轻磨损刀具车削温度测试的试验设计+CAD图纸(2)
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目录
摘要 。
前言 II
1 绪论 1
1.1 研究意义 1
1.2 国内外相关研究现状 1
1.2.1 国外研究状况 1
1.2.2国内研究现状 1
1.3 研究内容 6
1.4 技术路线 7
2 试验系统设计 8
2.1刀具磨损产生的机理 8
2.1.1刀具的磨损形式及原因 8
2.1.2 切削参数对刀具寿命的影响 9
2.2传感器类型及特点 9
2.3 红外测温仪测温原理 11
2.4 OS523E2系列红外测温仪特点 14
2.5 试验设计 20
2.5.1 试验条件 20
2.5.2 试验装置 20
2.5.3 试验参数选择 21
3 轻磨损刀具车削温度测试 22
3.1车削热的产生及影响因素 22
3.2刀具温度产生理论分析 22
3.3 车削实验方案 24
3.4 试验步骤 27
4 试验数据分析与处理 29
4.1不同进给速度下轻磨损刀具的温度变化 29
4.2不同转速情况下轻磨损刀具的温度变化 33
4.3不同切削深度情况下轻磨损刀具的温度变化 37
5 结论与展望 40
5.1结论 40
5.2 展望 40
结束语 42
参考文献 43
1 绪论
1.1 研究意义
在车刀车削加工工件时，加工过程中因为外圆车刀挤压工件作用，工件会发生塑性变形，车刀前刀面与流出的高温切屑发生摩擦以及后刀面与已加工完成的工件表面因为进给运动发生相对摩擦而生成摩擦热，切屑在高速情况下没有充足的时间快速扩散出去，因热传导作用传递到刀具上，产生较高的热量。切削热是造成刀具磨、破损的直接原因。刀具的材料在长时间高温下会被软化，刀具的机械强度也会因此而降低，切削性能也会随之下降，刀具的使用寿命也会因此受到影响，并且因为热效应使加工出来的工件精度与表面质量都有下降趋势。
刀具切削热直接影响刀具内部的热应力分布，刀具在车削加工中产生的高温会使刀具发生热塑性变形，对车削加工工件的形状、精度以及疲劳强度都会产生影响，并且刀具周期性地受到来自切屑、机床、工件的热冲击作用，使刀具产生裂纹，严重时直接导致破损，并且因为刀具塑性变形而使加工出的工件带有残余应力，尤其在精密加工中，当工件因刀具切削而温度很高时，精度受来自刀具的影响更为严重，所以研究车削加工中刀具温度状态分布可以分析刀具对被加工工件的影响程度。因此获取加工过程中刀具的温度变化对提高工件表面加工质量有重要意义。
1.2 国内外相关研究现状
1.2.1 国外研究状况
早在十九世纪三十年代初，国外科学家就针对车削加工中刀具的温度进行了初期大量试验，尝试采用不同的传感器来测量刀具的温度，具有代表性的为热电偶法。其原理为：采用两种不同材料做成材料副，在它们受热时靠近，两材料表面的电子因在高温时运动速度增加，带负电的电子从材料表面跑出后材料呈现正电势，但因每种材料跑出的电子数量不同，因此在两材料之间会形成差势电位差
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