[發(fā)明專利]平面磨削的磨削區(qū)溫度測量方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110369775.2
• 申請日: 2011-11-21
• 公開（公告）號: CN102501173A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 遲玉倫;李郝林
• 申請（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號: B24B49/14
• 分類號: B24B49/14;G01K7/04
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根;王晶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磨削溫度測量方法，尤其是一種用于平面磨削時，磨削區(qū)溫度測量方法。

背景技術(shù)

在精密磨削過程中，磨削區(qū)溫度對被加工零件的表面質(zhì)量和砂輪磨粒的切削性能有很大影響。當(dāng)磨削區(qū)溫度較高時，會使零件表層金相組織發(fā)生變化，出現(xiàn)磨削燒傷。磨削區(qū)更高的瞬時溫度，在磨削和冷卻過程中，形成熱應(yīng)力，使被磨零件表層產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，甚至使表面產(chǎn)生裂紋。為避免上述現(xiàn)象發(fā)生，目前平面磨削過程大多依靠操作工人的經(jīng)驗來選取加工工藝參數(shù)進行磨削加工，難以達到最佳效果。因此，如何有效測量平面磨削時的磨削區(qū)溫度，對優(yōu)化磨削工藝參數(shù)及對提高工件磨削質(zhì)量和磨削效率有重要意義。

本發(fā)明專利在基于熱電偶的原理上，發(fā)明一種有效的平面磨削區(qū)溫度測量裝置。通過對新型磨削區(qū)溫度測量裝置進行標(biāo)定、實驗采集數(shù)據(jù)的濾波處理及實驗測量結(jié)果比較分析，該實驗結(jié)果驗證了此方法可有效應(yīng)用于優(yōu)化平面磨削區(qū)溫度測量。依據(jù)此實驗測量溫度結(jié)果可對平面磨削加工工藝參數(shù)進行優(yōu)化，避免了工件產(chǎn)生磨削燒傷及較大殘余應(yīng)力等現(xiàn)象，提高了磨削加工效率和磨削工件表面質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是要提供一種平面磨削的磨削區(qū)溫度測量方法，用于優(yōu)化平面磨削工藝參數(shù)有效避免工件產(chǎn)生磨削燒傷及較大殘余應(yīng)力等現(xiàn)象，提高磨削加工效率和磨削工件表面質(zhì)量。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是；一種平面磨削的磨削區(qū)溫度測量方法，具體步驟是：

1）??????????制作熱電偶測溫傳感器

用導(dǎo)線???????????????????????????????????????????????和導(dǎo)線將不同材料的導(dǎo)體磨削工件和熱電偶材料康銅片兩端連接，并將磨削工件和康銅片之間用云母片絕緣組正，形成測量用熱電偶測溫傳感器；

2）??????????標(biāo)定熱電偶測溫傳感器

制作的待標(biāo)定熱電偶測溫傳感器和磨削工件放置在油箱的支架上，通過采用油溫閉環(huán)反饋控制傳感器的加熱控制面板控制加熱器對煤油進行加熱，標(biāo)定中采用一個標(biāo)準(zhǔn)熱電偶測量油溫的實際溫度，同時采用水銀傳感器的測量溫度作為參考；在標(biāo)定過程中，溫度變化控制范圍為0℃-150℃，每次要在油溫穩(wěn)定后讀取待標(biāo)定熱電偶測溫傳感器和標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的溫度值；通過標(biāo)定后，使標(biāo)定的熱電偶測溫傳感器與標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的測溫最大偏差≤0.5℃；

3）測量磨削區(qū)溫度

在磨削加工過程中，首先將導(dǎo)線和導(dǎo)線接入帶有冷端補償功能的采集卡和計算機，然后設(shè)置砂輪轉(zhuǎn)速為V_s和工作臺速度為V_w進行磨削實驗加工，磨削工件一經(jīng)磨削，磨削工件與熱電偶材料康銅片在頂部互相搭接或焊在一起形成熱電偶節(jié)點，最后通過帶有冷端補償功能的屏蔽式采集卡及屏蔽電纜在計算機顯示和記錄測試的磨削區(qū)溫度值。

在測量磨削區(qū)溫度時，采用切比雪夫II型數(shù)字濾波器對采集的數(shù)據(jù)進行低通濾波處理，去除冷卻液及電磁環(huán)境等高頻干擾信號對實驗測量結(jié)果的影響：

設(shè)定數(shù)據(jù)采集卡的采樣頻率為=250kHz，啟動機床，設(shè)定砂輪轉(zhuǎn)速為V_s、工作臺速度為V_w，而使砂輪與磨削工件無接觸時，通過數(shù)據(jù)采集卡和計算機所采集的信號視為干擾信號，通過其頻率成份分析，確定低通濾波器的截止頻率。

本發(fā)明的有益效果是；

本發(fā)明采用熱電偶原理，由兩種不同成分的導(dǎo)體兩端接合成成回路，當(dāng)兩接合點熱點偶溫度不同時，就會在回路內(nèi)產(chǎn)生電動勢，通過相應(yīng)儀表就可以顯示出熱電偶產(chǎn)生的電動勢所對應(yīng)的溫度值。

通過該發(fā)明專利，可較為準(zhǔn)確地測量平面磨床磨削工件時的磨削區(qū)溫度，通過優(yōu)化平面磨削加工工藝參數(shù)可有效避免工件產(chǎn)生磨削燒傷及較大殘余應(yīng)力等現(xiàn)象，該發(fā)明專利對提高工件磨削表面質(zhì)量和磨削效率有重要意義。

附圖說明

圖1是測量傳感器結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2是實驗用熱電偶傳感器標(biāo)定原理圖；

圖3是平面磨削區(qū)溫度測試示意圖；

圖4是測試工件磨削區(qū)溫度—時間曲線。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步的說明。

如圖1所示，本發(fā)明所用的熱電偶測溫傳感器18由導(dǎo)線4和導(dǎo)線5將不同材料的導(dǎo)體磨削工件1和熱電偶材料康銅片2兩端連接，并將磨削工件1和康銅片2之間用云母片3絕緣組成。