[其他]镶有热电偶的陶瓷卷屑器

说明书

属于金属切削加工测试领域。

利用电子计算机或自适应控制系统使刀具耐用度、切削用量、加工表面质量等达到最佳化而取得高的经济效益，是金属切削加工中的一个发展方向。其中切削温度则是实现切削过程最佳化的重要依据之一。因为刀具材料的耐热性是有限度的。各类刀具材料在切削各种工件材料时，都有一个最佳切削温度范围。刀具的最高切削温度在切削延性材料时常位于前刀面与切屑接触区，也就是在切屑的底层，那里的温度很难测出，加工中测不着这个温度数据，使自适应控制系统不完善，所以在切削加工时能测出切削高温区的温度是一项迫切需要解决的新技术。

图1，表示现有的人工热电偶法测量切削温度的简图。这种方法只能测到离前刀面一定距离处某点的温度，而不能直接测出前刀面上的温度值，并且不便于重复使用。

图2为镶有热电偶的陶瓷卷屑器2组装在机械夹固硬质合金刀片的车刀上。图中1－压板，2－镶有热电偶的陶瓷卷屑器，3－硬质合金刀片。图中刀杆部分省略。

图3为图2的俯视图。图中1－压板，2－镶有热电偶的陶瓷卷屑器，3－硬质合金刀片，4－螺纹接头，5－微热电偶丝，6－导线套管，7－紧固螺钉，8－压板定位销。

本发明用Al₂O₃加微量添加剂（如Ni，MO），经冷压烧结而成。这种具有较高抗弯强度的标准陶瓷卷屑器是一种廉价的非金属刀具材料。在陶瓷冷压成型时镶入金属丝及导线接头螺纹模，烧结前把金属丝和导线接头螺纹模拆去，烧结后即可获得可镶入热电偶的陶瓷卷屑器，把热电偶及导线接头装入陶瓷卷屑器，即制成镶有热电偶的陶瓷卷屑器（图2中零件2）。由于陶瓷在1200℃高温时，硬度为HRA80，所以比硬质合金耐磨，使用时不易损坏，工作时主要受压力，所以不容易破碎。它本身有高绝缘的性质，所以就解决了高温时绝缘的困难。由于热电偶丝伸到卷屑器的前沿，可以直接触及切削底层。因而在切削时可测得高温区附近的温度。可用于金属切削研究，也可用于校正最佳切削用量，并可用于自适应控制的车床的车刀上，或镶硬质合金刀片的端面铣刀上。

镶热电偶丝时也可采用单丝与工件材料组成半人工热电偶，可以简化接头结构，这是发明的另一种设计型式。热电偶接头引出端可用金属细管保护。

这一发明的特点是价廉、耐用、结构工艺简单，可用于控制刀具耐用度，实现切削用量的自适应控制。不易损坏、可重复使用。可制成标准产品。可测金属切削的高温区附近的温度值。