一种整体式平底立铣刀后刀面磨损率确定方法与流程

本发明涉及整体式平底立铣刀侧铣加工领域，特别是涉及一种整体式立铣刀后刀面磨损率确定方法。

背景技术：

钛合金ti6al4v因其具有密度小、强度-重量比高、耐高温以及耐腐蚀等一系列优良特性，而广泛应用在航空、航天、能源以及生物医疗等制造业领域。但由于自身导热性低以及高温环境下化学活性高导致其成为典型难加工材料之一。硬质合金立铣刀因其硬度高、耐磨性好和抗氧化性好等优良性能而广泛用于高速铣削加工钛合金材料。然而，在加工钛合金过程中，硬质合金立铣刀的后刀面易出现磨损，严重的后刀面磨损不仅降低刀具寿命，而且影响加工表面完整性。因此钛合金加工用硬质合金立铣刀后刀面磨损的机理与建模预测研究显得尤为重要。

影响刀具磨损的影响因素包括切削参数、刀具几何参数、刀具刃口、切削力、切削温度、润滑方式、冷却方式、涂层以及加工振动等，针对上述影响因素，学者们进行了相关研究。为研究切削参数对于刀具磨损的影响，首先choudhury等针对不含涂层的车刀，通过建立车刀磨损的数学模型，研究了主轴转速和进给量对于刀具磨损的影响。进而等针对含有不同涂层的车刀，通过进行一系列干式车削ti6al4v试验的研究方法，发现当使用涂层为cvd和pvd的wc刀具时，其刀具磨损的增加与切削速度、进给速度、切削深度和切削长度的增加呈正相关。进一步地，ma等针对具有断续切削特点的铣刀，考虑主轴转速对于刀具磨损的影响，通过进行一系列高速铣削inconel718曲面工件试验的研究方法，获得转速为10000r/min为最佳主轴转速。为研究刀具几何参数对于刀具磨损的影响，相关学者首先针对刀刃形状、刀刃半径及其微结构，研究其对于刀具磨损地影响。zhou等为研究倒角对于刀具磨损的影响，通过超精密硬态车削试验和有限元的研究方法分别获得切削力和应力分布，最终得到pcbn的最优倒角。切削刃半径对于刀具的耐磨性影响很大，rech等为此通过采用不同切削刃半径的粉末冶金高速钢铣刀片端铣表面硬化钢试验的研究方法，发现刃口半径为10um的刀具的耐磨性最好。刀刃上微结构对于提升刀具抗磨性能具有重要作用，denkena等为此通过试验的研究方法，获得不同切削刃微结构下的车刀片寿命图谱。然后，rathod等考虑前角和后角对于车刀后刀面磨损的影响，建立cbn车刀后刀面磨损预测模型。进一步地，liu等建立了综合考虑前角、后角和刃口半径的几何模型，进而定义了计算刀具磨损量的新评价指标-刀具磨损体积率，通过磨损试验发现前角与其紧密相关，而刃口半径与其无关。

以往诸多学者的研究工作主要集中在具有连续加工特点的车刀磨损建模，而针对螺旋刃圆柱立铣刀后刀面磨损的建模研究，特别是在后刀面磨损建模中考虑铣刀后刀面磨损带时变效应温度场的相关研究更少。为此针对圆柱螺旋钨钴类硬质合金铣刀侧铣加工钛合金(ti6al4v)过程，通过观其后刀面磨损带上出现的磨粒磨损、粘结磨损和扩散磨损现象，进而分析上述磨损现象对应的三种磨损机理，最终针对三种磨损机理分别建立磨损模型，针对磨损模型中所涉及的铣刀后刀面磨损带正应力和铣刀后刀面磨损带瞬态温度场分别开展理论建模。铣刀后刀面磨损预测模型通过预测结果与试验结果进行对比分析，验证了其准确性。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够准确确定铣刀后刀面磨损率的整体式平底立铣刀后刀面磨损率的确定方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种整体式平底立铣刀后刀面磨损率确定方法，所述确定方法包括：

