本发明专利技术公开了一种新型的凸轮轴在磨床上加工时热应力的测试装置及方法。本装置包括头架和尾架夹紧安装的被加工凸轮轴，以及砂轮和砂轮支架，砂轮支架通过连杆固连一个红外热像仪，红外热像仪连接一台ＰＣ机。本方法是：加工时，凸轮轴的加工表面会积聚大量热量，由红外热像仪对凸轮轴加工表面温度场进行实时拍摄，红外热像仪能在给定时间间隔内连续拍摄到凸轮轴加工表面的温度场，然后传输到ＰＣ机进行处理分析。从而能对凸轮轴加工进行实时监测和控制，以保证加工中凸轮轴表面的质量，同时研究磨削热现象，探讨磨削凸轮轴表层温度场分布规律。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种机电工程领域中的热应力的测试方法，特别是一种能在较短时间间隔内 连续拍摄凸轮加工表面温度场的新型测试方法。背景资料磨削过程对于去除的单位体积材料有极高的能量输入，这些能量几乎全部转化为热量集 中在磨削区内，导致磨削区的温度升高，磨削温度的升高对凸轮轴加工表面质量及砂轮的使 用性能都有极大的影响。而凸轮轴是内燃机主要的部件之一，其加工质量的好坏严重影响着 发动机的动力性能，数控方法磨削凸轮轴时，磨削区的极高温度是影响凸轮轴加工表面质量 的主要因素。目前对凸轮轴在磨床上加工时热应力的测试方法还不能有效地在较短时间间隔 内连续测出凸轮加工表面温度场，从而不能有效控制凸轮轴加工表面的质量。因而需要开发一种新型的凸轮轴在磨床上加工时热应力的测试方法，在不影响凸轮轴加 工的过程中，能有效地在较短时间间隔内连续拍摄到凸轮加工表面温度场，从而有效控制凸 轮轴加工表面的质量，并探讨磨削凸轮轴表层温度场分布的规律。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服目前各种凸轮轴在磨床上加工时热应力的测试方法的局限性， 提供一种，能在较短时间间隔内连续 测出凸轮轴加工表面的温度场，进而能对凸轮轴加工进行实时监测和控制，以保证加工中凸 轮轴表面的质量，同时研究磨削热现象，探讨磨削凸轮轴表层温度场分布规律。为达到上述目的，本专利技术构思是本专利技术的测试装置包括PC机、头架电动机、头架、红外热像仪、连杆、砂轮、被加工凸轮轴、尾架、砂轮支架、直线电机，滚珠丝杠、伺服电机等部件，其特征在于P65型红外热像仪能在较短时间间隔内连续拍摄凸轮轴加工表面的温度场，进而对凸轮轴加工进行实时监 测和控制，以保证加工中凸轮轴表面的质量。头架和尾架固定被加工凸轮轴。用连杆把P65型红外热像仪固定在砂轮支架上，使红外 热像仪随着砂轮一起做进给运动，保证红外热像仪的镜头始终对准砂轮和凸轮轴的磨削线。 设定红外热像仪为定时拍摄，即每5秒钟拍摄凸轮轴加工表面的温度场。再用USB线把红外 热像仪和PC机连接起来，使凸轮轴的红外热图像传输到PC机，以用专业软件进行处理分析 凸轮轴加工表面的温度场等。这样就可以对凸轮加工进行实时监测和控制，以保证加工中凸轮表面的质量，同时研究磨削热现象，探讨磨削凸轮表层温度场分布规律。 根据上述专利技术构思，本专利技术采用下述技术方案-一种新型的凸轮轴在磨床上加工时热应力的测试装置，包括由头架和尾架夹紧安装的被 加工凸轮轴、以及砂轮和砂轮支架。其特征在于有一个红外热像仪通过一根连杆固连在所述 砂轮支架上，所述红外热像仪通过USB线和一台PC机连接。所述红外热像仪能随着砂轮一起 做进给运动，保证红外热像仪的镜头始终对准砂轮和凸轮轴的磨削线。上述红外热像仪为P65型红外热像仪，能自动地在给定间隔时间内连续准确拍摄到凸轮 轴加工表面的温度场,对凸轮轴加工进行实时监测。上述红外热像仪通过USB线和PC机连接,使凸轮轴的红外热图像传输到P机。一种新型的凸轮轴在磨床上加工时热应力的测试方法，采用新型的凸轮轴在磨床上加工 时热应力的测试装置进行测试，其特征在于首先由头架和尾架夹紧被加工凸轮轴；接着，通 过连杆将红外热像仪固连在砂轮支架上，保证红外热像仪的镜头始终对准砂轮和凸轮轴的磨 削线，并通过USB线将红外热像仪连接PC机；测试时，红外热像仪自动地在给定间隔时间 内连续拍摄到凸轮轴加工表面的温度场，并将拍摄到的温度场信息实时传输到PC机；然后， 由PC机处理分析凸轮轴加工表面的温度场。本专利技术与现有技术相比较，具有以下实质性的特点和技术进步-(1) 不影响凸轮轴在数控磨床上的加工(2) 红外热像仪能自动地在较短间隔时间内连续准确拍摄凸轮轴加工表面的温度场(3) 能对凸轮轴加工进行实时监测，以保证加工中凸轮轴表面的质量(4) 凸轮轴的红外热图像能用于研究磨削热现象，探讨磨削凸轮表层温度场分布规律。