线网或有线网传输到监控机或个人信息终端；所述红外点温计为高精度点温计；所述微型槽的宽度小于1mm，以仅通过测量光束为宜。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术铣刀铣削工件时，铣刀处于微形槽边缘，红外点温计通过微型槽将所发射光束聚焦到铣刀上，产生光电信号通过红外点温计采集输入电脑，进行实时显示和记录，从而获得铣削过程中铣刀的瞬时温度，精确度高。2、本专利技术通过调整相对位置，将红外点温计光束聚焦点调整至铣刀待测量区域，将红外点温计连接至中心计算机，形成种铣削钛合金加工过程中非接触测量刀具温度的装置，方便快捷。3、本专利技术铣削方向与微型槽开槽方向一致，当铣刀铣削过程中，红外点温计所发射出的光束通过微型槽聚焦在刀具待测部位，实时记录切削部位温度，得到高精度铣削过程中铣刀的温度。4、本专利技术提高了测温的精度和准确性，降低了测量成本，在铣削工件过程中产生连续的测温效果，对于整个钛合金铣削加工研究及应用有着重要的意义，易于推广实施，具有良好的经济效益。附图说明：图1为钛合金铣削非接触式测量刀具温度测量装置的结构示意图；图2为钛合金铣削非接触式测量刀具温度测量装置的测温原理图；图3为钛合金铣削非接触式测量刀具温度测量装置的固定杆的结构示意图；图4为图3中连接杆的左视图；图5为图1中调节盒的俯视图。具体实施方式：实施例：参见图1-图5，图中，1-主轴箱；2-刀柄；3-铣刀；4-工件；5-待测量区域；6-纵向连接杆；7-接触式对刀仪；8-待加工区域；9-测量光束；10-微形槽；11-红外点温计；12-电脑；13-垂直连接杆；14-锁紧螺栓；15-锁紧螺栓；16-锁紧螺栓；17-调节盒；18-横向连接杆；19-强力磁吸底座。钛合金铣削非接触式测量刀具温度测量方法及装置，其技术方案是：a、将工件4通过夹具固定到铣床工作台上，在待加工区域8进给方向开微型槽10，将调节盒17固定在主轴箱1上，在调节盒17上设置红外点温计11和接触式对刀仪7，红外点温计11通过引线与电脑12相连接；b、调节红外点温计11与铣刀3的距离，并且通过接触式对刀仪7定位，使红外点温计11光束聚焦点和工件4表面处于同一水平面，红外点温计11采集光束通过微形槽10聚焦在刀具的待测量区域5；c、铣刀3处于微形槽10边缘，且沿平行于微形槽10方向铣削钛合金工件4，红外点温计11通过微型槽10将所发射光束聚焦到铣刀3上，产生光电信号通过红外点温计11采集输入电脑12，进行实时显示和记录，从而获得铣削过程中铣刀的瞬时温度；d、通过调整红外点温计11的垂直高度，能够测量铣刀3不同位置的温度。在调节盒17上分别设置横向孔、纵向孔和垂直孔，在横向孔、纵向孔和垂直孔中分别设置横向连接杆18、纵向连接杆6和垂直连接杆13，并且，贯穿横向孔、纵向孔和垂直孔的孔壁分别设置有锁紧螺栓15、锁紧螺栓14和锁紧螺栓16。横向连接杆18的一端设置有强力磁吸底座19，该强力磁吸底座19吸附固定在主轴箱1上，垂直连接杆13的下端设置红外点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛合金铣削非接触式测量刀具温度测量方法，包括以下步骤：a、将工件通过夹具固定到铣床工作台上，在待加工区域进给方向开微型槽，将调节盒固定在主轴箱上，在调节盒上设置红外点温计和接触式对刀仪，红外点温计通过引线与电脑相连接；b、调节红外点温计与铣刀的距离，并且通过接触式对刀仪定位，使红外点温计光束聚焦点和工件表面处于同一水平面，红外点温计采集光束通过微形槽聚焦在刀具待测量区域；c、铣刀处于微形槽边缘，且沿平行于微形槽方向铣削钛合金工件，红外点温计通过微型槽将所发射光束聚焦到铣刀上，产生光电信号通过红外点温计采集输入电脑，进行实时显示和记录，从而获得铣削过程中铣刀的瞬时温度；d、通过调整红外点温计的垂直高度，能够测量铣刀不同位置的温度。

【技术特征摘要】
1.一种钛合金铣削非接触式测量刀具温度测量方法，包括以下步骤：a、将工件通过夹具固定到铣床工作台上，在待加工区域进给方向开微型槽，将调节盒固定在主轴箱上，在调节盒上设置红外点温计和接触式对刀仪，红外点温计通过引线与电脑相连接；b、调节红外点温计与铣刀的距离，并且通过接触式对刀仪定位，使红外点温计光束聚焦点和工件表面处于同一水平面，红外点温计采集光束通过微形槽聚焦在刀具待测量区域；c、铣刀处于微形槽边缘，且沿平行于微形槽方向铣削钛合金工件，红外点温计通过微型槽将所发射光束聚焦到铣刀上，产生光电信号通过红外点温计采集输入电脑，进行实时显示和记录，从而获得铣削过程中铣刀的瞬时温度；d、通过调整红外点温计的垂直高度，能够测量铣刀不同位置的温度。2.根据权利要求1所述的钛合金铣削非接触式测量刀具温度测量方法，其特征在于：在调节盒上分别设置横向孔、纵向孔和垂直孔，在横向孔、纵向孔和垂直孔中分别设置横向连接杆、纵向连接杆和垂直连接杆，并且，贯穿横向孔、纵向孔和垂直孔的孔壁分别设置有锁紧螺栓。3.根据权利要求2所述的钛合金铣削非接触式测量刀具温度测量方法，其特征在于：横向连接杆的一端设置有强力磁吸底座，该强力磁吸底座吸附固定在主轴箱上，垂直连接杆的下端设置红外点温计，纵向连接杆的外端设置向下的弯曲段，该弯曲段的下端设置接触式对刀仪。4.根据权利要求3所述的钛合金铣削非接触式测量刀具温度测量方法，其特征在于：沿横向连接杆、纵向连接杆和垂直连接杆的轴向分别设置一个切面，便于锁紧螺栓定位，并且在切面上设置刻度线。5.根据权利要求1所述的钛合金铣削非接触式测量刀具温度测量方法，其特征在于：对工件上表面贴合面进行抛磨，提...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛赢，焦锋，赵波，王晓博，王晓亮，王东，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南,41