建立所述基于磨粒磨损机理的整体式平底立铣刀后刀面磨粒磨损模型，获得由于磨粒磨损过程而导致的铣刀后刀面磨粒磨损体积。

建立所述基于粘结磨损机理的整体式平底立铣刀后刀面粘结磨损模型，获得由于粘结磨损过程而导致的铣刀后刀面粘结磨损体积。

建立所述基于扩散磨损机理的整体式平底立铣刀后刀面扩散磨损模型，获得由于扩散磨损过程而导致的铣刀后刀面扩散磨损体积。

建立所述整体式平底立铣刀后刀面磨损带温度场模型，获得考虑后刀面磨损影响下的铣刀后刀面磨损带温度场。

建立所述整体式平底立铣刀后刀面磨损带正应力分布模型，获得考虑后刀面磨损影响下的铣刀后刀面磨损带正应力。

建立所述基于几何的整体式平底立铣刀后刀面磨损模型，获得铣刀后刀面几何磨损体积。

根据所述将所建立的整体式平底立铣刀后刀面磨损带温度场模型和正应力分布模型分别嵌入到所建立的整体式平底立铣刀后刀面磨粒磨损模型、粘结磨损模型和扩散磨损模型叠加之后的模型中，然后等价于铣刀后刀面几何磨损体积，进而获得整体式平底立铣刀后刀面磨损率。

可选的，所述建立基于磨粒磨损机理的整体式平底立铣刀后刀面磨粒磨损模型，获得磨粒磨损模型具体包括：

建立磨粒磨损体积与滑动距离、法向压力、磨粒平均粗糙度角以及被磨表面/磨粒硬度之间的数学模型；

其中，n和k为关于ht/ha的函数；

ht为铣刀硬度值，ha为磨粒硬度值，l为磨粒与铣刀后刀面相对滑动距离。p为铣刀后刀面磨损带正压力。θ为磨粒平均摩擦角；

建立铣刀后刀面磨损带正压力nflank模型；

nflank＝σflankaslide(3)

其中，σflank为铣刀后刀面磨损带正应力，aslide为具有时变性特征的在铣刀后刀面磨损带上滑动过的面积。

后刀面磨损带上的正压力存在关系；

nfalnkpflank-abrasion-particles％＝fflank-particlenflank-particlesaslide(4)

其中，pflank-abrasion-particles％为假定作用在磨粒上的正压力占铣刀后刀面磨损带正压力的比例，fflank-particle为作用在所有磨粒上的正压力是相同的，nflank-particles为单位接触面上的磨粒数；

联立公式(3)和(4)，可以得到作用在铣刀后刀面磨损带上每个磨粒上的正压力fflank-particle；

进一步变形；

经过一段铣削加工时间δt之后，在铣刀后刀面磨损带上滑动过的面积aslide

进而所形成的滑动面积上的磨粒总数nflank-particles；

nflank-particles＝nflank-particlesaslide＝nflank-particleswvδt(8)

