小直径高速切削立铣刀的埋入式光纤红外测温与力热耦合失效机理研究

项目名称： 小直径高速切削立铣刀的埋入式光纤红外测温与力热耦合失效机理研究

项目编号： No.51175096

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 机械工程学科

项目作者： 李广慧

作者单位： 广东海洋大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 高速立铣过程产生的切削热，不仅对刀具造成热疲劳冲击，也会导致工件热变形，影响其精度。切削热与切削力耦合作用将导致刀具磨损、破损甚至失效；因此，研究力热耦合作用对高速铣削过程的影响规律，对于揭示刀具的磨损破损和失效机理，有效控制工件精度至关重要。目前对立铣加工切削力的采集已经成熟，但在高速加工中心上尚未实现连续测温。本项目拟研制光纤双色红外测温系统，将数据采集模块埋入刀柄内部，通过光纤从刃区传输红外辐射信号至刀柄，经光电转换后存储或通过蓝牙传出，实现高速切削小直径立铣刀刃区温度的直接连续测量。研究切削热的疲劳冲击特性，基于热源法重建温度场，研究其动态和梯度分布特性；在测温的同时采用测力仪测量切削力，分析高速立铣过程的摩擦学行为及力热耦合效应；研究刀具从微观损伤到宏观失效的演化过程，揭示力热耦合作用失效机理，为小直径高速切削立铣刀切削温度与失效控制、高效加工及刀具优化提供理论依据和试验数据。

中文关键词： 高速铣削；小直径立铣刀；测温；力热耦合场；失效机理

英文摘要：

英文关键词： high-speed end milling；small-diameter end milling cutter；temperature measurement；thermomechanical coupling field；failure mechanism