[發明專利]一種超精密切削溫度預測方法及系統

有效

• 申請號: 201910178467.8
• 申請日: 2019-03-11
• 公開（公告）號: CN109732407B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 王素娟;王海龍;陳新;夏森彬
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B23Q17/09
• 分類號: B23Q17/09
• 代理公司: 11569 北京高沃律師事務所
• 代理人: 杜陽陽

1.一種超精密切削溫度預測方法，其特征在于，所述預測方法包括如下步驟：

建立加工材料的LSW模型，所述LSW模型表示強化相大小與加熱溫度、加熱時間的關系；

建立超精密切削時間預測模型；

根據所述超精密切削時間預測模型，建立加工材料的強化相大小與切削參數、切削時間的關系圖；

根據所述LSW模型、所述超精密切削時間預測模型和所述關系圖，預測所述加工材料在預設切削參數下的超精密切削溫度。

2.根據權利要求1所述的超精密切削溫度預測方法，其特征在于，所述建立加工材料的LSW模型，具體包括：

對所述加工材料進行熱處理，并在不同加熱溫度及不同加熱時間下，采用掃描電鏡和能譜儀獲取強化相大小，建立加熱溫度、加熱時間和強化相大小的對照表；

根據所述加熱溫度、加熱時間和強化相大小的對照表，建立并求解LSW模型。

3.根據權利要求2所述的超精密切削溫度預測方法，其特征在于，所述根據所述加熱溫度、加熱時間和強化相大小的對照表建立并求解LSW模型，具體包括：

建立待求解LSW模型：

其中，R為強化相半徑，R₀為強化相初始半徑，C為第一常數，K為加熱時間系數，T為加熱溫度，t為加熱時間，γ為強化相的界面能，V_at為原子的平均體積，C_eq為強化相的均質濃度，D為強化相的擴散系數，D＝D₀ exp(-Q/k_B/T)，Q為激勵能量，k_B為第二常數，D₀為強化相的初始擴散系數；

根據所述加熱溫度、加熱時間和強化相大小的對照表，求解所述待求解LSW模型，獲得LSW模型：

R³(t,T)＝0.7052+4.12×10¹⁴·t·exp(-18000/T)/T。

4.根據權利要求1所述超精密切削溫度預測方法，其特征在于，所述根據所述超精密切削時間預測模型，建立加工材料的強化相大小與切削參數、切削時間的關系圖，具體包括：

采用能譜儀獲取不同切削參數對應的強化相大?。?/p>

根據所述超精密切削時間預測模型，預測不同切削參數對應的切削時間；

根據所述切削參數、所述切削參數對應的強化相大小和所述切削參數對應的切削時間，建立加工材料的強化相大小與切削參數、切削時間的關系圖。

5.根據權利要求1所述的超精密切削溫度預測方法，其特征在于，所述根據所述LSW模型、所述超精密切削時間預測模型和所述關系圖，預測所述加工材料在預設切削參數下的超精密切削溫度，具體包括：

根據所述超精密切削時間預測模型預測所述預設切削參數對應的切削時間；

根據所述預設切削參數和所述關系圖確定所述預設切削參數對應的強化相大小；

根據所述預設切削參數對應的切削時間確定所述預設切削參數對應的加熱時間；

根據所述預設切削參數對應的強化相大小、所述預設切削參數對應的加熱時間和所述LSW模型，預測所述加工材料在預設切削參數下的超精密切削溫度。

6.根據權利要求1或4或5所述的超精密切削溫度預測方法，其特征在于，所述超精密切削時間預測模型為：

其中，L為刀具回轉半徑，f為進給速度，S為主軸轉速，a_ep為切削深度。

7.一種超精密切削溫度預測系統，其特征在于，所述預測系統包括：

LSW模型建立模塊，用于建立加工材料的LSW模型，所述LSW模型表示強化相大小與加熱溫度、加熱時間的關系；

超精密切削時間預測模型建立模塊，用于建立超精密切削時間預測模型；

關系圖建立模塊，用于根據所述超精密切削時間預測模型，建立加工材料的強化相大小與切削參數、切削時間的關系圖；

預測模塊，用于根據所述LSW模型、所述超精密切削時間預測模型和所述關系圖，預測所述加工材料在預設切削參數下的超精密切削溫度。