(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211303978.6 (22)申请日 2022.10.24 (71)申请人 杭州电子科技大 学 地址 310018 浙江省杭州市下沙高教园区2 号大街 (72)发明人 倪敬　苏忠跃　童康成　蒙臻　 周吕敏　 (74)专利代理 机构 杭州君度专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 33240 专利代理师 陈炜 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) (54)发明名称 一种基于高性能建模仿真的切削液射速优 选方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于高性能建模仿真的 切削液射速优选方法； 该方法包括以下步骤： S1、 构建包含刀具、 工件和欧拉域的热力液耦合切削 仿真模型； S2、 在切削液喷射速度为零的条件下 提交运算分析。 S3、 以步骤S1和S2获得的切削仿 真模型作为预仿真模型； 复制一个预仿真模型作 为二次仿真模 型； 对二次仿真模 型进行重启动设 定， 将预仿真模 型的仿真结果作为二次仿真模型 的初始状态。 S4、 设定多个不同的切削液喷射速 度， 并分别将二次仿真模型提交运算分析， 得到 不同切削液喷射速度对应的仿真结果。 本发明能 够通过改变切削液射速， 来观测不同切削液射速 对断屑以及温度情况， 实现了切削液射速的优 选。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 115544844 A 2022.12.30 CN 115544844 A 1.一种基于高性能建模仿真的切削液射速优选方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 步骤S1、 构建包含刀具、 工件和欧拉域的热力液耦合切削仿真模型， 并进行网格划分、 装配定位、 分配欧拉材 料区域和参数设定； 步骤S2、 在切削液喷射速度为零的条件下， 将热力液耦合切削仿真模型提交运算分析， 得到仿真结果； 若仿真结果不收敛， 则调整热力液耦合切削仿真模型 的参数后重新提交运 算分析， 直到 仿真结果收敛； 步骤S3、 以步骤S1和S2获得的切削仿真模型作为预仿真模型； 复制一个预仿真模型作 为二次仿真模型； 对二次仿真模型进行重启动设定， 将预仿真模型 的仿真结果作为二次仿 真模型的初始状态； 重新设定二次仿真模型中切削液 的约束参数； 切削液 的约束参数为切 削液随刀具一同运动的同时， 以设定的喷射速度喷 向刀具与工件的接触区域； 步骤S4、 设定多个不同的切削液喷射速度， 并分别将二次仿真模型提交运算分析， 得到 不同切削液喷射速度对应的仿真结果， 根据仿真结果的差异， 评估切削液喷射速度对金属 加工性能的影响， 选择加工中使用的切削液喷射速度。 2.根据权利要求1所述的一种基于高性能建模仿真的切削液射速优选方法， 其特征在 于： 步骤S1中， 建立的欧拉域分为切削液区域和空区域。 3.根据权利要求1所述的一种基于高性能建模仿真的切削液射速优选方法， 其特征在 于： 步骤S2中， 仅运 算分析刀具切入工件的过程。 4.根据权利要求1所述的一种基于高性能建模仿真的切削液射速优选方法， 其特征在 于： 预仿真模型的分析步参数 的输出间隔设定为1， 使得预仿真模型结束后， 二次仿真模型 能够继续进行仿真。 5.根据权利要求1所述的一种基于高性能建模仿真的切削液射速优选方法， 其特征在 于： 步骤S1中， 欧拉域范围取切削液在仿真过程中所能到 达的最大 范围。 6.根据权利要求1所述的一种基于高性能建模仿真的切削液射速优选方法， 其特征在 于： 步骤S1所述的网格划分中， 工件与刀具接触区域及其周围的预设宽度的区域采用精细 网格； 刀具和工件上的其 他区域采用粗网格； 欧拉域采用均质网格。 7.根据权利要求1所述的一种基于高性能建模仿真的切削液射速优选方法， 其特征在 于： 步骤S3中， 在切削液喷射速度为正数的条件下， 将二次仿真模型提交运算分析， 得到仿 真结果； 若仿真结果不收敛， 则重新定义二次仿真模型 的定义边界条件后重新提交运算分 析， 直到仿真结果收敛。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115544844 A 2一种基于高性能建模仿真的切削液射速 优选方法 技术领域 [0001]本发明属于金属加工技术领域， 尤其涉及 一种基于高性能建模仿真的切削液射速 优选方法。 背景技术 [0002]金属切削液被广 泛应用于各种切削作业， 如车削、 钻削、 磨削、 铣削、 刨削、 拉削等， 加工过程中刀具与加工件之 间的摩擦会产生热量和磨损， 而切削液的使用可以带走热量起 到冷却的作用， 并能够在切削过程中带走切屑， 实现断屑功能。 但切削液的射速不同， 对于 换热断屑功能的实现 效果也有 所不同， 因此有必 要优选切削液射速以期提高各种切削作业 的质量。 但仅利用传统试验手段进行优选切削液射速难度大、 成本高、 效率低， 且难以捕捉 切削动态过程中的各项参数的变动。 [0003]虽然目前的金属加工的切削液有很多优点， 但还需要对切削液射速进行进一步优 化， 进而加快金属加工领域 发展。 实现这个目标， 就要对切削液射速优选方面进 行更深入的 研究。 目前， 对于加入切削液进行切削仿真研究较少， 且运用仿真的切削液射速单一， 以至 于无法准确展现切削仿 真过程中不同切削液射速对切削的影响， 无上法完成切削液射速的 优选。 发明内容 [0004]本发明的目的在于针对难以对金属加工的切削液射速进行优选、 难以实时监测切 削液对切削加工影响等问题， 提供了一种基于高性能建模仿真的切削液射速优选方法。 本 发明是一种 先进行干切削， 后添加切削液进行切削仿真的方法； 是一种基于耦合欧拉拉格 朗日处理大变形的切削仿真的一种方法； 是一种利用重启动分析来减少计算量的一种方 法； 是一种利用热力液耦合进 行切削仿 真的一种方法； 是一种通过改变切削液射速， 来观测 不同切削液射速对断屑以及温度情况， 从而获得 该金属加工最优切削液射速的一种方法。 [0005]一种基于高性能建模仿真的切削液射速优选方法， 包括以下步骤： [0006]步骤S1、 构建包含刀具、 工件和欧拉域的热力液耦合切削仿真模型， 并进行 网格划 分、 装配定位、 分配欧拉材 料区域和参数设定 。 [0007]步骤S2、 在切削液喷射速度为零的条件下， 将热力液耦合切削仿真模型提交运算 分析， 得到仿 真结果。 若仿 真结果不收敛， 则调整 热力液耦合切削仿 真模型的参数后重新提 交运算分析， 直到 仿真结果收敛。 [0008]步骤S3、 以步骤S1和S2获得的切削仿真模型作为预仿真模型； 复制 一个预仿真模 型作为二次仿真模型； 对二次仿真模型进行重启动设定， 将预仿真模型 的仿真结果作为二 次仿真模型 的初始状态。 重新设定二次仿真模型中切削液 的约束参数； 切削液 的约束参数 为切削液随刀具一同运动的同时， 以设定的喷射速度喷 向刀具与工件的接触区域。 [0009]步骤S4、 设定多个不同的切削液喷射速度， 并分别 将二次仿真模型提 交运算分析， 得到不同切削液喷射速度对应的仿真结果， 根据仿真结果的差异， 评估切削液喷射速度对说　明　书 1/5 页 3 CN 115544844 A 3