联立公式(1)-(8)可得由于磨粒磨损机理导致的铣刀后刀面磨损体积；

进一步简化变形；

其中cflank-abrasion＝0.5pflank-abrasion-particles％tanθ为无量纲磨粒磨损系数。

可选的，所述建立基于粘结磨损机理的整体式平底立铣刀后刀面粘结磨损模型，获得粘结磨损模型具体包括：

计算工件硬度hw；

其中，nflank为已加工表面作用在铣刀后刀面磨损带上的正压力，为作用在微焊点上的总横截面积，vb为铣刀后刀面磨损带长度，w为铣削宽度，λs为刃倾角；

于是变形；

计算微焊点体积；

其中，为微焊点横截面的平均面积，hflank-m为微焊点的高度；

材料的去除量与其硬度成反比例关系；

其中，ht为刀具硬度，k0为比例系数；

联立公式(11)-(15)，铣刀后刀面磨损带单位面积上由于粘结磨损现象导致其平均磨损量的计算；

经过一段铣削加工时间δt之后，铣刀后刀面磨损带由于粘结磨损现象导致其磨损量的计算；

其中，刀/工接触面的硬度取决于接触面的温度、应变以及应变率等因素。本文为简化计算，只考虑接触面温度因素，建立关于温度的指数函数模型；

因此，公式(17)变形结果如式(19)所示；

其中，cflank-adhesion＝c^-1p0k0(1-pflank-abrasion-particles％)是一个无量纲粘结磨损系数。

可选的，所述建立基于扩散磨损机理的整体式平底立铣刀后刀面扩散磨损模型，获得扩散磨损模型具体包括：

建立所述沿着刀工接触面上任意位置处的浓度扩散梯度模型；

其中，d为元素扩散系数，d0为方程式系数，q为扩散磨损过程活化能，r为气体常数；

联立公式(20)和(21)，由fick第一扩散定律，计算沿着刀工接触面上任意位置处元素扩散通量jy＝0；

在刀工接触面上，新形成的接触点以速度v在其上滑动，计算所需要的滑动时间ts；

经过一段铣削加工时间δt之后，计算由于扩散磨损机理导致的铣刀后刀面磨损体积的计算；

将式(21)代入式(24)且进一步变形；

其中，cflank-diffusion＝-2c0·mco/pcoρt是一个无量纲扩散磨损系数。

可选的，所述建立整体式平底立铣刀后刀面磨损带正应力分布模型，获得铣刀后刀面磨损带正应力模型具体包括：

建立所述整体式平底立铣刀后刀面磨损带正应力分布模型；

其中，vbcr为塑性流动区域和弹性接触区域临界点，此处亦为弹性接触区域的宽度，关于塑性流动长度随后刀面磨损带宽度的变化规律，文献通过试验数据拟合方式获得，σtip-flank为微元刀尖上靠近后刀面磨损带的正应力；

计算所述微元刀尖上靠近后刀面磨损带的正应力σtip-flank；

其中，ηw＝0.5cos^-1(mw)，k为切削刃上剪应力和工件上剪切流动应力的比值，它在数值上等于靠近后刀面的切削刃摩擦系数(μc)，由于后刀面磨损带与已加工表面接触的粘结本质，认为μc是均匀的。mw为后刀面磨损带上摩擦力的滑移线场角，它的数值大小与靠近后刀面的切削刃摩擦系数μc相等。

可选的，所述建立整体式平底立铣刀后刀面磨损带温度场模型，获得铣刀后刀面磨损带温度场模型具体包括：

建立第一变形区热源对所述铣刀后刀面磨损带产生温升影响的温度场模型，获得第一温度场模型；

建立第二变形区热源对所述铣刀后刀面磨损带产生温升影响的温度场模型，获得第二温度场模型；

建立第三变形区热源对所述铣刀后刀面磨损带产生温升影响的温度场模型，获得第三温度场模型；

建立铣刀后刀面磨损带对应的坐标系x″y″z″下的温度场模型，获得铣刀后刀面磨损带温度场模型；

根据所述第一温度场模型、所述第二温度场模型、第三温度场模型和所述铣刀后刀面磨损带温度场模型计算所述铣刀后刀面磨损带的瞬时温度。

可选的，所述建立第一变形区热源对所述铣刀后刀面磨损带产生温升影响的温度场模型，获得第一温度场模型具体包括：

分别建立第一变形区原生热源点dl与所述第一变形区原生热源点的镜像热源点dl′对沿着x方向上任意点pi(x，0，z)的温升模型，分别计算第一变形区原生热源点的温度升高值δti(x，0，z)和所述镜像热源点的温度升高值δti′(x，0，z)；

计算沿着x方向上所述第一变形区的任意点pi(x，0，z)的温度升高值δtrake-i(x，0，z)；

δtrake-i(x，0，z)＝δti(x，0，z)+δti′(x，0，z)(9)

其中，λt为所述铣刀的热导率，h(θ)为未变形切屑厚度，φn法向剪切角，ηc为切屑流出角，αw为所述工件的热扩散率；k0为第二类修正贝塞尔函数的零阶，rl为所述第一变形区原生热源的热源点dl到点pi(x，0，z)的距离，r′l为所述第一变形区镜像热源的热源点dl到点pi(x，0，z)的距离；

建立的第一变形区热强度qi模型；

其中，a为参考应变率和参考温度下的初始屈服应力，b为所述工件的应变硬化模量，εabcd-p为剪切面abcd的有效塑性应变，n为所述工件的应变硬化指数，c为所述工件的应变率强化参数，为剪切面abcd的有效塑性应变率，为参考应变率，t为当前温度，tr为参考温度，tm为所述工件的熔化温度，m为所述工件的热软化指数。

