[发明专利]基于双绝热边界假设的磨削温度计算方法、系统、介质

说明书

本发明属于微细磨削技术领域，公开了一种基于双绝热边界假设的磨削温度计算方法、系统、介质，基于双绝热边界假设的磨削温度计算方法包括：确定微细磨削热源分布形状为与工件运动方向平行的直角三角形，根据微细磨削工况下的磨削力以及微细磨削热源分布形状，得到微细磨削的热量分布；计算微细磨削热量分配比，基于双绝热边界假设计算磨削温度。本发明提供了一种基于双绝热边界假设的磨削温度计算方法，可实现对微细磨削工况下壁厚极薄薄壁件磨削温度的有效计算，可以为微细磨削工况下磨削温度控制和残余应力的计算提供基础，可为微细磨削机理及残余应力的分析计算提供指导。

技术领域

本发明属于微细磨削技术领域，尤其涉及一种基于双绝热边界假设的磨削温度计算方法、系统、介质。

背景技术

目前，磨削过程去除单位体积材料的能量消耗高，且几乎所有这些能量都转化为热而集中在磨削区内。磨削温度过高易引起烧伤，且温度梯度所导致的不均匀塑性变形是磨削残余应力的重要来源之一。因此，深入了解微细磨削过程中的温度分布非常重要。

常规对磨削热研究都将工件看着只有一个边界半无限体，这样磨削过程的热分析就简化为只含有一个绝热边界的半无限体的热分析问题。上述假设是建立在常规磨削的对象工件大壁厚基础上的，但是在微细磨削的工况下，由于其对象工件壁厚极薄，在这一条件下，磨削温度的计算显然无法采用原有的假设，即基于半无限体去计算磨削温度时势必会产生较大误差而导致模型预测失真。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的磨削温度计算方法计算结果不准确，计算误差大。

解决以上问题及缺陷的难度为：

(1)工件壁厚越薄，工件的磨削温度就越高，称之为工件磨削的薄壁效应，对于微细磨削工况，由于加工工件壁厚极薄，因此其薄壁效应将不容忽略。

(2)在微细磨削的工况下，由于其对象工件壁厚极薄，为考虑薄壁效应，磨削温度的计算显然无法采用传统上普遍采用的基于半无限体的单个绝热边界假设去计算磨削温度，

因此，为实现微细磨削工况下磨削温度的有效计算，必须考虑工件壁厚的影响，假设工件为双绝热边界，并在此基础上提出新的磨削温度计算方法。

解决以上问题及缺陷的意义为：

通过考虑微细磨削工况下，工件壁厚对磨削温度的影响，提出一种基于双绝热边界假设的磨削温度计算方法，为解决微细磨削过程中温度的准确预测提供一种有效方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于双绝热边界假设的磨削温度计算方法、系统、介质。

本发明是这样实现的，一种基于双绝热边界假设的磨削温度计算方法，所述基于双绝热边界假设的磨削温度计算方法包括：

步骤一，确定微细磨削热源分布形状，计算微细磨削的热量分布；

步骤二，计算微细磨削热量分配比，基于双绝热边界假设计算磨削温度。

进一步，步骤一中，所述确定微细磨削热源分布形状包括：

确定微细磨削热源分布形状为与工件运动方向平行的直角三角形。

进一步，步骤一中，所述计算微细磨削的热量分布包括：

根据微细磨削工况下的磨削力以及微细磨削热源分布形状，得到微细磨削的热量分布。

进一步，步骤一中，所述计算微细磨削的热量分布还包括：

基于微细磨削热源分布形状为与工件运动方向平行的直角三角形，利用下式计算微细磨削的热量分布：