實驗二 采用紅外熱像儀的切削溫度測量

1、實驗二采用紅外熱像儀的切削溫度測量一、實驗概述切削過程中，會產(chǎn)生一系列物理現(xiàn)象，如切削變形、切削力、切削熱與切 削溫度、刀具磨損等。對切削加工過程中的切削力、切削溫度進(jìn)行實時測量，是 研究切削機(jī)理的基本實驗手段和主要研究方法。通過對實測的切削溫度進(jìn)行分析 處理，可以推斷切削過程中的切削變形、刀具磨損、工件表面質(zhì)量的變化機(jī)理。 在此基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步為切削用量優(yōu)化，提高零件加工精度等提供實驗數(shù)據(jù)支持。本實驗是使用紅外熱像儀進(jìn)行切削溫度的非接觸測量，研究切削用量對于切 削溫度的影響。通過本實驗可使同學(xué)們熟悉制造技術(shù)工程中的基礎(chǔ)實驗技術(shù)和方 法，了解用先進(jìn)的儀器設(shè)備研究傳統(tǒng)切削加工的方法。二、實驗?zāi)康?/p>

2、1、學(xué)習(xí)及掌握紅外熱像儀測量切削溫度的方法，了解紅外成像測溫原理2、研究。c、f對切削溫度的影響.三、實驗儀器設(shè)備1、CA6140 車床2、Flir A315紅外熱像儀3、刀具：YT15,角度：y =_ a =_ Kr=_。4、試件：45鋼棒料說明：刀具參數(shù)、車床和工件由各班學(xué)委負(fù)責(zé)準(zhǔn)備或負(fù)責(zé)，紅外熱像儀的操作 由專門指定同學(xué)負(fù)責(zé)。四、實驗原理紅外熱像儀的基本工作原理是利用了斯蒂芬一波爾茲曼定律，即E = O T4(1)式中 E 物體輻射單元單位面積的輻射能量(W/ m2) 物體輻射單元表面輻射率(取決于物體表面性質(zhì))O斯蒂芬一波爾茲曼常數(shù)(O = 5. 76 X10 - 8W/ m2 K4)

3、T 物體輻射單元的表面溫度(K)切削時，紅外熱像儀通過光機(jī)掃描機(jī)構(gòu)探測工件(或刀具)表面輻射單元的輻射能量，并將每個輻射單元的輻射能量轉(zhuǎn)換為電子視頻信號，通過對信號進(jìn)行 處理，以可見圖像的形式進(jìn)行顯示，顯示的熱像圖代表被測表面的二維輻射能量 場,若輻射單元的表面輻射率已知，則可通過斯蒂芬一波爾茲曼定律求出輻射單 元表面的溫度分布場及動態(tài)變化。雖然紅外熱像儀所測溫度為相對溫度,滯后于 實際切削溫度，但根據(jù)傳熱反求算法可準(zhǔn)確求得切削過程中工件（或刀具）的溫 度變化規(guī)律及動態(tài)分布。紅外熱像儀測溫法具有直觀、簡便、可遠(yuǎn)距離非接觸監(jiān) 測等優(yōu)點，在惡劣環(huán)境下測量物體表面溫度時具有較大優(yōu)越性。紅外尊|二像S

4、件 圖姓軟f紅外探測器圖1紅外熱像儀組成結(jié)構(gòu)原理圖注意：紅外熱像儀屬于高值、精密、易損設(shè)備，未經(jīng)允許，不能搬動或觸摸。五、實驗方法與步驟熟悉要使用的紅外熱像儀及其在線測量軟件（Monitor； Tools； SDK），機(jī)床 操作手柄及安全注意事項，安裝試件，安放好紅外熱像儀及電腦設(shè)備，請輔導(dǎo)教 師檢查。試驗走刀量f對切削溫度的影響固定ap，V改變f，切削，記錄保存瞬時的溫度分布圖和溫度隨時間的變化曲線。試驗切削速度對切削溫度的影響固定ap，f改變V切削，記錄保存瞬時的溫度分布圖和溫度隨時間的變化曲線。六、實驗報告要求1、自行設(shè)計切削溫度測量的單因素實驗表格（預(yù)習(xí)完成），認(rèn)真總結(jié)紅外熱像儀 測溫原