可选的，所述建立第二变形区热源对所述铣刀后刀面磨损带产生温升影响的温度场模型，获得第二温度场模型具体包括：

建立第二变形区原生热源点与第二变形区镜像热源点对沿着x′方向上任意点pii(x′，0，z′)的温度升高模型，分别计算所述第二变形区原生热源点的温升δtii(x′，0，z′)和所述第二变形区镜像热源点δtii′(x′，0，z′)；

计算沿着x′方向上所述第二变形区热源内的任意点pii(x′，0，0)的温升δtrake-ii(x′，0，0)；

δtrake-ii(x′，0，0)＝δtii(x′，0，0)+δtii′(x′，0，0)(16)

其中，ri-2为所述第二变形区热源点到点pii(x′，0，z′)的距离，ri-2′为所述第二变形区热源的镜像热源上的热源点到点pii(x′，0，z′)的距离，w为斜角车削宽度，λs为刃倾角；

建立所述第二变形区热强度qii(θ、x′)模型；

achip(θ)＝lc(θ)wc(20)

其中，σtip为所述铣刀的刀尖处的正应力，为所述铣刀和所述切屑接触面平均摩擦角，achip(θ)为所述铣刀和所述切屑接触面积；

计算第二变形区热源热量流向前刀面的热量分配比bii-rake(θ)；

可选的，所述建立第三变形区热源对所述铣刀后刀面磨损带产生温升影响的温度场模型，获得第三温度场模型具体包括：

建立第三变形区原生热源点与第三变形区镜像热源点对沿着x″方向上任意点piii(x″，0，0)的温度升高模型，分别计算所述第三变形区原生热源点的温升δtiii(x″，0，0)和所述第三变形区镜像热源点δtiii′(x″，0，0)；

计算沿着x″方向上所述第三变形区热源内的任意点piii(x″，0，0)的温升δtflank-iii(x″，0，0)；

δtflank-iii(x″，0，0)＝δtiii(x″，0，0)+δtiii′(x″，0，0)(26)

其中，ri-3为所述第三变形区热源点到点pii(x′，0，z′)的距离，ri-3′为所述第三变形区热源的镜像热源上的热源点到点piii(x″，0，0)的距离，w为斜角车削宽度，λs为刃倾角；

建立所述第三变形区热强度qiii(x″)模型；

其中，f库(x″)为刀工接触面之间的摩擦力，λs为刀具刃倾角，为刀-工接触面上的平均摩擦系数，σn-f(x″)为后刀面磨损带上的正应力，σtip微元刀尖上的正应力，vbcr为塑性流动区域和弹性接触区域临界点，k为切削刃上剪应力和工件上剪切流动应力的比值，φ为剪切角，γ0为刀具前角，为前刀面平均摩擦角。

计算第三变形区热源热量流向前刀面的热量分配比biii-flank(θ)；

可选的，所述建立铣刀后刀面磨损带对应的坐标系x″y″z″下的温度场模型，获得铣刀后刀面磨损带温度场模型具体包括：

计算所述建立铣刀后刀面磨损带对应的坐标系x″y″z″下沿着x″方向上任意点p(x″，0，0)的温度tflank(x″，0，0)；

可选的，所述建立整体式平底立铣刀后刀面几何磨损体积模型，获得铣刀后刀面几何磨损体积模型具体包括：

建立铣刀后刀面几何磨损体积模型；

为简化式(70)，此处忽略高次项(δap)²，则式(70)进一步变形；

可选的，所述建立整体式平底立铣刀后刀面磨损率模型，获得整体式平底立铣刀后刀面磨损率模型具体包括：

将整体式平底立铣刀后刀面机理磨损体积等价于几何磨损体积；

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明公开了一种整体式平底立铣刀后刀面磨损率的确定方法，采用分别对磨粒磨损、粘结磨损和扩散磨损模型的建立，提高了切削过程中的铣刀后刀面磨损长度监测的准确性。

附图说明

为了更准确地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的整体式平底立铣刀后刀面磨损率确定方法的流程图；

图2为本发明提供的磨粒磨损示意图；

图3为本发明提供的粘结磨损示意图；

图4为本发明提供的整体式平底立铣刀后刀面磨损带正应力分布示意图；

图5为本发明提供的整体式平底立铣刀后刀面几何磨损体积示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施案例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施案例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施案例。基于本发明中的实施案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施案例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种能够准确确定铣刀后刀面磨损率的整体式平底立铣刀后刀面磨损率确定方法。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，一种整体式平底立铣刀后刀面磨损率确定方法，所述确定方法包括：

