切削温度测试系统研究

西安工业大学机电工程学院 吴万欣 葛海江 田军委

切削热的测量技术是金属机械切削研究领域中的重要基础实验和技术，本文设计了采集切削温度的实验台。在切削时，两端温度变化导致热电偶的变化可通过毫伏计显示电信号，通过公式计算可转化成为所求的切削温度。通过对电阻应变片形变来对电信号进行转化可得出切削温度的测量值。本设计应用广泛，具有较大的前景和发展空间。

在一些工件的加工过程中，刀具与整个工件间的接触可能会同时产生大量的热量，这些产生的热量中大约有60%-95%会被工件传入工件，而这些直接传入工件的内部热量集中在工件的表面就会形成大的工件温度梯度。切削加工过程及其中的各种热效应对一个工件的切削精度和加工质量等都会产生非常大的直接影响，并且也可能会影响工件的使用性能。本文以切削温度测量为目标，设计了一种切削温度测试系统并验证了设计的正确性，对温度进行精准测量，对保证工件的加工质量一致性起到了积极的作用。

1 切削实验台设计

设计的切削实验台结构如图1所示，整个切削实验台由45钢阶梯式法兰切削传动主轴、电阻偶和应变片及45钢自然式热电偶法兰式切削主轴温度变化测试控制装置这几个组成部分。

图1 切削实验台结构图

图2 自然热偶法切削温度测试装置

图3 切削温度测量装置

连接好的铜销与车刀的接口是自然热偶法兰式切削温度自动测试控制装置。……