水室封头是AP1000核岛核电站蒸汽发生器的重要零件。鉴于蒸汽发生器的运行要求,选择难加工材料508Ⅲ钢作为水室封头的加工材料,然而由于508Ⅲ钢较高的强度、良好的低温冲击韧性和较低的无延性转变温度等特点及材料中亲铁性化学元素的添加,导致其加工过程中产生较高的切削温度,影响工件加工表面质量和刀具的寿命,降低加工效率。针对以上问题,进行508Ⅲ铣削温度试验研究与仿真分析。首先,建立508Ⅲ钢铣削过程切削温度解析模型。建立铣刀片前刀面瞬态切削温度模型,分析切削时间与切削速度对铣削温度的影响规律;求解铣削过程工件温度分布模型,为工件温度的计算提供理论基础;以量纲分析法为基础,建立铣刀片前刀面刀-屑接触区的热流密度函数与温度模型,并利用C++编程对其进行定量分析,为铣刀片的有限元仿真提供边界条件。其次,进行508Ⅲ钢铣削温度试验。通过对热电偶焊接装置及放大电路的设计,采用夹丝半人工热电偶法进行铣削温度试验,获得铣削温度,并建立不同铣削参数下铣削温度的实用公式,验证解析模型的正确性,为切削参数的优选提供依据;分析不同切削参数下切屑温度的变化规律及切屑中氧元素含量,为铣削温度的研究提供新的思路。进而,对508Ⅲ钢铣削过程及刀具进行仿真分析。通过对铣削过程的模拟加工,研究温度变化趋势,对比分析仿真结果与试验结果,从而验证温度测量系统的可靠性;研究铣刀温度、热应力等的分布特点,为铣削温度的研究提供有效的途径。最后,对508Ⅲ钢铣削刀具进行磨损研究。基于温度效应建立硬质合金刀具磨损模型,为提高高温下铣削刀具使用寿命打下基础;通过刀具磨损试验,研究铣刀片后刀面磨损与铣削温度的相互影响规律;对水室封头铣削加工现场刀具失效形式进行分析,理论与实践相结合,为提高刀具使用寿命打下基础。