[发明专利]一种适用于圆形硬质合金车刀的三维斜角切削热建模方法

摘要

本发明提供一种适用于圆形硬质合金车刀的三维斜角切削热建模方法，通过将切削过程中的热源划分为多个微元，分析每个微元的局部参数，计算每个微元造成的温升，沿着切削刃积分得到整体的切削力，用于预测圆形车刀的温度场，为圆形车刀的高效高精加工过程提供指导。本发明同时利用解析模型预测切削力和热，减少了对实验的依赖，降低了实验的浪费，具有更高的自由度。

主权项

1.一种适用于圆形硬质合金车刀的三维斜角切削热建模方法，用于对圆形车刀车削工件过程中的切屑和刀具建立温度场模型，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：向待建立的温度场模型输入刀具的加工参数和工件的材料参数；步骤S2：根据步骤S1输入的参数将工件的未变形切削域划分为N个切削刃微元，并计算工件的切削刃微元的几何参数；步骤S3：根据步骤S1输入的参数和步骤S2计算得出的参数，依据不等分剪切区原理和Johnson‑Cook材料本构方程计算刀具的切削刃微元的剪切应力；步骤S4：根据步骤S1输入的参数和步骤S2、步骤S3计算得出的参数，对切削过程中产生的热源分类，将每一类热源均划分为N个微元，计算热源微元的热源强度；步骤S5：根据步骤S1输入的参数和步骤S2、步骤S3、步骤S4计算得出的参数，利用半无限介质理论，通过改进的三维斜角切削方程计算热源微元造成的温升；步骤S6：根据步骤S5计算得出的参数，计算工件的切屑和刀具的整体温升，建立温度场模型。