用于鋁合金切削溫度在線測量的薄膜熱電偶傳感器研制.pdf

1、“鋁合金切削溫度在線測量系統(tǒng)”這一課題來源于遼寧省自然科學(xué)基金項目和遼寧省教育廳高校科技計劃。 鋁合金薄壁回轉(zhuǎn)體類零件的切削加工技術(shù)在很多方面都有應(yīng)用，特別是在軍工產(chǎn)品的加工中。在鋁合金薄壁回轉(zhuǎn)體類零件的切削加工中，切削溫度是影響其加工精度的重要因素。當(dāng)切削溫度升高時，會使工件產(chǎn)生膨脹變形，嚴(yán)重降低工件加工的精度，甚至?xí)乖摴ぜ髲U，降低成品率，增加加工成本。因此快速準(zhǔn)確的測量瞬態(tài)切削溫度對軍工企業(yè)快速高效的生產(chǎn)有著重要意義。

2、 本文運用薄膜式熱電偶的測溫方法實現(xiàn)了對鋁合金材料動態(tài)切削溫度的實時測量，通過研究切削過程中刀具溫度的變化規(guī)律，進(jìn)而為軍工企業(yè)選擇合理的切削參數(shù)，實現(xiàn)快速高效生產(chǎn)提供了理論依據(jù)。 論文的主要研究內(nèi)容包括：薄膜式熱電偶測溫傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計，SiO<,2>絕緣膜和熱電偶膜的制備(采用微波 ECR 射頻反應(yīng)磁控濺射技術(shù))，測溫傳感器的靜態(tài)標(biāo)定、動態(tài)標(biāo)定，LC-EX-03Ⅱ型冷端補償及信號調(diào)理器的制作，模擬切削試驗、現(xiàn)場切削試驗及

3、試驗數(shù)據(jù)分析處理與結(jié)果，動態(tài)測溫誤差分析等。其中，SiO<,2>絕緣膜及熱電偶膜的制備是本文的重點，是課題成功的關(guān)鍵。 采用雙刀片法研制的薄膜式熱電偶動態(tài)響應(yīng)快，時間常數(shù)達(dá)0.8ms，可以快速響應(yīng)被測試件的切削溫度；靈敏度高，為20.9a V/C；線性良好，在0～600℃測溫范圍內(nèi)線性擬合誤差小于0.32。整個測溫系統(tǒng)的測試精度高，相對測溫誤差僅為1.19％。通過模擬切削試驗和現(xiàn)場切削試驗，得出以下結(jié)論：對于鋁合金材料而言，影響