[发明专利]刀具温度检测系统和刀具温度检测方法

说明书

本发明提供了一种刀具温度检测系统和刀具温度检测方法。刀具温度检测系统包括：工件驱动装置和检测配合件，工件驱动装置驱动检测配合件绕其轴线旋转；检测配合件的周向表面具有断屑槽；刀具支撑结构用于安装待检测刀具；待检测刀具具有与检测配合件接触的切削状态和与断屑槽相对设置的检测状态；距离传感器设置在检测配合件的一侧，以根据距离传感器的检测结果判断待检测刀具处于切削状态或检测状态；红外热像仪与待检测刀具间隔设置，红外热像仪用于检测待检测刀具的刀尖的切削温度，以通过距离传感器和红外热像仪配合得到待检测刀具处于检测状态时的刀尖的切削温度。本发明解决了现有技术中的刀具的刀尖的切削温度无法准确测量的问题。

技术领域

本发明涉及切削加工技术领域，具体而言，涉及一种刀具温度检测系统和刀具温度检测方法。

背景技术

在机械加工制造行业，切削加工是最常见的加工工艺之一。切削加工过程中会产生大量的切削热，除了少量热量散失至空气中，大部分热量传递至刀具和工件中，导致刀具磨损加剧，加工精度降低，严重时导致刀具和工件损坏。因此，切削温度是表征切削状态的重要参数之一，因此在对刀具的性能进行研究实验时，通常需要对刀具的刀尖的切削温度进行检测。

相关技术中，采用红外热像仪对刀具的刀尖的切削温度进行检测，但刀尖常常被切屑覆盖，导致刀尖的表面被覆盖，而当被检测物的表面被覆盖时，会严重影响红外热像仪的检测准确度。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种刀具温度检测系统和刀具温度检测方法，以解决现有技术中的刀具的刀尖的切削温度无法准确测量的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种刀具温度检测系统，包括：工件驱动装置和检测配合件，工件驱动装置用于安装检测配合件并用于驱动检测配合件绕其轴线旋转；检测配合件的周向表面具有沿其轴向延伸的断屑槽；刀具支撑结构，刀具支撑结构用于安装待检测刀具；待检测刀具具有与检测配合件接触的切削状态和与断屑槽相对设置的检测状态；距离传感器，距离传感器与待检测刀具沿检测配合件的轴向间隔设置，距离传感器设置在检测配合件的一侧，以根据距离传感器的检测结果判断待检测刀具处于切削状态或检测状态；红外热像仪，红外热像仪与待检测刀具间隔设置，红外热像仪用于检测待检测刀具的刀尖的切削温度，以通过距离传感器和红外热像仪配合得到待检测刀具处于检测状态时的刀尖的切削温度。

进一步地，刀具温度检测系统还包括：数据采集分析装置，数据采集分析装置与距离传感器和红外热像仪均连接，以根据距离传感器的检测结果选取红外热像仪检测得到的温度数据，得到待检测刀具处于检测状态时的刀尖的切削温度。

进一步地，断屑槽为多个，多个断屑槽绕检测配合件的周向间隔设置。

进一步地，检测配合件的直径D大于或等于200mm；和/或断屑槽的深度S大于或等于10mm；和/或断屑槽的槽口的宽度H大于或等于50mm。

进一步地，沿检测配合件的旋转方向，断屑槽具有第一槽侧壁和第二槽侧壁；第一槽侧壁沿检测配合件的径向延伸；沿由检测配合件的轴线至检测配合件的周向表面的方向，第二槽侧壁与第一槽侧壁之间的距离逐渐增大。

进一步地，沿检测配合件的转动方向，断屑槽具有第一槽侧壁和第二槽侧壁；第一槽侧壁的远离轴线的第一侧边和轴线所在的平面为第一面，第二槽侧壁的远离轴线的第二侧边和轴线所在的平面为第二面，第一面与第二面之间的夹角α大于或等于25°。

根据本发明的另一方面，提供了一种刀具温度检测方法，包括如下步骤：步骤S1，在检测配合件上加工断屑槽；步骤S2，控制待检测刀具对检测配合件进行切削加工，并检测待检测刀具与断屑槽相对设置时待检测刀具的刀尖的切削温度。

进一步地，调整断屑槽槽宽，以使待检测刀具与断屑槽相对设置的时间大于或等于0.5s。