[发明专利]一种碳纤维复合材料超声振动磨削温度场监测系统及方法

摘要

本发明提供一种碳纤维复合材料超声振动磨削温度场监测系统，它包括加工工件和参考工件，一个加工工件和一个参考工件粘接构成一组工件，参考工件与加工工件粘接的一侧设有缺槽；每组工件中的加工工件包含1或2条安装孔，所有组工件组合后包含所有环绕式多层监测点；每个安装孔内均固定有带测温光栅和测振光栅的光纤，光纤延伸至加工工件外部通过光纤耦合器与脉冲光源和解调与数据处理系统连接，通过时分复用技术获取测温光栅和测振光栅的数据。本发明通过在加工表面附近设置环绕式多层监测点，更加有效捕捉加工表面温度分布情况、及温度在水平和竖直方向的分布规律，全面实现加工过程温度场监测。

主权项

1.一种碳纤维复合材料超声振动磨削温度场监测系统，它包括碳纤维复合材料制成的加工工件，加工工件包括水平加工表面和竖直加工表面，其特征在于：它还包括与加工工件材料相同的参考工件，一个加工工件和一个参考工件粘接构成一组工件，参考工件与加工工件粘接的一侧设有缺槽；每组工件中的加工工件包含1或2条安装孔，且不同组的工件中，安装孔的位置不同，使得所有组工件组合后包含以下所有第一至第四安装孔：在加工工件贴近水平加工表面处，沿进给方向设有第一安装孔，第一安装孔的顶面与水平加工表面重合；第一安装孔按从左到右的顺序分别位于加工刀具直径的0、1/4、1/2、5/8、3/4、7/8、1的位置；在加工工件贴近竖直加工表面处，沿进给方向设有第二安装孔，第二安装孔的一个侧面与竖直加工表面重合；第二安装孔设置在竖直加工表面的底部和中部；选取第一安装孔，沿竖直方向平行设有第三安装孔；选取第二安装孔，沿水平方向平行设有第四安装孔；参考工件上设有与加工工件位置、数量均相同的安装孔；每个安装孔内均固定有光纤，光纤上设有测温光栅和测振光栅；加工工件与参考工件相同位置的安装孔中的光纤通过延时光纤连接，所有延时光纤设置在所述的缺槽中；所有光纤延伸至加工工件外部通过光纤耦合器与脉冲光源和解调与数据处理系统连接，通过时分复用技术获取测温光栅和测振光栅的数据。