專利名稱：Pcd刀片熱電特性快速檢測方法及檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種P⑶刀片熱電特性的快速標(biāo)定方法及裝置。
背景技術(shù)：
在利用PCD刀片車削試驗中，常用自然熱電偶法來測量切削溫度，而PCD刀片并非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶，所以使用前必須對其熱電特性進(jìn)行標(biāo)定。傳統(tǒng)的標(biāo)定方法是將刀具材料制備成棒狀組成熱電偶，將熱端置入定溫環(huán)境(控溫爐)等加熱，通過測量不同加熱溫度下的熱電偶產(chǎn)生的熱電勢時間標(biāo)定的目的，這種標(biāo)定方法準(zhǔn)備待標(biāo)定熱電偶比較麻煩，PCD材料不易制成所需形狀，且通過調(diào)節(jié)控溫爐來改變標(biāo)定溫度緩慢，因此標(biāo)定周期長，效率低，可采集的溫度點少。此外，對于PCD材料而言，無法制備成棒狀熱電偶，其冷端引出比較困難，因此不適合采用傳統(tǒng)標(biāo)定方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有結(jié)構(gòu)簡單，操作簡單，方便快捷，利用低壓大電流點接觸加熱PCD刀片熱點特性快速檢測的方法及檢測裝置。一種P⑶刀片熱電特性快速檢測方法，包括如下步驟第一步首先利用夾具將厚度為0. 5mm的P⑶刀片固定；第二步利用兩對直徑為Imm的端部經(jīng)過磨尖的鎳鉻-鎳硅絲以一定的壓力從兩面對準(zhǔn)頂緊在厚度為0. 5mm的PCD刀片的兩端；第三步利用兩對標(biāo)準(zhǔn)熱電偶分別測量熱端電勢、冷端電勢、熱冷兩接點處的熱電勢；第四步利用第三步的熱端電勢、冷端電勢、熱冷兩接點處的熱電勢得到測量曲線，經(jīng)過疊加后得到標(biāo)定PCD刀片的熱電特性。實現(xiàn)本發(fā)明的PCD片熱電特性快速檢測方法的檢測裝置，包括左右對稱的第一石墨加熱電極、第二石墨加熱電極、夾持在第一石墨加熱電極、第二石墨加熱電極之間的PCD 刀片，位于第一石墨加熱電極、第二石墨加熱電極結(jié)合部設(shè)置標(biāo)定裝置，標(biāo)定裝置上分別設(shè)置用于測量試件熱端溫度的鎳鉻-鎳硅絲標(biāo)準(zhǔn)熱電偶與用于測量試件冷端溫度的鎳鉻-鎳硅絲標(biāo)準(zhǔn)熱電偶，P⑶刀片通過壓緊固定螺母與標(biāo)定裝置連接。本發(fā)明的P⑶刀片的厚度為0. 5mm, P⑶刀片上設(shè)有防止熱傳遞的線切割槽。本發(fā)明的標(biāo)定裝置呈方拱形，兩側(cè)對稱裝有標(biāo)準(zhǔn)熱電偶彈簧夾緊裝置。本發(fā)明的壓緊固定螺包括壓緊螺母和刀片固定桿件，刀片固定桿件置于標(biāo)定裝置上方的通孔中，然后由壓緊螺母固定。本發(fā)明的第一石墨加熱電極、第二石墨加熱電極水平放置，第一石墨加熱電極、第二石墨加熱電極固定于支撐套中，支撐套由螺栓固定在標(biāo)定裝置上，兩端接入低電壓大電流對熱端進(jìn)行加熱。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點本發(fā)明將厚度為0. 5mm的PCD刀片固定，然后將兩對直徑Imm的端部經(jīng)過磨尖的鎳鉻——鎳硅絲以一定的壓力從兩面對準(zhǔn)頂緊在刀片的兩端。由于PCD刀片厚度極薄，可以認(rèn)為這三種材料理想的交匯在一點。因為冷端有溫升，除試件熱端配置單接點時的一對熱電偶外，還在冷端點增加一對標(biāo)準(zhǔn)熱電偶MCr-NiAl絲。在標(biāo)定加熱過程中，利用兩對標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的4個輸出端，同時檢測熱端電勢、冷端電勢、熱冷兩接點處的熱電勢，經(jīng)過疊加后得到標(biāo)定PCD刀片的熱電特性。在結(jié)構(gòu)上加熱用石墨電極與試件的接觸面貼合良好，具有結(jié)構(gòu)簡單，操作簡單，方便快捷的效果。


