zigbee铣削红外成像无线测温系统设计(3)
非接触测量法作为一种先进的测量手段正被广泛的应用在各个领域之中。红外热像技术是其中最主要代表。红外热像技术是根据不同物体或物体的不同部位具有不同的红外辐射特性，热成像系统可以探测到这种有差异的辐射信号，将其以可见光图像的形式显示出来的一种信息探测技术。热成像技术可以方便地获得大量的刀具、工件的温度场分布信息，有利于金属铣削加工过程的铣削热的研究和监控。但由于本身方法的一些局限性，限制了它的应用。（1）环境、背景、拍摄距离等因素会影响红外热像仪的测温精度；（2）不同物体表面发射率随温度的变化规律有所不同，而表面发射率的准确获得又很困难；（3）如何获得车削过程中车刀前刀面的温度分布非常困难；（4）金属的高反光性和被测表面形状、粗糙度对热像仪测温精度的影响。如果这些难题可以得以成功解决，或者能够减小这些问题影响，形成相对完整、成熟的技术路线，对于红外辐射测温推广到铣削加工领域，具有重要的意义
2 数控机床热变形相关理论
2.1热传递的三种基本方式
机床的热量传递过程是一个复杂的系统性工程,但从物理本质的角度来讲传热一般有三种基本方式热传导、热对流、热辐射。
（1） 热传导
热传导是一种热运动，在运动过程中，热量通过固体或静止流体分子、原子或者电子等微粒的将热量由温度较高的部分传递到温度较低的部分。傅里叶通过大量实验得出，单位时间内通过垂直于热流方向面积的热流量的数值与该处温度梯度的绝对值成正比,方向和温度梯度的方向相反,即
dφ=-λdAgrand t
其中:λ为热传导系数;Φ为热流量，单位为W。
（2） 热对流
热对流仅存在于流体中,当不同温度的流体发生混合和扰动时,热量从一处被带到另一处，这种现象叫做热对流。单位时间内，单位面积上的对流传热的热量用牛顿冷却公式表达为
φ=acA(Tf-Tw)
其中：A为传热面积;ac为单位表面积的对流传热系数；Tf和Tw分别为发生对流作用对象的温度值。
（2） 热辐射
热辐射是物体通过一定波长范围的电磁波进行热量传递的现象。物体在热辐射过程当中把它的热能转换成辐射能，只要物体的温度不变，其发射的辐射能的数量也不变。这种传热方式是物体间相互辐射和吸收过程的综合结果。
在机床上热量传递的方式主要以热传导和热对流为主,热辐射占很小的比例,因此在没有特殊要求的情况下,研究机床热态特性的时候一般不考虑热辐射的作用。
2.2数控机床的热误差
影响数控机床加工精度的因素多种多样，其中热误差、几何误差和切削力误差的是影响较大的几个因素。随着刀具切削性能和机床定位精度的提高，切削力误差和几何误差在一定程度上己经得到较好的解决,而热误差渐渐成为了最主要的因素。以机床热误差与热源位置的关系为依据，可以将热误差分为与热源位置不相关的热误差和与热源位置相关的热误差两类。与热源位置不相关的热误差，主要受热源温度的影响，与热源位置并没有很大关系,如液压油、冷却液等机床流体热源。与热源位置相关的热误差，不但与热源的温度有关，与热源所在的位置存在一定的关系,如丝杠和丝杠螺母之间相对运动所产生的热源。
下一篇：MDA及SDA家用电器性能分析