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铣削热是导致铣刀片发生粘结破损的一个重要原因,铣削温度的分布规律又影响着刀片的铣削性能。多年来,人们对铣削热进行了大量研究,取得了很多重要成果。但是对铣削热的研究大多是对平前刀面铣刀片而进行的。针对这种情况,本文对三维槽型铣刀片的受热密度函数与温度场及其应用方面进行了较为系统的试验研究、理论研究及数值分析。其主要内容: 1.采用改进的人工热电偶法进行了铣削温度试验,对不同切削参数下平前刀面铣刀片和波形刃铣刀片的铣削温度进行了动态采集,并利用MATLAB 软件,依据试验获得的数据得出铣削温度随时间变化的实验公式,对相同切削参数下不同铣刀片的铣削温度进行了对比分析。2.基于量纲分析理论和热源温度场叠加法,结合铣削力和铣削热实验分析结果,建立了铣刀片表面受热密度函数和温度场数学模型,运用C++Builder 编制了应用程序,为温度场有限元分析提供了第一类边界条件。3.以传热学和流体力学理论为基础,综合考虑了环境中介质流动状态的影响因素,得出了铣削过程中,铣刀片周围空气对流环热系数的计算公式,为温度场有限元分析提供了第三类边界条件。4.利用内部开发语言APDL 和UIDL对ANSYS有限元分析软件进行了二次开发,并对两种铣刀片进行三维非稳态温度场分析。得到了铣刀片在切削周期内不同时刻的温度分布规律,为探讨刀具破损的原因和槽型重构提供了理论依据。5.以温度场有限元分析为前提,对铣刀片进行了温度场模糊数学综合评判和热应力分析,从不同角度比较了刀片槽型的优劣。同时,结合铣削3Cr-1Mo-1/4V钢时的刀具粘结破损试验,利用数值分析手段建立了粘结破损与切削温度之间的量化数学模型。