圖1是本發(fā)明測量曲線示意圖。圖2是本發(fā)明P⑶刀片快速標(biāo)定示意圖。圖3是本發(fā)明檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3的側(cè)視圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明如圖1、圖2所示，將厚度為0. 5mm的P⑶刀片固定，然后將兩對直徑Imm的端部經(jīng)過磨尖的鎳鉻——鎳硅絲以一定的壓力從兩面對準(zhǔn)頂緊在刀片的兩端。由于PCD刀片厚度極薄，可以認(rèn)為這三種材料理想的交匯在一點。因為冷端有溫升，除試件熱端T點配置單接點時的一對熱電偶外，還需在冷端Tn點增加一對標(biāo)準(zhǔn)熱電偶MCr-NiAl絲。在標(biāo)定加熱過程中，利用兩對標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的4個輸出端，同時檢測下列3個熱電勢值Eab(TjT0)——熱接點1處的標(biāo)準(zhǔn)熱電偶AB(NiCr-NiSi)的熱電勢，稱為熱端電勢；Eab(Tn, T0)——冷接點2處的標(biāo)準(zhǔn)熱電偶AB(NiCr-NiSi)的熱電勢，稱為冷端電勢；Eac(T, Tn)——熱、冷兩接點處的兩對標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的同名熱電偶絲(NiCr-NiSi)間的熱電勢，即待標(biāo)熱電偶在熱端溫度為T、冷端溫度為Tn時的熱電勢。因為Eac(T，Tn)并不是所要標(biāo)定刀片材料的Ea。(T，Tci)，所以Ea。(T，T0)可按下列方法求得Eac (T，T0) = Eac (T，Tn) +Eac (Tn, T0)由于熱傳導(dǎo)的慣性，冷接點溫升有一定滯后，故當(dāng)熱端溫度T低于某一溫度時，則有Eac(T，T0) = Eac(Τ, Tn)。熱端溫度為Ta時，Eac(Ta, T0)可按下列方法確定先在圖1中曲線EAB(Tn，T0)上查出Ta對應(yīng)的冷端溫度Tna，再在曲線Eac(T，Tn)中的前半段上查出對應(yīng)于熱端溫度Ta的熱電勢值Eac (Tna, T0)，然后疊加到對應(yīng)熱端溫度Ta的熱電勢值Eac (Ta, T0)上， 便可得標(biāo)定刀片材料所要求的EA。(Ta，T0)。圖1、他2中的曲線EmCLTci)即為最終確定的標(biāo)定結(jié)果，在圖1中已舉例示出當(dāng)熱端溫度τ = Ta時的EAC(Ta，T0)的確定方法，余可類推。由此就可以得到鎳鉻一P⑶的熱電特性曲線。為了提供盡可能高的升溫速度，本裝置采用的是一種低壓大電流點接觸加熱的方案。如圖3、圖4本發(fā)明的P⑶片熱電特性快速檢測裝置，包括左右對稱的第一石墨加熱電極1、第二石墨加熱電極2、夾持在第一石墨加熱電極1、第二石墨加熱電極2之間的P⑶刀片9，位于第一石墨加熱電極1、第二石墨加熱電極2結(jié)合部設(shè)置標(biāo)定裝置3，標(biāo)定裝置3上分別設(shè)置用于測量試件熱端溫度的鎳鉻-鎳硅絲標(biāo)準(zhǔn)熱電偶4、5與用于測量試件冷端溫度的鎳鉻-鎳硅絲標(biāo)準(zhǔn)熱電偶6、7，P⑶刀片9通過壓緊固定螺母8與標(biāo)定裝置3連接。本發(fā)明的P⑶刀片的厚度為0. 5mm, P⑶刀片上設(shè)有防止熱傳遞的線切割槽。本發(fā)明的標(biāo)定裝置3呈方拱形，兩側(cè)對稱裝有標(biāo)準(zhǔn)熱電偶彈簧夾緊裝置。本發(fā)明的壓緊固定螺母8包括壓緊螺母和刀片固定桿件，刀片固定桿件置于標(biāo)定裝置3上方的通孔中，然后由壓緊螺母固定。 本發(fā)明的第一石墨加熱電極1、第二石墨加熱電極2水平放置，第一石墨加熱電極 1、第二石墨加熱電極2固定于支撐套中，支撐套由螺栓固定在標(biāo)定裝置3上，兩端接入低電壓大電流對熱端進(jìn)行加熱。
