2。2车削振动 9

2。3本章小结 12

3 刀具磨损概述 13

3。1 刀具磨损形式 13

3。2 刀具磨损原因 14

3。3刀具磨损过程 14

3。4刀具的磨钝标准 14

3。5本章小结 15

4车削热-车削振动试验系统的设计 16

4。1测振传感器 16

4。2振动测试系统 17

4。3温度测试系统 19

4。4 车削试验系统 21

4。5本章小结 22

5 车削热与车削振动试验 23

5。1试验方案 23

5。2试验车床、刀具及工件 23

5。3车削温度信号的采集 24

5。4振动加速度信号的采集 25

5。5本章小结 27

6车削温度与车削振动的相关性分析 28

6。1车削参数对车削温度的影响 28

6。2车削参数对车削振动的影响 30

6。3车削温升关于车削振动的拟合公式 32

6。4本章小结 58

7 结论 59

参考文献 60

致谢 63

1 绪论

机械加工的水平决定了一个国家的工业水平。车削是机械加工的重要手段，一直以来也是研究的热点。车削加工中，利用工件的旋转和刀具的相对运动改变工件的尺寸和形状，得到符合要求的零件。车削加工过程中，刀具与工件直接接触产生大量车削热、车削振动、车削热应力等。大量的车削热使得刀具在车削过程中温度升高、工件变软，加剧刀具与工件之间的摩擦，造成刀具的磨破损。车削中，刀具与工件之间会产生振动。振动很大的场合多数是由于再生效应的反馈机制所引起的自激振动造成的，即再生颤振。车削热和车削振动一方面会造成刀具的磨破损；另一方面会对工件表面造成伤害，这是精加工表面不能允许的。论文网

本文主要对车削过程中的车削热和车削振动以及两者之间的相关性进行研究。在这项研究中，系统的介绍红外测温的原理、加速度传感器的选择、信号的时域处理及分析、车削热车削振动的原理。基于最小二乘法，使用MATLAB软件建立的程序得到车削热与车削振动的相关性。通过搭建车削试验台进行试验研究，车削试验系统由数控车床、红外测温仪、三向加速度传感器、DAQ软件等组成，系统包括测温系统和测振系统。车削材料为铝棒、刀具为硬质合金刀片。

1。1 研究意义

本课题来源于2014年大学生创新创业训练计划项目，项目名称：基于红外测温及三向加速度测振技术的车削刀具磨损状态监控系统研究（国家级项目编号：201410320033）。车削过程中，刀具与工件之间产生相对运动，刀具与工件的直接接触会产生大量的摩擦和变形。大量的功转化为热能，造成车削温度的上升。同时，刀具与工件在车削过程中会产生车削振动，这使得刀具与工件之间的车削温度增大，造成刀具的磨破损。