[發明專利]一種木塑復合材料瞬時切削溫度測量系統

有效

• 申請號: 202011137784.4
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112454494B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 郭曉磊;張豐;伍占文;肖璐
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: B26D7/00
• 分類號: B26D7/00;B26D7/01;B26D5/00;G01K7/02;G01K1/024
• 代理公司: 浙江傳衡律師事務所 33387
• 代理人: 葉衛強

本發明公開了一種木塑復合材料瞬時切削溫度測量系統，包括木塑板、銅片、多根銅絲、刀具、傳感器、數據采集模塊、計算機，所述木塑板設有上下兩塊，所述銅片設置在兩塊木塑板之間，多根銅絲設置在木塑板內，多根銅絲靠近所述銅片，所述刀具沿著木塑板的邊沿進行切削，所述銅片和多根銅絲均通過導線與傳感器連接，所述傳感器與數據采集模塊連接，所述數據采集模塊與計算機連接。本發明將半人工熱電偶法應用于木塑復合材料瞬時切削溫度的測量中，由銅片、銅絲、刀具構成熱電偶回路，提高測溫的準確度和實時性。并且把銅片設計成波浪形，有效的固定住了上下兩塊木塑板，避免切削加工過程中木塑板發生相對位移，提高了測量的準確性。

技術領域

本發明涉及木塑復合材料切削溫度測量技術領域，具體為一種木塑復合材料瞬時切削溫度測量系統。

背景技術

木塑復合材料是國內外近些年里來快速興起的一種新型復合材料。與傳統木質材料比較，木塑復合材料具有更好的加工性能、強度性能以及可調整性能且可100％回收再生產，是一種環境友好型材料，因此WPC在木材行業的各個領域中的應用越來越廣泛。

在對木塑復合材料進行切削加工時會產生大量的切削熱，當溫度過高時，木塑復合材料會發生軟化，導致加工質量變差。因此對木塑復合材料切削過程中的瞬時切削溫度進行測量具有重要意義。

目前在木質材料切削加工領域測量切削溫度的方法主要是紅外測溫法。紅外測溫法主要通過物體熱輻射現象來進行測溫，屬于輻射式測溫的一類。紅外傳感器的響應速度快，體積較小且靈敏度較高，但是測量結果的誤差較大，且不適用于瞬時溫度測量。

目前還不存在能實現本發明所有特征的木塑復合材料切削溫度的測量方法，此方法將半人工熱電偶法應用于木塑復合材料這種絕緣體切削溫度的測量中，這使得本發明有別于先有技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種木塑復合材料瞬時切削溫度測量系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種木塑復合材料瞬時切削溫度測量系統，包括木塑板、銅片、多根銅絲、刀具、傳感器、數據采集模塊、計算機，所述木塑板設有上下兩塊，所述銅片設置在兩塊木塑板之間，多根銅絲間隔排列設置在木塑板內，多根銅絲靠近所述銅片，銅片和多根銅絲延伸到木塑板的邊沿；所述刀具沿著木塑板的邊沿進行切削，所述銅片和多根銅絲均通過導線與傳感器連接，所述傳感器與數據采集模塊連接，所述數據采集模塊與計算機連接；采用夾絲半人工熱電偶法測量切削溫度，由銅片、銅絲、刀具構成熱電偶回路；能夠提高測溫的準確度和實時性，當刀具同時切到銅片和銅絲時將構成一個回路并產生熱電勢，傳感器獲取電信號。

優選地，所述銅片沿著刀具切削方向的縱截面為波浪形；能夠有效固定住上下兩塊木塑板，避免切削加工過程中木塑板發生相對位移。

優選地，在靠近呈波浪形銅片的波峰或/和波谷處設有銅絲，且相鄰兩根銅絲之間的間距相等。

優選地，所述銅片沿著刀具切削方向的縱截面為鋸齒形。

優選地，所述銅片沿著刀具切削方向的縱截面為方波狀。

優選地，銅片的上下兩側均設有第一絕緣層，銅絲的四周設有第二絕緣層。

優選地，所述銅片是采用康銅箔片。

優選地，所述數據采集模塊是采用數據采集卡。

優選地，傳感器將接收到的電信號轉換后傳入數據采集模塊，數據采集模塊將信號傳入計算機，計算機對信號進行處理，并且在Labview虛擬儀器界面顯示切削溫度的數據以及所需圖形；實現對動態切削過程的瞬態溫度的實時采集，實現對木塑復合材料切削加工瞬時切削溫度的測量。

與現有技術相比，本發明地有益效果是：