CN108088578A - 一种测量“s”试件五轴数控加工过程温度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种测量“S”试件五轴数控加工过程温度的方法，其温度敏感器件为偶丝直径为0.5mm的K型铠装热电偶，采用直径为0.7mm的钻头在“S”试件特征线两侧均匀打孔的方式，将偶丝直径为0.5mm的K型铠装热电偶固定在“S”试件非加工表面，固定材料为氧化铜耐高温胶水，偶丝直径为0.5mm的K型铠装热电偶测量的温度值以电压信号的形式传递给K型温度变送器，K型温度变送器将信号整合为与温度值线性对应的电流信号送入研华数据采集卡，研华数据采集卡记录测量结果，并传递给电子计算机进行信号的处理与分析，本发明测量绝对精度高，固定装置对测量结果影响小，防止传感器失效对实验结果的影响，同时操作简单成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种“S”试件五轴数控加工过程温度的测量方法。
背景技术
现有的测量加工过程温度的方法包括：非接触式测量、接触式测量，非接触式测量包括热像仪、超声波测温仪等，当工件静止不动时测量结果准确，而工件运动时测量结果会有很大的偏差，接触式测量包括温度计、热电偶等，使用接触式测量法的时候，要求工件与测量仪器保持相对静止，为保证经济性，选用热电偶接触式温度传感器测量“S”试件五轴数控加工过程温度，重新对传感器选择、布置、固定、连接设计，从而达到准确性要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用热电偶传感器测量“S”试件五轴数控加工过程温度的方法。
基本技术方案是：测量机构由“S”试件毛坯，偶丝直径为0.5mm的K型铠装热电偶，K型温度变送器，24V电源，信号放大器，研华数据采集卡，电子计算机，工具有：直径为0.7mm的钻头，氧化铜耐高温胶水，五轴数控机床，利用直径为0.7mm的钻头在“S”试件毛坯非加工面打12个小孔，将12偶丝直径为0.5mm的K型铠装个热电偶分别插入12个涂满氧化铜耐高温胶水的小孔中，静置24小时晾干，同时，将K型温度变送器、信号放大器以及24V电源连接成一个回路，偶丝直径为0.5mm的K型铠装热电偶插到K型温度变送器的输入端，信号放大器、研华数据采集卡以及电子计算机依次串联，启动五轴数控机床，开始加工即可完成采集工作，采集信号为0-20mA电流信号，利用换算公式得到温度值。
本发明的有益效果是：
1.本发明采用耐高温氧化铜胶水固定传感器，解决了实际加工过程中，普通胶水无法耐高温与导热性差的难题。
2.本发明中偶丝直径为0.5mmK型热电偶的布置方式，可有效防止热电偶失效对测量结果的影响，同时可以保证测量位置的温度具有代表性。
3.本方法因其信号采集方法简单，采集信号均为实时数字信号，在实际应用中，保证了结果准确的同时，大大降低了实验成本。
附图说明
下面结合附图对本方法进一步说明。
附图1：测量“S”试件五轴数控加工过程温度系统的结构框图
附图2：“S”试件毛坯打孔位置俯视、主视示意图
附图3：偶丝直径为0.5mmK型热电偶示意图
附图4：直径为0.7mm钻头示意图
附图5：温度与所采电流值的关系曲线图
图中：1 “S”试件毛坯，2 偶丝直径为0.5mm的K型铠装热电偶，3 K型温度变送器，4 24V电源，5 信号放大器，6 研华数据采集卡，7 电子计算机，8 直径为0.7mm的钻头。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本发明的具体结构及实施方式。
本发明的结构组成如图1所示，测量机构由“S”试件毛坯（1），偶丝直径为0.5mm的K型铠装热电偶（2），K型温度变送器（3），24V电源（4），信号放大器（5），研华数据采集卡（6），电子计算机（7），工具有：直径为0.7mm的钻头（8），氧化铜耐高温胶水（9），五轴数控机床（10），利用0.7mm的钻头（8）在“S”试件毛坯（1）非加工面打12个小孔，12个小孔如图2所示均匀地分成三排均布在“S”试件毛坯（1）非加工面的两条特征线两侧，将12个偶丝直径为0.5mm的K型铠装个热电偶（2）分别插入12个涂满氧化铜耐高温胶水（9）的小孔中，静置24小时晾干，同时，将K型温度变送器（3）、信号放大器（5）以及24V电源（4）连接成一个回路，偶丝直径为0.5mm的K型铠装热电偶（2）插到K型温度变送器（3）的输入端，信号放大器（5）、研华数据采集卡（6）以及电子计算机（7）依次串联，启动五轴数控机床（11），开始加工即可完成采集工作，采集信号为0-20mA电流信号，换算公式如下所示：
式中，T为温度值；I为采集电流值； M1与M 2为变送器上下量程， M 2一般为0。
本发明工作过程如下：
工作时，晾干的氧化铜高温胶水（9）将偶丝直径为0.5mm的K型铠装热电偶（2）固定在12个小孔中，五轴数控机床（10）加工“S”试件毛坯（1）时，温度升高，使偶丝直径为0.5mm的K型铠装热电偶（2）中电势差发生变化，电势差经过供电后的K型温度变送器（3）整合成电流信号，电流信号经信号放大器（5）放大后传递至数据研华数据采集卡（6）记录电流变化情况，最后，研华数据采集卡（6）将其记录的电流变化情况传递至电子计算机（7）进行换算成温度值并绘制变化曲线，电流信号与温度成线性关系，对应关系如图5所示。
Claims (1)
1.一种利用偶丝直径为0.5mm的K型铠装热电偶传感器（2）测量“S”试件五轴数控加工过程温度的方法，将“S”试件毛坯（1）上固定偶丝直径为0.5mm的K型铠装热电偶（2），丝直径为0.5mm的K型铠装热电偶（2）与K型温度变送器（3）连接，K型温度变送器（3）与24V电源（4）、信号放大器（5）连成回路，信号放大器（5）与研华数据采集卡（6）、电子计算机依次串联（7），工具有：直径为0.7mm的钻头（8），氧化铜耐高温胶水（9），五轴数控机床（10），其特征在于：利用0.7mm的钻头（8）打孔并利用氧化铜耐高温胶水（9）将偶丝直径为0.5mm的K型铠装热电偶（2）固定再小孔内；12个小孔均匀地分成三排均布在“S”试件毛坯（1）非加工面的两条特征线两侧。
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