權(quán)利要求
1.一種PCD刀片熱電特性快速檢測方法，其特征在于包括如下步驟第一步首先利用夾具將厚度為0. 5mm的PCD刀片固定；第二步利用兩對直徑為Imm的端部經(jīng)過磨尖的鎳鉻-鎳硅絲以一定的壓力從兩面對準(zhǔn)頂緊在厚度為0. 5mm的PCD刀片的兩端；第三步利用兩對標(biāo)準(zhǔn)熱電偶分別測量熱端電勢、冷端電勢、熱冷兩接點處的熱電勢；第四步利用第三步的熱端電勢、冷端電勢、熱冷兩接點處的熱電勢得到測量曲線，經(jīng)過疊加后得到標(biāo)定PCD刀片的熱電特性。
2.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1刀所述的PCD片熱電特性快速檢測方法的檢測裝置，包括左右對稱的第一石墨加熱電極(1)、第二石墨加熱電極O)、夾持在第一石墨加熱電極(1)、第二石墨加熱電極⑵之間的PCD刀片(9)，位于第一石墨加熱電極(1)、第二石墨加熱電極(2) 結(jié)合部設(shè)置標(biāo)定裝置(3)，標(biāo)定裝置C3)上分別設(shè)置用于測量試件熱端溫度的鎳鉻-鎳硅絲標(biāo)準(zhǔn)熱電偶⑷、(5)與用于測量試件冷端溫度的鎳鉻-鎳硅絲標(biāo)準(zhǔn)熱電偶(6)、(7)，PCD 刀片(9)通過壓緊固定螺母(8)與標(biāo)定裝置C3)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PCD片熱電特性快速檢測裝置，其特征在于上述PCD刀片的厚度為0. 5mm, P⑶刀片上設(shè)有防止熱傳遞的線切割槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PCD片熱電特性快速檢測裝置，其特征在于上述標(biāo)定裝置 (3)呈方拱形，兩側(cè)對稱裝有標(biāo)準(zhǔn)熱電偶彈簧夾緊裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PCD片熱電特性快速檢測裝置，其特征在于上述壓緊固定螺母(8)包括壓緊螺母和刀片固定桿件，刀片固定桿件置于標(biāo)定裝置C3)上方的通孔中，然后由壓緊螺母固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PCD片熱電特性快速檢測裝置，其特征在于上述第一石墨加熱電極(1)、第二石墨加熱電極( 水平放置，第一石墨加熱電極(1)、第二石墨加熱電極 (2)固定于支撐套中，支撐套由螺栓固定在標(biāo)定裝置C3)上，兩端接入低電壓大電流對熱端進(jìn)行加熱。
全文摘要
PCD刀片熱電特性快速檢測方法及檢測裝置，涉及一種PCD刀片熱電特性的快速標(biāo)定方法及裝置。本發(fā)明首先利用夾具將厚度為0.5mm的PCD刀片固定；利用兩對直徑為1mm的端部經(jīng)過磨尖的鎳鉻-鎳硅絲以一定的壓力從兩面對準(zhǔn)頂緊在厚度為0.5mm的PCD刀片的兩端；利用兩對標(biāo)準(zhǔn)熱電偶分別測量熱端電勢、冷端電勢、熱冷兩接點處的熱電勢；利用上述熱端電勢、冷端電勢、熱冷兩接點處的熱電勢得到測量曲線，經(jīng)過疊加后得到標(biāo)定PCD刀片的熱電特性。本發(fā)明實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)簡單，操作簡單，方便快捷，利用低壓大電流點接觸加熱的目的。
文檔編號G01K15/00GK102243116SQ20111009497
公開日2011年11月16日 申請日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者傅玉燦, 劉鵬, 徐九華, 葛英飛 申請人:南京航空航天大學(xué)