新型铣削测温系统设计+CAD图纸+答辩PPT(5)
3铣削温度测量方法选择
经过集中方法的比较，基于经济收益、精确度等各方面因素，最终选择人工热电偶法来测量铣削温度。
基于人工热电偶法及自行设计的转轴信号变送器，建立了铣削温度试验系统；通过时刻转换、周期转换、热电偶冷端温度补偿、温度转换和曲线拟合等数据处理手段，得到了不同槽型铣刀片各个测温点的温度以及前刀面刀—屑接触区的平均温度与时间之间的试验方程式；编制了实验数据处理应用软件。试验结果证明：测试系统性能良好；并且波形刃铣刀片切削性能优于平前刀面铣刀片。研究成果为受热密度函数与温度场数学模型的建立打下基础。
粘结破损在刀具的破损中占有重要的比例。特别是在重型、断续切削耐热钢及高温合金时，刀具的粘结破损更为严重。本文主要以3Cr-1Mo- 1/4V耐热钢作为主要研究对象，这是一种最新研制的大型化工容器壳体材料。3Cr-1Mo-1/4V钢的切削加工比不锈钢加工还要困难，在加工时刀—屑间的粘结十分严重。前刀面刀—屑接触区内最高温度及温度场是确定刀具是否产生粘结的主要依据，铣削温度对于研究粘接破损具有重要作用。因此测量铣削温度、研究温度场及表面受热密度函数，可为研究铣刀片的粘接破损机理及槽型优化技术提供重要的数据和理论依据。
本文从试验出发，研究铣削3Cr-1Mo-1/4V钢过程中铣削温度的瞬时变化规律；还分别对平前刀面铣刀片和波形刃铣刀片进行了铣削温度对比试验研究。
4.温度检测系统的构成4.1 铣削温度试验系统软硬件配备
为研究切削用量和不同刀片槽型对铣刀片切削性能的影响，分别采用两种槽型刀片切削3Cr-1Mo-1/4V钢，运用人工热电偶，通过A/D转换和动态数据采集与处理系统对切削温度进行信号采集与处理。根据试验的需要，在试验前应做好铣刀片测温孔、热电偶的制备及数据采集系统的参数设置等工作，以确保试验顺利进行。
4.2铣刀片测温孔的获得
根据试验要求选择测量点，各测温点的坐标分别为1(2，2)，2(2，3.5)，3(2，5)，4(3.5，2)，5(3.5，3.5)，6(3.5，5)。
在刀片底面接近刀尖处，沿平行于刀片后刀面的方向按上述坐标点，用电火花从刀片底部打出盲孔，孔径为1 .5mm，孔深约为4mm。要求打孔一次成形，孔深最大值应比刀片厚度小0 .5mm。
4.3温度感器的组装
本试验所采用的测温传感器为K 型标准热电偶，它的正极为镍铬合金导线，负极为镍硅合金导线。热电偶的测量端采用绞状点焊形成，焊接时用电源电压为220V 交流电，通过石墨电极产生电弧熔解热电偶的两极。利用电容放电原理将热电偶的热端焊接到刀片测温孔底部。在确保热电偶两极之间以及每一极与孔壁之间绝缘后，用环氧树脂填充固定测温孔，如下图。
动态数据采集系统及其参数设置
试验数据的采集使用北京惯性技术研究所FAS-4DEE-2 动态数据采集与处理系统。该系统是测力仪的配套软件，基于Windows 平台，采用标准Windows 应用程序界面。预先设置系统选项，将采集模式设为“非测力仪模式”，显示模式设为“电压”，采集频率设为2Hz，即每0.5s 采集一个点。系统的采集频率越低，系统受到的干扰越小，试验数据更精确，误差也越小。
4.4 铣削温度试验
1) 试验条件及方法
试验条件 工件尺寸：220mm×190mm×120mm；材料：3Cr-1Mo-1/4V钢；使用规格为16mm×16mm 的方形可转位铣刀片，分别为传统的平前刀面铣刀片和哈尔滨理工大学自行开发的波形刃铣刀片，其几何参数和材质见表1。