本发明专利技术提供一种半人工热电偶瞬态铣削温度测量的方法和装置。所述方法包括：a、在被测工件中沿水平方向植入热电偶丝；b、在被测工件和热电偶丝之间布置绝缘部件；c、使用引线分别将被测工件和热电偶丝连接至数据采集设备；d、沿平行于热电偶丝的方向铣削被测工件；e、对铣削过程中产生的热电信号进行采集和记录。本发明专利技术将热电偶丝平行于铣削进给方向水平放置于工件之间，能够在铣削过程中形成持续稳定的热电信号，可以更加准确和快速获得铣削温度信号。解决了一般半人工热电偶法测温时，由于铣削进给方向与热电偶丝垂直导致的热电信号不持续稳定的问题，并且可以在实验室和工作现场环境下快速、低成本、准确的测量瞬态铣削温度。
【技术实现步骤摘要】
半人工热电偶瞬态铣削温度测量的方法和装置
本专利技术涉及半人工热电偶瞬态铣削温度测量的方法和装置，用于金属切削研究中的铣削温度的在线测量。
技术介绍
铣削温度是工艺研究的一个重点问题，而被测点温度的实时动态测量是其关键技术。目前在实验过程中用来测量铣削温度的方法常用的主要有:光热辐射法、金相结构法、热电偶法等。 采用光热辐射法测量铣削温度的原理是:刀具、切屑和工件材料受热时都会产生一定强度的光、热辐射，且辐射强度随温度升高而加大。但是，该方法只限于测量刀具或工件外表面的温度，无法测量刀具切削刃和后刀面温度。金相结构法是基于金属材料在高温下会发生相应的金相结构变化这一原理进行测温的。该方法通过观察刀具或工件切削前后金相组织的变化来判定切削温度的变化，主要适用于高速钢刀具，因为当温度超过600°C时，高速钢的红硬性下降，组织结构发生一系列变化，可通过经抛光、腐蚀后的金相磨片来检查其金相组织变化。但这种方法的应用范围局限于金属材料制成的刀具，并且只有在高温下才能观察到材料明显的组织结构变化；此外，观测和分析的工作量也较大。热电偶法可细分为以下几种:(I)自然热电偶法。这种方法简便可靠，可方便地研究切削条件(如切削速度、进给量等)对切削温度的影响，但该方法只能测定切削区域的平均温度，无法测得切削区指定点的温度，同时，当刀具材料或工件材料变换后，热电偶的热电特性曲线也必须重新标定；(2)人工热电偶法。人工热电偶法可用于测量刀具、切屑和工件上指定点的温度，并且可测得温度分布场和最高温度点的位置。其主要优点是:对于特定的人工热电偶材料只需标定一次，热电偶材料可灵活选择。但由于将人工热电偶埋入超硬刀具材料(如陶瓷、PCBN(聚晶立方氮化硼)、P⑶(聚晶金刚石)等)内比较困难，因此限制了该方法的推广应用。(3)半人工热电偶法。这种方法是由自然热电偶法和人工热电偶法结合而成的。但通常铣削使用的半人工热电偶法测量瞬态铣削温度时，进给方向与热电偶丝垂直，热电信号不能持续稳定，导致铣削温度测量的精度大为下降。因此，迫切需要采取相关措施解决此类问题，以提高铣削温度的测量精度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种半人工热电偶瞬态铣削温度测量的方法和装置，通过在工件中植入热电偶丝来测量切削温度，可以在实验室和工作现场环境直接使用来实现快速、低成本、准确的瞬态铣削温度的测量。 根据本专利技术的一个方面，提供一种半人工热电偶瞬态铣削温度测量的方法，包括: a、在被测工件中沿水平方向植入热电偶丝； b、在被测工件和所述热电偶丝之间布置绝缘部件； c、使用弓I线分别将所述被测工件和所述热电偶丝连接至数据采集设备； d、沿平行于所述热电偶丝的方向铣削被测工件； e、对铣削过程中产生的热电信号进行采集和记录。 根据一种实施方式，所述被测工件为用夹具夹紧的两个工件，所述夹具和所述被测工件之间布置绝缘部件。 根据本专利技术的另一个方面，提供一种半人工热电偶瞬态铣削温度测量的装置，其包括:热电偶丝，其沿水平方向夹设于通过夹具夹紧的两个被测工件之间；绝缘部件，其布置于所述热电偶丝和所述被测工件之间，以及所述被测工件和所述夹具之间；数据采集设备，其经由引线连接至所述被测工件和所述热电偶丝，用于当铣削工具沿平行于所述热电偶丝的方向铣削被测工件时采集和记录产生的热电信号。 优选地，所述热电偶丝的材料为与所述被测工件的材料相异的金属丝，例如，包括康铜丝、镍铬丝。 优选地，所述绝缘部件包括云母片。 优选地，所述绝缘部件的长度和宽度等于所述被测工件的长度和宽度，厚度为0.0lmm ?0.02mm。 优选地，所述热电偶丝的长度等于所述被测工件的长度，直径为0.08?0.1mm。 本专利技术通过在两个被测工件之间依次安装云母片、热电偶丝、云母片，再用夹具将工件、热电偶丝、云母片压紧，用两根引线分别连接工件和热电偶丝，形成半人工热电偶瞬态铣削温度测量的装置。由于铣削进给方向与热电偶丝方向平行，当切削刃经过热电偶丝时，热电偶丝和工件之间的云母片被破坏，形成一个瞬时热接点，构成热电偶的热端。热电偶丝和工件的另外一端由于距离铣削区域较远，温度几乎不发生变化，构成热电偶的冷端。