步骤1：建立所述基于磨粒磨损机理的整体式平底立铣刀后刀面磨粒磨损模型，获得由于磨粒磨损过程而导致的铣刀后刀面磨粒磨损体积；

步骤2：建立所述基于粘结磨损机理的整体式平底立铣刀后刀面粘结磨损模型，获得由于粘结磨损过程而导致的铣刀后刀面粘结磨损体积；

步骤3：建立所述基于扩散磨损机理的整体式平底立铣刀后刀面扩散磨损模型，获得由于扩散磨损过程而导致的铣刀后刀面扩散磨损体积；

步骤4：建立所述整体式平底立铣刀后刀面磨损带温度场模型，获得考虑后刀面磨损影响下的铣刀后刀面磨损带温度场；

步骤5：建立所述整体式平底立铣刀后刀面磨损带正应力分布模型，获得考虑后刀面磨损影响下的铣刀后刀面磨损带正应力；

步骤6：建立所述基于几何的整体式平底立铣刀后刀面磨损模型，获得铣刀后刀面几何磨损体积；

步骤7：根据所述将所建立的整体式平底立铣刀后刀面磨损带温度场模型和正应力分布模型分别嵌入到所建立的整体式平底立铣刀后刀面磨粒磨损模型、粘结磨损模型和扩散磨损模型叠加之后的模型中，然后等价于铣刀后刀面几何磨损体积，进而获得整体式平底立铣刀后刀面磨损率。

所述建立所述基于磨粒磨损机理的整体式平底立铣刀后刀面磨粒磨损模型具体包括：

建立磨粒磨损体积与滑动距离、法向压力、磨粒平均粗糙度角以及被磨表面/磨粒硬度之间的数学模型；

其中，n和k为关于ht/ha的函数；

ht为铣刀硬度值，ha为磨粒硬度值，l为磨粒与铣刀后刀面相对滑动距离。p为铣刀后刀面磨损带正压力。θ为磨粒平均摩擦角；

建立铣刀后刀面磨损带正压力nflank模型；

nflank＝σflankaslide(3)

其中，σflank为铣刀后刀面磨损带正应力，aslide为具有时变性特征的在铣刀后刀面磨损带上滑动过的面积；

后刀面磨损带上的正压力存在关系；

nflankpflank-abrasion-particles％＝fflank-particlenflank-particlesaslide(4)

其中，pflank-abrasion-particles％为假定作用在磨粒上的正压力占铣刀后刀面磨损带正压力的比例，fflank-particle为作用在所有磨粒上的正压力是相同的，nflank-particles为单位接触面上的磨粒数；

联立公式(3)和(4)，可以得到作用在铣刀后刀面磨损带上每个磨粒上的正压力fflank-particle；

进一步变形；

经过一段铣削加工时间δt之后，在铣刀后刀面磨损带上滑动过的面积aslide；

进而所形成的滑动面积上的磨粒总数nflank-particles；

nflank-particles＝nflank-particlesaslide＝nflank-particleswvδt(8)

