刀具质量的好坏是机械加工设备长期有效运行的决定性因素之一。传统的平前刀面铣刀片已越来越不能满足生产的需要,设计、开发一种铣削力小,铣削温度低的新型铣刀片势在必行。三维复杂槽型铣刀片具有逐步替代平前刀面铣刀片的趋势,但目前三维复杂槽型铣刀片的种类较少,并且其槽型也多由经验定型,研究方法有限。本论文以铣削试验为基础,结合元胞自动机理论、传热学理论、切削理论,建立了三维复杂槽型铣刀片前刀面不规则热源的元胞自动机算法;进行了铣刀片温度场的模拟仿真分析,得到了基于元胞自动机算法的铣刀片温度场。论文研究的内容如下:1.进行了铣削试验,采用红外热成像仪和压电式测力仪,实现对铣刀片的铣削力、铣削温度的同步测量;对不同的切削参数进行了正交试验,分析了各参数对铣削力、铣削温度的影响,为元胞自动机模型的建立提供试验数据。2.利用传热学理论、切削理论建立了铣刀片温度传递模型;依据傅立叶导热定律、差分理论,结合实验测量数据,推导了基于元胞自动机理论的铣刀片前刀面不规则热源的温度场模型。3.在VC++环境下,结合MATLAB混合编程,完成了基于元胞自动机理论的铣刀片前刀面不规则热源温度场模型的程序实现,建立了该模型的仿真系统。4.利用Origin软件对计算数据进行可视化显示,拟合出前刀面各时刻的温度分布图,对照试验采集到的温度值,结果能够达到期望的精度,验证了采用元胞自动机理论进行铣刀片温度场研究的可行性。