实验二 采用红外热像仪的切削温度测量_第1页
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文档简介

1、实验二采用红外热像仪的切削温度测量一、实验概述切削过程中，会产生一系列物理现象，如切削变形、切削力、切削热与切 削温度、刀具磨损等。对切削加工过程中的切削力、切削温度进行实时测量，是 研究切削机理的基本实验手段和主要研究方法。通过对实测的切削温度进行分析 处理，可以推断切削过程中的切削变形、刀具磨损、工件表面质量的变化机理。 在此基础上，可进一步为切削用量优化，提高零件加工精度等提供实验数据支持。本实验是使用红外热像仪进行切削温度的非接触测量，研究切削用量对于切 削温度的影响。通过本实验可使同学们熟悉制造技术工程中的基础实验技术和方 法，了解用先进的仪器设备研究传统切削加工的方法。二、实验目的

2、1、学习及掌握红外热像仪测量切削温度的方法，了解红外成像测温原理2、研究。c、f对切削温度的影响.三、实验仪器设备1、CA6140 车床2、Flir A315红外热像仪3、刀具：YT15,角度：y =_ a =_ Kr=_。4、试件：45钢棒料说明：刀具参数、车床和工件由各班学委负责准备或负责，红外热像仪的操作 由专门指定同学负责。四、实验原理红外热像仪的基本工作原理是利用了斯蒂芬一波尔兹曼定律，即E = O T4(1)式中 E 物体辐射单元单位面积的辐射能量(W/ m2) 物体辐射单元表面辐射率(取决于物体表面性质)O斯蒂芬一波尔兹曼常数(O = 5. 76 X10 - 8W/ m2 K4)

3、T 物体辐射单元的表面温度(K)切削时，红外热像仪通过光机扫描机构探测工件(或刀具)表面辐射单元的辐射能量，并将每个辐射单元的辐射能量转换为电子视频信号，通过对信号进行 处理，以可见图像的形式进行显示，显示的热像图代表被测表面的二维辐射能量 场,若辐射单元的表面辐射率已知，则可通过斯蒂芬一波尔兹曼定律求出辐射单 元表面的温度分布场及动态变化。虽然红外热像仪所测温度为相对温度,滞后于 实际切削温度，但根据传热反求算法可准确求得切削过程中工件（或刀具）的温 度变化规律及动态分布。红外热像仪测温法具有直观、简便、可远距离非接触监 测等优点，在恶劣环境下测量物体表面温度时具有较大优越性。红外尊|二像S

4、件 图姓软f红外探测器图1红外热像仪组成结构原理图注意：红外热像仪属于高值、精密、易损设备，未经允许，不能搬动或触摸。五、实验方法与步骤熟悉要使用的红外热像仪及其在线测量软件（Monitor； Tools； SDK），机床 操作手柄及安全注意事项，安装试件，安放好红外热像仪及电脑设备，请辅导教 师检查。试验走刀量f对切削温度的影响固定ap，V改变f，切削，记录保存瞬时的温度分布图和温度随时间的变化曲线。试验切削速度对切削温度的影响固定ap，f改变V切削，记录保存瞬时的温度分布图和温度随时间的变化曲线。六、实验报告要求1、自行设计切削温度测量的单因素实验表格（预习完成），认真总结红外热像仪 测温原

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