[发明专利]考虑刀具磨损的机床加工过程能耗模型建模方法

权利要求书

1.一种考虑刀具磨损的机床加工过程能耗模型建模方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、分别建立考虑刀具磨损的切向dF_t^w和轴向dF_z^w切削力模型：

其中，K_tc，K_zc，K_te，K_ze为切削力系数，μ是滑动摩擦系数，VB是刀具磨损量，dA是被去除材料的微分面积，Δb是切屑宽度，E是弹性模量，δ是材料回弹率，h是切削层的厚度；

公式(1)，(2)简化表示为：

其中，ΔK_tw和ΔK_zw分别表示两个方向上的磨损系数，与刀具磨损量VB有关；

建立考虑刀具磨损的切削能耗模型：

P_feed表示加工过程中进给方向的能耗功率，P_rotation表示加工过程中主轴旋转方向的能耗功率，V表示切削速度，f表示进给量；

步骤二、建立机床加工中的额外负载能耗模型：

根据机床性能、计算效率以及模型精度要求额外负载能耗功率P_auxiliary表示为：

P_auxiliary＝C₀P_cutting (6)

其中，C₀、C₁为实验数据得到的系数；当对计算效率要求较高时，额外负载能耗功率模型选用(6)，当对模型进度要求较高时，额外负载能耗功率模型选用(7)；

步骤三、建立空载能耗模型：测量机床在非切削状态下不同转速下的空载能耗，将所得数据进行拟合，建立空载能耗模型：

P_idle＝g(n) (8)

其中，n为机床主轴转速；

步骤四、建立考虑刀具磨损的机床加工能耗模型：