無心外圓磨削特性的有限元建模與數(shù)值模擬.pdf

1、無心外圓磨削作為一種獲得高精度、低粗糙的精加工工藝方法，在機(jī)械制造領(lǐng)域占有重要地位。無心磨削系統(tǒng)中的動態(tài)特性和熱特性對工件加工精度均有很大影響，所以深入研究結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性和熱特性是提高加工性能的關(guān)鍵。本課題是無錫光洋機(jī)械工業(yè)株式會社無心磨床成圓過程模擬項目的一個子課題，結(jié)合國內(nèi)外磨削技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，進(jìn)行了以下幾方面研究。 首先從簡化的單個磨粒的切削狀態(tài)入手，建立了外圓三階段橫向磨削的切向和法向磨削力理論模型，通過Matlab6.5

2、仿真，獲得了磨削力仿真曲線，依據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)對經(jīng)驗常數(shù)q進(jìn)行修正，使仿真結(jié)果與實(shí)驗數(shù)據(jù)趨于一致，表明本文所建理論模型的合理性與可行性。在此基礎(chǔ)上，得到了工件穩(wěn)態(tài)運(yùn)動時整個無心外圓磨削系統(tǒng)動力學(xué)分析及仿真結(jié)果，為后面有限元分析的力載荷模型奠定基礎(chǔ)。 運(yùn)用三維軟件Pro/E建立了砂輪架系統(tǒng)模型，并將CAD模型轉(zhuǎn)成有限元模型，通過定義系統(tǒng)熱載荷和邊界條件，獲得了砂輪架穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)溫度分布，采用間接熱結(jié)構(gòu)耦合法對砂輪架系統(tǒng)進(jìn)行熱變形分析，結(jié)果