[發明專利]一種平底螺旋立銑刀銑削工件端的三維溫度場建模方法

無效

• 申請號: 201310201218.9
• 申請日: 2013-05-27
• 公開（公告）號: CN103324781A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 彭芳瑜;閆蓉;林森;劉宜志;文杰;李斌
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

1.一種平底螺旋立銑刀銑削工件端的三維溫度場建模方法，具體包括如下步驟：

S1：將螺旋立銑刀軸向離散成數層，并確定每個離散層中的各刀齒微元的切削區域中影響工件端溫升的熱源區域；

S2：計算所述熱源區域的熱源密度；

S3：確定所述熱源區域的熱分配比例；

S4：確定所述熱源區域的瞬時有限大面熱源傳遞函數；

S5：根據所述熱分配比例和瞬時有限大面熱源傳遞函數確定工件端上任意點的溫升；

S6：根據獲得的工件端上任意點的溫升得到該任意點在任意時刻的溫升值，利用該溫升值與環境溫度，即可得到該任意時刻工件端的溫度場。

2.根據權利要求1所述的一種平底螺旋立銑刀銑削工件端的三維溫度場建模方法，其特征在于，所述的熱源區域包括剪切滑移區和后刀面摩擦區。

3.根據權利要求2所述的一種平底螺旋立銑刀銑削工件端的三維溫度場建模方法，其特征在于，所述剪切滑移區的熱源密度根據剪切力和剪切速度確定，其中，刀齒微元剪切力由刀齒微元切削力反算得到，該刀齒微元切削力由機械力模型計算得到。

4.根據權利要求3所述的一種平底螺旋立銑刀銑削工件端的三維溫度場建模方法，其特征在于，所述刀齒微元剪切力dF_s通過如下公式計算得到：

dF_s＝dF[cosθ_icos(θ_n+φ_n)cosφ_i+sinθ_isinφ_i]

其中，dF為刀齒微元切削力，θ_i為刀齒微元切削力dF和法平面P_n之間投影銳角，θ_n是X軸和dF在法平面P_n上的投影之間的夾角，φ_n為法向剪切角，φ_i為斜剪切角。

5.根據權利要求3或4所述的一種平底螺旋立銑刀銑削工件端的三維溫度場建模方法，其特征在于，所述的剪切速度為：

Vs=cosβcosαncosφicos(φn-αn)V]]>

其中，V為切削速度，α_n為法向前角，φ_n為法向剪切角，φ_i為斜剪切角，β為銑刀螺旋刃螺旋角。