[发明专利]一种断续磨削工件边缘的温度场模型的建立方法

权利要求书

1.一种断续磨削工件边缘的温度场模型的建立方法，其特征在于，包括：

以磨削工件为热源A，建立平面连续磨削区的温度场模型；

增加镜像热源A'，利用镜像热源法，建立断续磨削区的温度场模型；

所述增加镜像热源A'，利用镜像热源法，建立断续磨削区的温度场模型，包括：

以磨削工件作为绝热面，在绝热面的另一侧镜像位置增加镜像热源A'，平面磨削时两边磨削砂轮与工件接触处的磨削区相向移动并重合，建立假想磨削温升模型，磨削区内一个磨削弧长内的温升公式为其中，α为热扩散率，x、z分别为坐标点，为热源平均发热强度，κ为发热强度常量，l_c为热源长度，K₀为对称函数(零阶二类修正贝塞尔函数)，ξ为热源中的某一位置；

建立断续磨削区的温度场模型，实际的温度模型曲线处于一个磨削弧长的温升与两个磨削弧长的温升之间，T_n＝(1+n)T，得到普通平面磨削区的温升公式为其中n为温度增量与普通平面磨削温度的比值，0＜n＜1。

2.根据权利要求1所述的断续磨削工件边缘的温度场模型的建立方法，其特征在于，所述以磨削工件为热源A，建立平面连续磨削区的温度场模型，包括：

以磨削工件为热源A，建立磨削工件内部任意点任意时刻的温度模型公式其中θ为温度分布，α为热扩散率，τ为发热时间，θ_t为对应时间下的温度，c为比热容，ρ为密度，Q_d为坐标轴原点O处的发热强度，x、y、z分别为坐标点；

将热源设为无限长线热源，建立瞬时无限长线热源温度场模型公式

将热源设为持续发热状态下无限延长的线热源，建立持续发热状态下热源移动时的温度场模型，在线热源上任取微分线段dτ_i瞬间，运动热源所发热量Q_sdτ_i对M点所造成的温升公式其中，热源以速度v沿着x轴平移，热源发热时间为t秒，Q_s为线热源均匀发出的热量；

将磨削工件内部某一点的温升模型中的热源由矩形分布修正为三角形，得到平面磨削区的温度场模型公式其中，为热源平均发热强度，κ为发热强度常量，l_c为热源长度，K₀为对称函数(零阶二类修正贝塞尔函数)，ξ为线热源中的某一位置，热源发热功率为ξ的函数，即在ξ处取dξ看做一线热源，其发热功率为

3.根据权利要求2所述的断续磨削工件边缘的温度场模型的建立方法，其特征在于，所述建立磨削工件内部任意点任意时刻的温度模型公式包括：

将磨削工件看做在一无限大的导热体内的一个点热源A，设在坐标轴原点O处发出一股热量Q_d，随后立即停止发热；

利用三维导热方程Q_dτ＝cρ∫∫∫θ(x,y,z,τ)dxdydz，其中τ＝0，θ(x,y,z)＝0；

将θ对τ求导，得到

将三维导热方程对τ求导，得到磨削工件内部任意点任意时刻的温度模型公式

4.根据权利要求3所述的断续磨削工件边缘的温度场模型的建立方法，其特征在于，所述将热源设为无限长线热源，建立瞬时无限长线热源温度场模型公式包括：

将热源假想为无限长线热源，设该无限长方向为y方向，磨削进给方向为x方向，磨削表面垂直方向为z方向，对于磨削工件内部任意点任意时刻的温度模型公式，计算在无限长线热源上去微分dy_i，点M点受dy_i微分段热源影响而产生的温升，得到

M点受y_i＝-∞到y_i＝+∞的影响，对其进行积分积分计算得到