[发明专利]一种用于高速铣削过程测量刀具温度的装置及方法

权利要求书

1.一种用于高速铣削过程测量刀具温度的装置，其特征在于，包括测温系统和测温系统固定装置，所述测温系统固定装置包括配合连接的左、右两个半环形固定块，所述两个半环形固定块套设于刀柄左、右两侧以与刀柄固定连接，所述测温系统主要由K型热电偶、数据采集模块、数据储存模块和电源模块组成，所述K型热电偶固定在刀片上，所述数据采集模块、数据储存模块和电源模块分别固定在两个半环形固定块上。

2.根据权利要求1所述的一种用于高速铣削过程测量刀具温度的装置，其特征在于，所述K型热电偶通过导热胶固定在硬质合金铣刀片的盲孔中。

3.根据权利要求2所述的一种用于高速铣削过程测量刀具温度的装置，其特征在于，所述盲孔利用电火花打孔机加工，盲孔直径为1mm，距离前刀面和边缘分别为1mm和1.5mm。

4.根据权利要求1所述的一种用于高速铣削过程测量刀具温度的装置，其特征在于，所述数据采集模块安装在其中一个半环形固定块外侧部，所述数据储存模块和电源模块安装在另一个半环形固定块外侧部的对称位置，所述两个半环形固定块上分别设有用于安装数据采集模块、数据储存模块和电源模块的安装槽。

5.根据权利要求1所述的一种用于高速铣削过程测量刀具温度的装置，其特征在于，所述半环形固定块内侧中部设有锥形凸环，所述锥形凸环与刀柄外周部的锥形凹环配合，以实现测温系统固定装置及测温系统的轴向定位；所述半环形固定块内侧上端设有凸块，所述凸块与刀柄上的凹槽配合，以实现测温系统固定装置及测温系统的径向定位。

6.根据权利要求1所述的一种用于高速铣削过程测量刀具温度的装置，其特征在于，所述数据采集模块由MAX31855温度采集模块和Arduino nano单片机开发板组成，以连续准确地将K型热电偶产生的热电势信号转化为切削温度信号。

7.根据权利要求1所述的一种用于高速铣削过程测量刀具温度的装置，其特征在于，所述数据储存模块由Arduino SD卡模块和SD卡组成，以储存高速铣削过程数据采集模块采集的切削温度信号，实现切削温度的离线测量。

8.根据权利要求1所述的一种用于高速铣削过程测量刀具温度的装置，其特征在于，所述电源模块由3.7V聚合物锂电池和3.7V转9V升压模块组成，以维持测温系统运行，并将聚合物锂电池的电压值从3.7V 转化为9V供给数据采集模块，确保切削温度数据的正常采集。

9.根据权利要求8所述的一种用于高速铣削过程测量刀具温度的装置，其特征在于，所述聚合物锂电池的质量为2g，以降低测温系统整体质量。

10.一种基于权利要求1-9任一项所述装置的用于高速铣削过程测量刀具温度的方法，其特征在于，通过K型热电偶采集刀具切削区的热电势信号，通过数据采集模块将热电势信号转化为切削温度信号，然后将其存储在数据储存模块中，以实现高速铣削过程切削温度的连续测量。