联立公式(1)-(8)可得由于磨粒磨损机理导致的铣刀后刀面磨损体积；

进一步简化变形；

其中cflank-abrasion＝0.5pflank-abrasion-particles％tanθ为一个无量纲磨粒磨损系数。

所述建立所述基于粘结磨损机理的整体式平底立铣刀后刀面粘结磨损模型具体包括：

计算工件硬度hw；

其中，nflank为已加工表面作用在铣刀后刀面磨损带上的正压力，为作用在微焊点上的总横截面积，vb为铣刀后刀面磨损带长度，w为铣削宽度，λs为刃倾角；

于是变形；

计算微焊点体积；

其中，为微焊点横截面的平均面积，hflank-m为微焊点的高度；

材料的去除量与其硬度成反比例关系；

其中，ht为刀具硬度，k0为比例系数；

联立公式(11)-(15)，铣刀后刀面磨损带单位面积上由于粘结磨损现象导致其平均磨损量的计算；

经过一段铣削加工时间δt之后，铣刀后刀面磨损带由于粘结磨损现象导致其磨损量的计算；

其中，刀/工接触面的硬度取决于接触面的温度、应变以及应变率等因素。本文为简化计算，只考虑接触面温度因素，建立关于温度的指数函数模型；

因此，公式(17)变形结果如式(19)所示；

其中，cflank-ahesion＝c^-1p0k0(1-pflank-abrasion-particles％)是一个无量纲粘结磨损系数。

所述建立所述基于扩散磨损机理的整体式平底立铣刀后刀面扩散磨损模型具体包括：

建立所述沿着刀工接触面上任意位置处的浓度扩散梯度模型；

其中，d为元素扩散系数，d0为方程式系数，q为扩散磨损过程活化能，r为气体常数；

联立公式(20)和(21)，由fick第一扩散定律，计算沿着刀工接触面上任意位置处元素扩散通量jy＝0；

在刀工接触面上，新形成的接触点以速度v在其上滑动，计算所需要的滑动时间ts；

经过一段铣削加工时间δt之后，计算由于扩散磨损机理导致的铣刀后刀面磨损体积的计算；

将式(21)代入式(24)且进一步变形；

其中，cflank-diffusion＝-2c0·mco/pcoρt是一个无量纲扩散磨损系数。

所述建立整体式平底立铣刀后刀面磨损带正应力分布模型具体包括：

建立所述整体式平底立铣刀后刀面磨损带正应力分布模型；

其中，vbcr为塑性流动区域和弹性接触区域临界点，此处亦为弹性接触区域的宽度，关于塑性流动长度随后刀面磨损带宽度的变化规律，文献通过试验数据拟合方式获得，σtip-flank为微元刀尖上靠近后刀面磨损带的正应力；

计算所述微元刀尖上靠近后刀面磨损带的正应力σtip-flank；

其中，ηw＝0.5cos^-1(mw)，k为切削刃上剪应力和工件上剪切流动应力的比值，它在数值上等于靠近后刀面的切削刃摩擦系数(μc)，由于后刀面磨损带与已加工表面接触的粘结本质，认为μc是均匀的。mw为后刀面磨损带上摩擦力的滑移线场角，它的数值大小与靠近后刀面的切削刀摩擦系数μc相等。

所述建立整体式平底立铣刀后刀面磨损带温度场模型具体包括：

建立第一变形区热源对所述铣刀后刀面磨损带产生温升影响的温度场模型，获得第一温度场模型；

建立第二变形区热源对所述铣刀后刀面磨损带产生温升影响的温度场模型，获得第二温度场模型；

建立第三变形区热源对所述铣刀后刀面磨损带产生温升影响的温度场模型，获得第三温度场模型；

建立铣刀后刀面磨损带对应的坐标系x″y″z″下的温度场模型，获得铣刀后刀面磨损带温度场模型；

根据所述第一温度场模型、所述第二温度场模型、第三温度场模型和所述铣刀后刀面磨损带温度场模型计算所述铣刀后刀面磨损带的瞬时温度。

可选的，所述建立第一变形区热源对所述铣刀后刀面磨损带产生温升影响的温度场模型，获得第一温度场模型具体包括：

分别建立第一变形区原生热源点dl与所述第一变形区原生热源点的镜像热源点dl′对沿着x方向上任意点pi(x，0，z)的温升模型，分别计算第一变形区原生热源点的温度升高值δti(x，0，z)和所述镜像热源点的温度升高值δti′(x，0，z)；

计算沿着x方向上所述第一变形区的任意点pi(x，0，z)的温度升高值δtrake-i(x，0，z)；

δtrake-i(x，0，z)＝δti(x，0，z)+δti′(x，0，z)(31)

其中，λt为所述铣刀的热导率，h(θ)为未变形切屑厚度，φn法向剪切角，ηc为切屑流出角，αw为所述工件的热扩散率；k0为第二类修正贝塞尔函数的零阶，rl为所述第一变形区原生热源的热源点dl到点pi(x，0，z)的距离，r′l为所述第一变形区镜像热源的热源点dl到点pi(x，0，z)的距离；

建立的第一变形区热强度qi模型；

vsh＝vcosλs(34)

