在機械加工過程中,切削熱和切削溫度對工件的加工有很大的影響,薄膜熱電偶測量切削溫度是一種方便快捷的測溫方法之一。為了實現(xiàn)車削時切削溫度準(zhǔn)確、實時的監(jiān)測,本文對車刀嵌入薄膜熱電偶測量切削溫度的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了研究。研究刀具切削機理的基礎(chǔ)上,利用有限元軟件DEFORM-3D對刀具前刀面溫度場進(jìn)行了有限元模擬仿真,分析了刀具前刀面溫度場的分布規(guī)律�；跓犭娕紲y溫理論及新型薄膜制備技術(shù),針對刀具前刀面、后刀面溫度分布規(guī)律,設(shè)計了不同的薄膜熱電偶結(jié)構(gòu)方案及Ni Cr-NiSi嵌入式薄膜熱電偶測溫刀具。在FJL-560a型磁控與離子束復(fù)合濺射沉積系統(tǒng)上,開展了NiCr-NiSi薄膜熱電偶制備的試驗研究。以載玻片為基底,采用單因素實驗方案研究了氬氣工作流量、濺射功率、工作壓強三個因素對薄膜熱電偶性能（薄膜厚度、表面粗糙度、電阻率）的影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,優(yōu)化工藝參數(shù)并設(shè)計了正交實驗方案,繼續(xù)在載玻片基底上進(jìn)行試驗研究,獲取了較合適的熱電偶薄膜制備工藝參數(shù)。利用優(yōu)化后的濺射工藝參數(shù),分別在不銹鋼基底,硬質(zhì)合金刀具表面上進(jìn)行了薄膜熱電偶制備的試驗研究。對不銹鋼為基底制備的薄膜熱電偶樣品進(jìn)行了性能檢測,結(jié)果... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

傳感器技術(shù)的發(fā)展途徑和發(fā)展趨勢

建立了工件材料和切削過程的熱模型，并把微薄膜熱電偶嵌入到 PCBN 刀片來記錄切削溫度的變化[12]，如圖1.3 所示為嵌入式薄膜熱電偶傳感器單元。進(jìn)入 21 世紀(jì)，在傳感器智能化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化的背景下，Kottenstette 和 Ueda 等在刀具或工件加工好的小孔內(nèi)安裝數(shù)個光纖傳感器探頭，通過接收變化的紅外線信號來分析切削溫度變化[13]。圖 1.3 嵌入式熱電偶傳感器單元近年來國內(nèi)各高校及科研單位對熱電偶測量刀具切削溫度的研究也取得了一定的研究成果。山東大學(xué)劉戰(zhàn)強教授等設(shè)計了一種新的半人工熱電偶刀具切削溫度自測傳感器，并對傳感器系統(tǒng)進(jìn)行了動態(tài)分析[14]。大連理工大學(xué)曾其勇等研究出一種切削與測

中北大學(xué)學(xué)位論文薄膜熱電偶測溫原理與普通熱電偶相同，但薄膜熱電偶的溫度準(zhǔn)確感應(yīng)出溫度的瞬時變化，具有熱容量小、響應(yīng)迅速等優(yōu)點溫度其他測量方法像儀與上述幾種測溫方法都不同，它是利用不同波長的紅外波段表面溫度測量。在切削加工過程中，被測工件或刀具表面區(qū)域外熱像顯示儀顯示為熱像圖，經(jīng)過計算，可以得到被測區(qū)域或者是被測區(qū)域溫度相差不大時，難以有效區(qū)分不同點的溫度[27-28].7 所示為紅外熱像儀原理圖。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3381492