一种用于石墨烯钻削加工时的温度测量装置及方法与流程

技术特征：
1.一种用于石墨烯钻削加工时的温度测量装置，包括底座以及安装在底座上的工作台，其特征在于：所述工作台上设置有钻削组件以及温度测量组件，所述钻削组件包括加工主轴、主轴固定架、钻头、调节台以及安装在调节台上的夹持装置，所述温度测量组件包括环形安装架、热辐射接收仪、转换器、信号处理器，所述环形安装架固定安装在所述加工主轴上；所述环形安装架的底部沿周向间隔设置有若干个伸缩杆，若干个所述伸缩杆的底部配合连接有角度转动机构，所述角度转动机构上通过套环固定安装有热辐射接收仪，所述热辐射接收仪与所述转换器间通过导线连接，所述转换器与所述信号处理器通过导线连接，所述伸缩杆用于带动所述热辐射接收仪沿加工主轴的z轴方向上下移动，所述角度转动机构用于带动所述热辐射接收仪沿加工主轴的x、z轴方向转动；所述温度测量组件对不同钻削区域的温度进行同步且实时的测量，再对测得的温度数据进行拟合处理，以得到钻削区域内部的温度范围与温度分布情况。2.根据权利要求1所述的一种用于石墨烯钻削加工时的温度测量装置，其特征在于：所述加工主轴的底部配合连接有钻头，所述加工主轴内开设有至少一条第一进水流道与至少一条第一回水流道，所述钻头内开设有至少一条第二进水流道与至少一条第二回水流道且所述第二进水流道与第二回水流道相通，所述第一进水流道与所述第二进水流道相通，所述第一回水流道与所述第二回水流道相通。3.根据权利要求1所述的一种用于石墨烯钻削加工时的温度测量装置，其特征在于：所述工作台上还设置有钻削位移机构，所述钻削位移机构包括丝杆座，所述丝杆座上固定安装有第一电机，所述第一电机的输出端配合连接有第一螺纹丝杆，所述第一螺纹丝杆上配合连接有第一滑块，所述第一滑块还固定连接有主轴固定架，所述加工主轴固定安装在所述主轴固定架上，所述钻削位移机构的第一螺纹丝杆上间隔设置有第一传感器，所述第一传感器用于测定所述钻头的位置信息。4.根据权利要求1所述的一种用于石墨烯钻削加工时的温度测量装置，其特征在于：所述调节台上设置有工件位移机构，所述工件位移机构用于带动所述调节台沿加工主轴的x、y方向移动，所述夹持装置固定安装在所述调节台的顶部，所述夹持装置用于夹紧工件。5.根据权利要求1所述的一种用于石墨烯钻削加工时的温度测量装置，其特征在于：所述主轴固定架上设置有第二传感器与第三传感器，所述第二传感器用于检测加工时钻头参数信息，所述第三传感器用于检测工件参数信息。6.一种用于石墨烯钻削加工时的温度测量方法，其特征在于，包括如下步骤：通过若干个热辐射接收仪采集钻头或工件不同区域发射出的热辐射光，得到热辐射光信号对应的电信号；对所述电信号进行放大、转化处理，分别得到钻头或工件不同区域的温度数据；将得出的温度数据进行拟合分析，得到钻削区域整体的温度值；根据所述钻削区域整体的温度值，对钻头进行冷却处理，使得钻削区域内温度保持在一定范围内；根据所述钻削区域整体的温度值，调整钻头的工艺参数。7.根据权利要求6所述的一种用于石墨烯钻削加工时的温度测量方法，其特征在于，通过若干个热辐射接收仪采集钻头或工件不同区域发射出的热辐射光，得到热辐射光信号对
应的电信号，还包括通过平衡电桥进行消除干扰的步骤，平衡电桥由第一热敏电阻、第二热敏电阻、第一固定电阻、第一可变电阻和直流电压源组成，其中第一热敏电阻与第二热敏电阻串联，再与串联的第一可变电阻、第一固定电阻并联，然后与直流电压源直接相连，平衡电桥的输出电压即是红外光信号对应的电信号。8.根据权利要求6所述的一种用于石墨烯钻削加工时的温度测量方法，其特征在于，根据钻削区域整体的温度值，对钻头进行冷却处理，还包括：制备冷水，使冷水沿第一进水流道流入到钻头内，冷水在钻头内流动并吸收钻头上的热能，从而使钻头温度降低；将吸收热能后的水沿第一回水流道抽出；根据钻削区域的实时温度数据，实时调整冷水进入钻头内的流速与流量，使得钻削区域保持在一定的温度范围内。9.根据权利要求6所述的一种用于石墨烯钻削加工时的温度测量方法，其特征在于，根据钻削区域整体的温度值，调整钻头的工艺参数，还包括：实时获取钻削区域整体的温度值；将钻削区域整体的温度值与第一预设温度值以及第二预设温度值进行比较，所述第二预设温度值大于所述第一预设温度值；若钻削区域整体的温度值小于第一预设温度值，则钻头按照第一钻削参数进行钻削；若钻削区域整体的温度值大于或等于第一预设温度值且小于或等于第二预设温度值，则钻头按照第二钻削参数进行钻削；若钻削区域整体的温度值大于第二预设温度值，则钻头按照第三钻削参数进行钻削。10.根据权利要求9所述的一种用于石墨烯钻削加工时的温度测量方法，其特征在于：所述第一钻削参数是转速为匀加速转动且进给速度为第一进给速度的钻削方式；所述第二钻削参数是转速为匀速转动且进给速度为第二进给速度的钻削方式；所述第三钻削参数是转速为匀加速转动且进给速度为第三进给速度的钻削方式；所述第一进给速度大于所述第二进给速度，所述第二进给速度大于所述第三进给速度。

技术总结
本发明公开了一种用于石墨烯钻削加工时的温度测量装置及方法，包括底座以及安装在底座上的工作台，所述工作台上设置有钻削组件以及温度测量组件，所述钻削组件包括加工主轴、主轴固定架、钻头、调节台以及安装在调节台上的夹持装置，所述温度测量组件包括环形安装架、热辐射接收仪、转换器、信号处理器，所述环形安装架固定安装在所述加工主轴上，所述环形安装架的底部沿周向间隔设置有若干个伸缩杆，采用多个热辐射接收仪在不同角度、不同距离同时测量出钻头或者工件的多个点的温度值，进而通过对多点的温度值进行处理后获得钻削区域内部的温度状况，从而精准的完成钻削区域内部的三维温度场的测量。的三维温度场的测量。的三维温度场的测量。


技术研发人员：刘鑫
受保护的技术使用者：单县多米石墨烯科技有限公司
技术研发日：2021.11.08
技术公布日：2021/12/3