附图说明图1是本专利技术的一个实施例子的结构示意图。图2是本专利技术中凸轮轴、砂轮传动机构和红外热像仪的局部结构示意图。 具体实施例方式本专利技术的一个优选实施例是参见图1和图2，本专利技术的凸轮轴在磨床上加工时热应力的 测试装置，包括PC机1、头架电动机2、头架3、红外热像仪4、连杆5、砂轮6、被加工凸 轮轴7、尾架8、砂轮支架9、直线电机12，滚珠丝杠14、伺服电机15等部件。头架3和尾 架8夹紧被加工凸轮轴7，使凸轮轴7在头架电动机2的作用下做旋转运动。砂轮6固连在 砂轮支架9上，在直线电机12、滚珠丝杠14和伺服电机15的作用下做直线进给运动。连杆5把红外热像仪4和砂轮支架9固连起来，使红外热像仪4随着砂轮6 —起做进给运动，保 证红外热像仪4的镜头始终对准砂轮6和凸轮轴7的磨削线。然后用USB线把红外热像仪4 和PC机1连接起来，使凸轮轴的红外热图像传输到PC机1，由PC机1进行处理分析凸轮轴 加工表面的温度场等。本新型的凸轮轴在磨床上加工时热应力的测试方法是采用上述的测 试装置进行测试，首先由头架3和尾架8夹紧被加工凸轮轴7;接着，通过连杆5将红外热 像仪4固连在砂轮支架9上，保证红外热像仪4的镜头始终对准砂轮和凸轮轴7的磨削线， 并通过USB线将红外热像仪4连接PC机1;测试时，红外热像仪4自动地在给定间隔时间 内连续拍摄到凸轮轴7加工表面的温度场，并将拍摄到的温度场信息实时传输到PC机1;然 后，由PC机1处理分析凸轮轴7加工表面的温度场。权利要求1.一种新型的凸轮轴在磨床上加工时热应力的测试装置，包括由头架(3)和尾架(8)夹紧安装的被加工凸轮轴(7)、以及砂轮(6)和砂轮支架(9)。其特征在于有一个红外热像仪(4)通过一根连杆(5)固连在所述砂轮支架(9)上，所述红外热像仪(4)通过USB线和一台PC机(1)连接。所述红外热像仪(4)能随着砂轮(6)一起做进给运动，保证红外热像仪(4)的镜头始终对准砂轮(6)和凸轮轴(7)的磨削线。2. 根据权利要求1所述的新型的凸轮轴在磨床上加工时热应力的测试装置，其特征在于所述 红外热像仪(4)为P65型红外热像仪，能自动地在给定间隔时间内连续准确拍摄到凸轮轴 (7)加工表面的温度场,对凸轮轴(7)加工进行实时监测。3. 根据权利要求1所述的新型的凸轮轴在磨床上加工时热应力的测试装置，其特征在于所述 的红外热像仪(4)通过USB线和PC机(1)连接，使凸轮轴(7)的红外热图像传输到PC机(1)。4. 一种新型的凸轮轴在磨床上加工时热应力的测试方法，采用根据权利要求1所述的新型的 凸轮轴在磨床上加工时热应力的测试装置进行测试，其特征在于首先由头架(3)和尾架(8) 夹紧被加工凸轮轴(7);接着，通过连杆(5)将红外热像仪(4)固连在砂轮支架(9)上，保证 红外热像仪(4)的镜头始终对准砂轮和凸轮轴(7)的磨削线，并通过USB线将红外热像仪连 接PC机(1);测试时，红外热像仪(4)自动地在给定间隔时间内连续拍摄到凸轮轴(7)加工 表面的温度场，并将拍摄到的温度场信息实时传输到PC机(1);然后，由PC机(1)处理分 析凸轮轴(7)加工表面的温度场。全文摘要本专利技术公开了一种。本装置包括头架和尾架夹紧安装的被加工凸轮轴，以及砂轮和砂轮支架，砂轮支架通过连杆固连一个红外热像仪，红外热像仪连接一台PC机。本方法是加工本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种新型的凸轮轴在磨床上加工时热应力的测试装置，包括由头架（３）和尾架（８）夹紧安装的被加工凸轮轴（７）、以及砂轮（６）和砂轮支架（９）。其特征在于有一个红外热像仪（４）通过一根连杆（５）固连在所述砂轮支架（９）上，所述红外热像仪（４）通过ＵＳＢ线和一台ＰＣ机（１）连接。所述红外热像仪（４）能随着砂轮（６）一起做进给运动，保证红外热像仪（４）的镜头始终对准砂轮（６）和凸轮轴（７）的磨削线。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈荣莲，李松生，胡志宏，李静，沈南燕，程维明，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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