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文檔簡介
1、磨削加工技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)中的重要領(lǐng)域,是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中實(shí)現(xiàn)精密加工、超精密加工最有效、應(yīng)用最廣的加工工藝技術(shù)。磨削過程是一個(gè)典型的復(fù)雜力學(xué)過程,其中包括高度非線性熱力耦合等技術(shù)難題,理論研究困難。隨著計(jì)算機(jī)和數(shù)值計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,借助有限元法來模擬、研究金屬切削過程得以實(shí)現(xiàn)和發(fā)展。有限元仿真技術(shù)在磨削中的應(yīng)用主要是分析研究磨削加工過程中的物理現(xiàn)象,并將這一系列磨削過程通過計(jì)算機(jī)模擬出來。根據(jù)有限元解析的結(jié)果,還可將磨削加工過程的應(yīng)力、
2、應(yīng)變、溫度、應(yīng)變速率等物理量的變化實(shí)現(xiàn)可視化。本文基于有限元分析方法,建立單顆磨粒和虛擬砂輪的有限元模型,并對(duì)磨削力、磨削溫度、磨損及應(yīng)力進(jìn)行了有限元仿真。
論文主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:
1.建立了單顆磨粒磨削仿真的有限元模型,包括磨粒的幾何模型,材料的本構(gòu)模型,磨粒與工件的網(wǎng)格劃分等。通過單顆磨粒磨削的有限元仿真,研究了磨粒粒度及磨削參數(shù)對(duì)磨削力、磨削溫度和磨粒磨損的影響。
2.提出了一種虛擬砂輪的建
3、摸方法,為了防止磨粒的重疊,采用了虛擬格子的方法。利用VHX-600E型超景深顯微鏡測量了砂輪表面的磨粒密度,為了便于虛擬砂輪的建模,將磨粒簡化為六面體。采用該虛擬砂輪,建立了有限元仿真模型,分析了工件表面的殘余應(yīng)力分布和工件的變形情況。
3.基于多顆磨粒磨削研究和砂輪表面磨粒分布情況,進(jìn)行了磨削力預(yù)測。根據(jù)接觸弧長、磨削寬度、接觸面積和磨粒密度,計(jì)算總的磨粒數(shù)和有效磨粒數(shù);將多顆粒磨削的磨削力結(jié)果集成,預(yù)測磨削力。
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