切削刀具作为精密加工过程的核心十分重要。然而,众所周知,大量的切削热若不能及时耗散最终会导致切削温度升高,这不仅对刀具寿命以及加工精度造成影响,严重的甚至会导致废品率增加生产率降低。目前,尚未建立精确可靠的数学模型来预测切削过程中的刀具磨损、刀具破裂、切削力以及切削热。因此,急需一种能够实时测量刀具切削温度的测量系统。国内外广泛使用的测量切削温度方法中,薄膜热电偶法因其微秒级的响应时间和热容量小的优点吸引了无数海内外学者。本文利用薄膜热电偶研制出—种自感知刀具,可实现切削区瞬态温度实时、准确的测量,同时对薄膜热电偶的静动态性能进行了研究。论文的主要内容包括：在莫特和琼斯给出的用金属电导率和电阻率表示的扩散热电势率表达式的基础上利用电导率可表示为电子平均自由程λ与对电导有效的费米面有效面积A的乘积,采用气体模型中自由电子平均自由程的表达式作为近似,推导出薄膜热电势率与块体材料热电势率的数量关系表达式,从中得出随着膜厚的增加薄膜材料的塞贝克系数将逐渐趋近于标准丝式热电偶的塞贝克系数。利用复合介质中一维非稳态热传导理论,将NiCr/NiSi薄膜热电偶测温刀具的各层薄膜以及基体作为研究对象,建立了多层膜一维非稳态热传导数学模型,推导出热电偶层的温度分布函数。代入镀膜时间为90min的热电极薄膜参数,并借助Matlab7.0软件对该函数进行求解,计算得响应时间τ=0.2ms。研制出一种新型温度自感知刀具,模拟切削实验表明,自感知刀具能够准确感知切削温度。同时采用LabVIEW研制了一套自动标定系统,对不同热电极厚度和宽度薄膜热电偶的测试性能进行研究。薄膜热电偶传感器的动态响应时间明显比传统热电偶要快,在600℃时静态响应依然呈线性,且随着热电极膜厚增加塞贝克系数与标准K型热电偶匹配很好。然而,随着热接点宽度增加,薄膜热电偶塞贝克系数和响应时间未发现明显不同,热电极膜厚越薄响应越快,但是薄膜热电偶的塞贝克系数同时降低。