基于區(qū)間均勻接觸磨削方法的砂輪有限元分析.pdf

1、曲面磨削加工是高精度機(jī)械加工方法之一，長期以來曲線回轉(zhuǎn)體的磨削加工一直延續(xù)傳統(tǒng)的磨削方法，直到近些年來才出現(xiàn)了新的磨削方法。提高磨削精度、降低磨削成本，提高生產(chǎn)效率是曲線回轉(zhuǎn)體磨削加工需要解決的主要問題之一。
　　本文對(duì)比了現(xiàn)有曲線和曲線回轉(zhuǎn)體磨削加工方法，概述了它們的特點(diǎn)和不足;介紹了與本文相關(guān)的區(qū)間均勻接觸磨削法的基本理論。區(qū)間均勻接觸磨削法是在現(xiàn)有磨削方法基礎(chǔ)上提出的一種新的磨削方法，該方法可有效克服現(xiàn)有曲線數(shù)控磨削方法中存

2、在的砂輪磨削點(diǎn)過于偏離砂輪對(duì)稱中心面，造成砂輪變形過大的問題;也可克服快速點(diǎn)磨削和砂輪法向跟蹤磨削由于砂輪磨削點(diǎn)跟蹤不便而造成砂輪局部磨損嚴(yán)重的問題。但還缺少對(duì)該方法的深入研究，對(duì)此本文建立了磨削力的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)選定的磨削參數(shù)，計(jì)算了磨削力數(shù)值;對(duì)高速旋轉(zhuǎn)砂輪的應(yīng)力狀況及破壞原因進(jìn)行了理論分析，計(jì)算出了給定參數(shù)下砂輪孔壁處的最大應(yīng)力值，以便與仿真結(jié)果相對(duì)比，相互佐證。
　　在上述工作基礎(chǔ)上，應(yīng)用三維建模軟件SolidWorks建

3、立了砂輪三維模型，運(yùn)用有限元軟件ANSYS Workbench進(jìn)行磨削過程仿真，獲得砂輪在磨削狀下所受應(yīng)力值，將仿真結(jié)果與理論計(jì)算值相比較，兩者差距不大?；谀ハ鬟^程的仿真結(jié)果，對(duì)砂輪進(jìn)行了靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析，以此了解砂輪的壽命、安全系數(shù)最小值、整體變形和應(yīng)力的分布及變化狀況與磨削區(qū)間角和砂輪速度的關(guān)系。仿真結(jié)果表明:砂輪所受應(yīng)力的最大值，隨著砂輪磨削速度的提高大幅度地增加，而其隨磨削區(qū)間角度的變化而改變的幅度非常小;砂輪整體的應(yīng)力分布狀況、