化爆材料的新型动态切削温度及切削力测试系统的研发

摘要

由于化爆材料的不均匀性,其内部随机分布着硬质点.切削过程中,当切到某个硬质点时,会突然产生大量的切削热而使工件出现瞬时高温脉冲,当这一瞬时高温超出一定的范围时,会引爆工件而发生危险.该文运用半人工热电偶的测温方法实现了对动态切削温度的实时测量,从而为军工企业选择合理的切削用量来提高加工效率提供了理论依据.该研制工作包括以下主要内容:测温传感器的结构设计、加工、制作(包括试验所需的各种夹具设计与制作),静态标定、动态标定,冷端补偿及信号调理器的制作,测试系统软件设计与集成,模拟切削实验、现场切削实验数据处理及结果等.采用双刀片法研制的半人工热电偶加超前网络以后,响应速度达到5ms以内,具有灵敏度高,动态响应快的特点,能快速并准确地响应被测试件的切削温度.线性好,在0~620℃范围内线性拟合误差小于0.3%.运用ActiveX技术开发的动态切削温度及切削力测试系统界面友好,可操作性强.最后通过模拟切削试验和现场切削试验,我们得出以下结论.对于化爆材料而言,影响切削温度的主要因素是切削深度,其次是切削速度,而进给量对切削温度的影响不显著.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1论文背景

1.2国内外研究现状

1.3论文的主要工作及体系结构

第二章系统的总体方案设计

2.1系统的工作原理

2.2系统信号的获取

2.2.1力信号的获取

2.2.2温度信号的获取

2.3数据采集板的选择及其应用

2.4信号调理电路的设计

2.5系统软件的设计

2.5.1系统软件设计的目标

2.5.2系统软件的框架及模块划分

2.5.3数据采集模块

2.5.4数据分析模块

2.5.5系统的开发环境的选择

2.6本章小结

第三章 半人工热电偶测温传感器的研制

3.1热电偶的工作原理

3.1.1热电势的产生和组成

3.1.2热电势的四个重要定律

3.2半人工热电偶的研制

3.2.1测温刀头的制作

3.2.2静态标定系统

3.2.3动态标定系统

3.2.4测力仪的静态标定

3.3本章小结

第四章信号调理电路的设计

4.1正负压固定输出式稳压电源

4.2冷端补偿方法

4.3超前网络系统设计

4.4本章小结

第五章系统软件设计

5.1数据采集模块的设计

5.1.1多线程

5.1.2数据存储

5.1.3界面效果

5.1.4参数设置

5.2数据分析模块的设计

5.2.1数据格式的转化

5.2.2滤波的处理

5.2.3数据分析

5.3本章小结

第六章模拟切削试验及现场切削试验

6.1模拟切削试验

6.2现场切削试验

6.3 本章小结

第七章结论与展望

7.1 结论

7.2工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢

附录Ⅰ静态标定工作台照片

附录Ⅱ 测温刀头照片

附录Ⅲ 动态切削温度和切削力的测试系统照片

附录Ⅳ 模拟切削试验照片

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