这样就由工件和热电偶丝构成了一个热电偶，且能形成持续稳定的热电信号。对工件材料和热电偶丝进行标定后，就可以通过冷端和热端之间的热电势进而测出当时的铣削温度。 本专利技术的有益效果是:高速铣削时，刀具处于高速旋转状态且刀具的切削时间非常短，在采用热电偶丝的半人工热电偶测量装置测量铣削温度时，较细的热电偶丝在切削时可以形成较小的热结点，提高了测温的响应速度，可以直接获得已加工表面的温度和切削刃口的温度，且铣削进给方向平行热电偶丝方向，能够形成持续稳定的热电信号，可以更加准确和快速获得铣削温度信号。 【附图说明】 本专利技术的其它特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的优选实施方式更好地理解，其中: 图1是根据本专利技术的半人工热电偶瞬态铣削温度测量的装置的示意图； 图2是根据本专利技术的半人工热电偶瞬态铣削温度测量的装置中热电偶丝装夹示意图。 【具体实施方式】 在以下实施方式的详细描述中，以本专利技术技术方案为前提给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述实施例。 下面结合图1和图2对本专利技术的技术方案做进一步的说明。 按照工艺参数和加工需求对被测工件4和工件12进行加工，并将工件4和工件12用于夹丝的贴合面抛光，以提高两工件的结合精度。将与工件材料相异的金属丝(如康铜丝、镍铬丝等)制成长度与工件相同，厚度为0.08?0.1mm的热电偶丝3。在第一工件4和第二工件12之间依次安装第一云母片10、热电偶丝3、第二云母片11，云母片厚度为0.01?0.02mm,长度和宽度加工成等于第一工件4与第二工件12结合面的长度和宽度，再用夹具2将第一工件4、第一云母片10、热电偶丝3、第二云母片11、第二工件12压紧，用第一引线6和第二引线9分别连接工件和热电偶丝，构成热电偶装置。将热电偶装置和夹具安装在铣床工作台I上，第一引线6和第二引线9连接数据采集设备，例如数据采集卡7，并通过数据采集卡7与计算机8相连。 铣削时，当铣刀5切过热电偶装置时，工件和热电偶丝相互搭接，形成热电偶接点，回路导通，由于工件和热电偶丝材料属性相异，铣削温升会产生热电信号，热电信号通过引线6和9，兵经过数据采集卡7后输入计算机8记录和实时显示。以这种方式，根据工件材料和热电偶丝的标定，可以获得铣削时瞬态铣削温度。 本专利技术的
技术实现思路
及技术特点已揭示如上，应当理解的是，上述实施方式存在许多修改方式，这些方式对相关领域技术人员来说是很明显的。这些修改/变型落入本专利技术的相关领域中，也应当包括在所附的权利要求的范围中。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半人工热电偶瞬态铣削温度测量的方法，其特征在于，包括：a、在被测工件中沿水平方向植入热电偶丝；b、在被测工件和所述热电偶丝之间布置绝缘部件；c、使用引线分别将所述被测工件和所述热电偶丝连接至数据采集设备；d、沿平行于所述热电偶丝的方向铣削被测工件；e、对铣削过程中产生的热电信号进行采集和记录。
【技术特征摘要】
1.一种半人工热电偶瞬态铣削温度测量的方法，其特征在于，包括: a、在被测工件中沿水平方向植入热电偶丝； b、在被测工件和所述热电偶丝之间布置绝缘部件； C、使用引线分别将所述被测工件和所述热电偶丝连接至数据采集设备； d、沿平行于所述热电偶丝的方向铣削被测工件； e、对铣削过程中产生的热电信号进行采集和记录。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热电偶丝的材料为与所述被测工件的材料相异的金属丝。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述被测工件为用夹具夹紧的两个工件，所述夹具和所述被测工件之间布置绝缘部件。4.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述绝缘部件的长度和宽度等于所述被测工件的长度和宽度。5.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述热电偶丝的长度等于所述被测工件的长度。6.一种半人工热电偶瞬态铣削温度测量的装置，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑兴伟，陈磊，卢佳，刘红兵，陈燕，傅玉灿，徐艳，谢中亚，
申请(专利权)人：上海飞机制造有限公司，中国商用飞机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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