《切削温度测量》虚拟仿真实验

来源:系统管理员 时间:2017-10-21

《面向智能制造的切削加工过程状态感知》虚拟仿真实验项目登陆入口

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《面向智能制造的切削加工过程状态感知》虚拟仿真实验项目

实验二、切削温度测量

一、实验目的

1. 了解热像仪的工作原理及使用方法;

2. 掌握主轴转速、切削深度及进给量对切削温度的影响规律;

3. 了解智能制造中切削温度的状态感知与反馈过程。

二、实验仪器与用具

1. 五轴加工中心;

2. 球头铣刀、淬硬钢Cr12MoV(55HRC);

3. 压电晶体测力仪(以下简称:测力仪)、电荷放大器、数据采集系统。

三、实验原理

在刀具的切削作用下,切削层金属发生弹性和塑性变形,这是切削热的一个来源。同时切屑与前刀面、工件和后刀面间消耗摩擦功,也将转化为热量,这也是切削热的又一个来源。

红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏原件上,从而获得红外热像图,这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。

红外热像仪工作原理

四、实验步骤

1. 铣削方法测切削温度,将钢(45#)固定在机床上;

2. 利用多自用度支架将热像仪连接在机床上,并调整角度将热像仪对准切削区域;

3. 分别做切削用量变化的切削温度试验,并记录试验参数。

五、实验数据

切削参数对切削温度的影响规律试验

n(r/min)

2000

3000

4000

5000

4000

4000

4000

4000

4000

4000

4000

4000

f(mm/r)

0.2

0.2

0.2

0.2

0.1

0.15

0.2

0.25

0.2

0.2

0.2

0.2

ap(mm)

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

0.1

0.15

0.2

0.25

ae(mm)

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

切削温度T(°C)

                       
 

六、实验思考题

1. 分析:切削用量对切削温度的影响规律,解释其原因?

2. 讨论:采用热像仪测量切削温度的缺点?

3. 哪些因素会导致本实验的误差?你对本实验有哪些改进建议?

油液冷却加工

*实验项目中的数据源自-国家自然基金-国际合作专项-基于开放式数控系统的智能切削加工技术基础及应用(51720105009)