[实用新型]一种切削温度测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测量温度的设备，尤其是一种切削温度测量装置。

背景技术

切削温度是影响高速切削加工最重要的因素之一，其变化规律是研究切削原理与加工规律的重要内容，它影响工件的加工精度、切削刀具材料的选择、切削参数的设置及切削工艺的安排等，因此，对切削温度进行研究具有十分重要的意义。

切削温度测量的方法很多，主要有自然热电偶法、人工热电偶法、半人工热电偶法、辐射测温法等。这些方法各有自己的特点，但均存在一定的不足，不足之处在于以下几点：

1.自然热电偶对变化着的温度具有一定的滞后性，动态响应慢，当刀具或工件材料变换时，热电偶需要重新标定，从而限制了其使用的灵活性；

2.半人工热电偶法虽然应用比较灵活，但如果以刀具材料作为热电偶的一极，将热电偶的另一极金属丝埋入超硬的刀具内比较困难，当切削区域与热电偶接触时无法确定切削区域发生的情况，而且接触时间非常短；

3.红外辐射测温法，使用简单、响应迅速，但材料表面辐射率参数的复杂性，影响了被测对象实际温度的测量，加工过程中会时常添加冷却液，也会影响红外测温的准确性。 

实用新型内容

本实用新型要解决上述现有技术存在的问题，提供一种切削温度测量装置，能够实时、快速、准确地测量切削温度。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案：这种切削温度测量装置，包括薄膜热电偶测温刀头、调理电路、数据采集卡、PC机，薄膜热电偶测温刀头连接调理电路，调理电路连接数据采集卡，数据采集卡连接PC机。

薄膜热电偶测温刀头包括数控刀具，数控刀具上镀制有NiCr热电极和NiSi热电极。

NiCr热电极通过NiCr丝连接调理电路，NiSi热电极通过NiSi丝连接调理电路。

调理电路包括冷端补偿电路和信号调理电路。

PC机上设有切削温度采集界面。

本实用新型的原理是：薄膜热电偶测温刀头的热电偶靠近切削刃，测量到温度信号，信号通过NiCr丝和NiSi丝输送到调理电路上，冷端补偿电路和信号调理电路对信号进行处理，处理过后的信号输送到数据采集卡上，数据采集卡对信号进行采集，采集后的信号输送到PC机上，PC机上的切削温度采集界面对信号进行显示、分析与存储，完成切削温度测量的过程。

本实用新型有益的效果是：本实用新型的切削温度测量装置，结构简单，使用方便，能够实时、快速、准确地测量切削温度，测量效果好，测量效率高。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型的框图。

附图标记说明：薄膜热电偶测温刀头1，数控刀具1-1，调理电路2，冷端补偿电路2-1，信号调理电路2-2，数据采集卡3，PC机4，切削温度采集界面4-1，NiCr热电极5，NiCr丝5-1，NiSi热电极6，NiSi丝6-1。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

参照附图：本实施例中的切削温度测量装置，包括薄膜热电偶测温刀头1、调理电路2、数据采集卡3、PC机4，薄膜热电偶测温刀头1连接调理电路2，调理电路2连接数据采集卡3，数据采集卡3连接PC机4。

薄膜热电偶测温刀头1包括数控刀具1-1，数控刀具1-1上镀制有NiCr热电极5和NiSi热电极6。

NiCr热电极5通过NiCr丝5-1连接调理电路2，NiSi热电极6通过NiSi丝6-1连接调理电路2。

调理电路2包括冷端补偿电路2-1和信号调理电路2-2。

PC机4上设有切削温度采集界面4-1。

数控刀具1-1可使用聚晶立方氮化硼材料制成，聚晶立方氮化硼材料材质坚硬，绝缘性好，薄膜热电偶测温刀头1的热电偶上可涂覆一层Al₂O₃绝缘层，Al₂O₃是陶瓷的主要成分，材质坚硬，不仅可起到绝缘的作用，也可起到保护热电偶的作用。

使用时，薄膜热电偶测温刀头1的热电偶靠近切削刃，测量到温度信号，信号通过NiCr丝5-1和NiSi丝6-1输送到调理电路2上，冷端补偿电路2-1和信号调理电路2-2对信号进行处理，处理过后的信号输送到数据采集卡3上，数据采集卡3对信号进行采集，采集后的信号输送到PC机4上，PC机4上的切削温度采集界面4-1对信号进行显示、分析与存储。