“新型化爆材料动态切削温度测试系统”这一课题来源于中国工程物理研究院重大基金项目（项目编号:2001Z0301）。该系统已于2004年7月顺利通过验收,主要静动态特性均达到了用户要求,投入使用后,其运行状况平稳,在抗干扰能力及稳定性方面表现良好。 在切削化爆材料的过程中,由于化爆材料的不均匀性,其内部随机分布硬质点,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,会引爆工件而发生重大恶性事故。因此快速准确的测量化爆材料的瞬态切削温度对军工企业的安全生产具有重大意义。 本文运用薄膜式热电偶的测温方法实现了对化爆材料动态切削温度的实时测量,通过研究切削过程中刀具温度的变化规律,进而为军工企业选择合理的切削参数,实现安全高效生产提供了理论依据。 论文的主要研究内容包括:薄膜式热电偶测温传感器的结构设计,SiO₂绝缘膜的制备（采用微波ECR射频反应磁控溅射技术）,热电偶膜的制备（采用多弧离子镀技术）,测温传感器的静态标定、动态标定,LC-EX-03Ⅱ型冷端补偿及信号调理器的制作,模拟切削试验、现场切削试验及试验数据分析处理与结果,动态测温误差分析等。其中,SiO₂绝缘膜及热电偶膜的制备是本文的重点,课题成功的关键。 采用双刀片法研制的薄膜式热电偶动态响应快,时间常数达0.8ms,可以快速响应被测试件的切削温度;灵敏度高,为20.9 μV/℃;线性良好,在0～600℃测温范围内线性拟合误差小于0.32%。整个测温系统的测试精度高,相对测温误差仅为1.19%。通过模拟切削试验和现场切削试验,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速度和切削深度,而进给量对切削温度的影响不显著。