[实用新型]用于机械加工机床的可调多电极电刷装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机械加工过程中的在线检测装置，具体地，涉及一种用于机械加工机床，例如车床的可调多电极电刷装置。

背景技术

在机械制造业中，已经发展出多种不同的零件成型工艺，无论采用的是切削还是挤压的加工方法，加工温度在其成型机理的研究中都占有着重要的地位。加工过程中材料的塑性变形和摩擦功转化为热而引起刀具和工件、刀具和切屑温度的升高。

所谓加工温度是指工件加工过程中的温度变化，它是一个加工过程中的物理量。加工温度的变化直接反映了加工过程中载荷力的大小以及刀具和工件、刀具和切屑的摩擦状态，其对刀具的磨损量以及加工工件的成型质量有着直接而显著的影响。因而，在加工在线监测系统中，温度的测量是一项必不可少的工作。

机械加工过程中对温度的测量主要有接触法和非接触法两种。其中非接触法一般采用辐射高温计法、红外照相法、红外热像仪法等，由于非接触法所采用的设备价格昂贵、操作复杂等，因此在一般的实验和机械加工中不会采用，更经常使用的方法主要是接触法，其直接测量加工区温度，准确方便，从而得到广泛地使用。

接触法主要包括刀具-工件自然热电偶法、人工热电偶法和半人工热电偶法。自然热电偶法用于测量加工区域的平均温度，它利用刀具和工件分别作为自然热电偶的两极，组成闭合电路测量加工温度。人工热电偶法可测量加工过程中任何指定点的温度，并可测得温度分布场和最高温度的位置。半人工热电偶法是将自然热电偶和人工热电偶结合起来，将一根热电敏感材料金属丝(康铜等)固定于待测点上作为一极，以工件材料和刀具材料作为另一极而构成热电偶。

在一般的测量过程中都会遇到如何将旋转体的热电势测量信号引出到固定装置上的问题，特别是在机床加工过程中，如切削实验、冷挤压实验等。现有的电刷引出装置，一般都只能实现单极热电势信号的输出，以采用自然热电偶法或半人工热电偶法进行温度测量。如果需要在加工过程中测量多点的温度趋势，或者由于夹具的原因实现不了绝缘，都会给加工过程中温度的测量带来很大的麻烦，并且现有的装置普遍存在价格昂贵、结构复杂等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于机械加工机床的可调多电极电刷装置，以克服现有技术的上述缺陷，该装置能够在机械加工的在线监测过程中实现用于温度测量的多个热电偶电极的引出，并能够根据实际需要，安装相应数量的电刷副。

上述目的通过如下技术方案实现：用于机床的可调多电极电刷装置，设有固定到所述机床上并且与该机床电绝缘的初级电刷定子装置5、依次连接并且相互电绝缘的多个次级电刷定子装置、依次连接并且相互电绝缘的多个导电环、以及固定到所述机床的机床主轴上的旋转绝缘紧固装置，所述多个次级电刷定子装置中的一个次级电刷定子装置与所述初级电刷定子装置相邻并且电绝缘地固定到该初级电刷定子装置上，所述多个导电环中的一个导电环与所述旋转绝缘紧固装置相邻并且电绝缘地固定到该旋转绝缘紧固装置上，所述初级电刷定子装置以及各个所述次级电刷定子装置分别设有石墨块以及与该石墨块电连接的电刷电极导出接线端，所述初级电刷定子装置的石墨块以及各个所述次级电刷定子装置的石墨块分别与所述多个导电环中的相应一个导电环滑动接触，各个所述导电环分别设有电刷电极导入接线端。

优选地，所述初级电刷定子装置和各个次级电刷定子装置分别设有绝缘外壳，所述初级电刷定子装置的绝缘外壳固定到所述机床的机床挡板上，所述次级电刷定子装置的绝缘外壳依次连接。

优选地，所述初级电刷定子装置和各个次级电刷定子装置分别设有弹簧，该弹簧设置在所述石墨块和所述电刷电极导出接线端之间。

优选地，所述旋转绝缘紧固装置通过埋头螺钉固定到所述机床主轴上。

优选地，所述用于机床的可调多电极电刷装置还包括多个绝缘套筒，各个所述导电环之间通过绝缘套筒连接。

此外，所述导电环可以为导电铜环或导电铝环。

本实用新型具有如下有益技术效果：第一、由于所述可调多电极电刷装置可以实现多电极的引出，因此可以轻易地实现对加工过程中工件各部位温度的测量，从而可以方便地进行机械过程中的温度测量；第二，本实用新型的可调多电极电刷装置可以根据实际需要而决定安装电刷副的数量，从而可以避免电刷不必要的磨损；第三，本实用新型的可调多电极电刷装置结构简单、成本低廉，具有普遍的适用性。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式的可调多电极电刷装置的总体结构示意图；

图2为示例性的内螺纹冷挤压待加工工件示意图。