[发明专利]一种高速切削第一和第二变形区温度的获取方法

摘要

本发明涉及高速切削技术领域，公开了一种高速切削第一和第二变形区温度的获取方法。首先通过人工热电偶法获取切削过程中刀具测量点的温度历史；根据所述温度历史，在切削温度稳定时对应的时间段内，将其中任意一时间点对应的切削温度作为刀具测量点温度并得到测量点的温度曲线；建立刀具的三维传热模型，进行仿真并获得热分析结果；分析得到刀具测量点温度和第二变形区温度，获得二者之间的对应关系，结合所述测量点的温度曲线，得到第二变形区温度曲线；建立二维切削仿真模型，获得切削仿真结果；分析得到切削温度稳定状态下第一和第二变形区温度之间的对应关系，进而获得第一变形区温度曲线。本发明简单、可靠且适用性广。

主权项

1.一种高速切削第一和第二变形区温度的获取方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤1：通过人工热电偶法获取切削过程中刀具测量点的温度历史；步骤2：根据所述温度历史，在切削温度稳定时对应的时间段内，将其中任意一时间点对应的切削温度作为刀具测量点的温度，获得测量点的温度曲线；步骤3：建立刀具的三维传热模型，在切削区域施加由低到高的热载荷进行仿真并获得不同的热分析结果；步骤4：根据所述不同的热分析结果，得到一系列与步骤2中所述时间点对应的三维传热模型中刀具测量点温度和第二变形区温度，通过拟合得到二者之间的函数关系，呈线性变化规律，如式(1)所示，并结合所述测量点的温度曲线，得到第二变形区温度曲线；Tp＝a1Tc+b1  (1)式中，Tp为第二变形区温度，Tc为测量点温度，a1和b1为常数，将实验获得的刀具测量点温度带入式(1)中，可以计算出第二变形区温度；步骤5：建立二维切削仿真模型，获得切削仿真结果；步骤6：根据所述切削仿真结果，分析得到切削温度稳定状态下第二变形区温度与第一变形区温度之间的对应关系，如式(2)所示，呈指数函数变化规律，结合所述第二变形区温度曲线，进而获得第一变形区温度曲线；式中，Ts为第一变形区温度，a2、b2和c2为常数，将由式(1)而求得的第二变形区温度带入式(2)中，可以计算得到第一变形区温度。