其中，a为参考应变率和参考温度下的初始屈服应力，b为所述工件的应变硬化模量，εabcd-p为剪切面abcd的有效塑性应变，n为所述工件的应变硬化指数，c为所述工件的应变率强化参数，为剪切面abcd的有效塑性应变率，为参考应变率，t为当前温度，tr为参考温度，tm为所述工件的熔化温度，m为所述工件的热软化指数。

可选的，所述建立第二变形区热源对所述铣刀后刀面磨损带产生温升影响的温度场模型，获得第二温度场模型具体包括：

建立第二变形区原生热源点与第二变形区镜像热源点对沿着x′方向上任意点pii(x′，0，z′)的温度升高模型，分别计算所述第二变形区原生热源点的温升δtii(x′，0，z′)和所述第二变形区镜像热源点δtii′(x′，0，z′)；

计算沿着x′方向上所述第二变形区热源内的任意点pii(x′，0，0)的温升δtrake-ii(x′，0，0)；

δtrake-ii(x′，0，0)＝δtii(x′，0，0)+δtii′(x′，0，0)(38)

其中，ri-2为所述第二变形区热源点到点pii(x′，0，z′)的距离，ri-2′为所述第二变形区热源的镜像热源上的热源点到点pii(x′，0，z′)的距离，w为斜角车削宽度，λs为刃倾角；

建立所述第二变形区热强度qii(θ、x′)模型；

achip(θ)＝lc(θ)wc(42)

其中，σtip为所述铣刀的刀尖处的正应力，为所述铣刀和所述切屑接触面平均摩擦角，achip(θ)为所述铣刀和所述切屑接触面积；

计算第二变形区热源热量流向前刀面的热量分配比bii-rake(θ)；

可选的，所述建立第三变形区热源对所述铣刀后刀面磨损带产生温升影响的温度场模型，获得第三温度场模型具体包括：

建立第三变形区原生热源点与第三变形区镜像热源点对沿着x″方向上任意点piii(x″，0，0)的温度升高模型，分别计算所述第三变形区原生热源点的温升δtiii(x″，0，0)和所述第三变形区镜像热源点δtiii′(x″，0，0)；

计算沿着x″方向上所述第三变形区热源内的任意点piii(x″，0，0)的温升δtflank-iii(x″，0，0)；

δtflank-iii(x″，0，0)＝δtiii(x″，0，0)+δtiii′(x″，0，0)(48)

其中，ri-3为所述第三变形区热源点到点pii(x′，0，z′)的距离，ri-3′为所述第三变形区热源的镜像热源上的热源点到点piii(x″，0，0)的距离，w为斜角车削宽度，λs为刃倾角；

建立所述第三变形区热强度qiii(x″)模型；

其中，f库(x″)为刀工接触面之间的摩擦力，λs为刀具刃倾角，为刀-工接触面上的平均摩擦系数，σn-f(x″)为后刀面磨损带上的正应力，σtip微元刀尖上的正应力，vbcr为塑性流动区域和弹性接触区域临界点，k为切削刃上剪应力和工件上剪切流动应力的比值，φ为剪切角，γ0为刀具前角，为前刀面平均摩擦角。

计算第三变形区热源热量流向前刀面的热量分配比biii-flank(θ)；

可选的，所述建立铣刀后刀面磨损带对应的坐标系x″y″z″下的温度场模型，获得铣刀后刀面磨损带温度场模型具体包括：

计算所述建立铣刀后刀面磨损带对应的坐标系x″y″z″下沿着x″方向上任意点p(x″，0，0)的温度tflank(x″，0，0)；

所述建立整体式平底立铣刀后刀面几何磨损体积模型具体包括：

建立铣刀后刀面几何磨损体积模型；

其中，δl1＝δaptanγn，δl2＝δapcotα；

为简化式(56)，此处忽略高次项(δap)²，则式(56)进一步变形；

所述建立整体式平底立铣刀后刀面磨损率模型具体包括：

将整体式平底立铣刀后刀面机理磨损体积等价于几何磨损体积；

本说明书中各个实施案例采用递进的方式描述，每个实施案例重点说明的都是与其他实施案例的不同之处，各个实施案例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施案例公开的系统而言，由于其与实施案例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法说明即可。

本文中应用了具体案例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施案例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的研究思想，在具体的实施方式及应用范围上均会有所改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。