叶序排布砂轮磨削微结构化表面的仿真研究

发布时间：2021-01-12 15:18

　　结构化表面在减小零件摩擦和表面拖曳阻力、改善零件的耐磨性方面均起到了一定的作用,能够有效地改善零件的机械性能。文章从仿生学中的叶序排布理论出发,设计了磨粒叶序排布超硬材料砂轮。利用不同形状磨粒叶序排布砂轮对平面形成结构化表面进行磨削,建立了砂轮磨削的运动轨迹方程,并应用MATLAB软件对磨削过程进行运动学仿真。仿真结果表明:不同形状磨粒的砂轮均可以实现凹坑、沟槽、凸台等结构化表面,且通过恰当的选择磨削用量和砂轮磨料的排布参数,可以获得不同形态的结构化表面。 

【文章来源】：组合机床与自动化加工技术. 2020,(09)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

叶序排布砂轮模型图

定义工件的固联坐标系为Sg(Xg,Yg,Zg),工件的进给坐标系为Sg ′(Xg ′,Yg ′,Zg ′),砂轮的固联坐标系为Ss(Xs,Ys,Zs),砂轮的旋转坐标系为Ss′(Xs′,Ys′,Zs′),砂轮到工件的距离为L,如图4所示。通过坐标系之间的转换可以获得不同坐标系之间的运动关系,根据运动关系建立如下的坐标变换矩阵:[Μ s ]=[ cos(ω s t) sin(ω s t) 0 0 -sin(ω s t) cos(ω s t) 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 ]?????? ??? (6)

对于叶序排布砂轮,以单个磨粒为例,设砂轮的转数为n,磨粒的直径为d,工件的进给速度为vw,磨粒从A点进入,从B点离开,如图5所示。其运动轨迹为摆线,摆线在水平方向的距离AB为:

【参考文献】：
期刊论文
[1]用磨粒叶序排布砂轮磨削外圆生成的凹坑表面仿真[J]. 车东泽,吕玉山,陈天宇,熊伟,李兴山.  金刚石与磨料磨具工程. 2019(01)
[2]陶瓷飞行体的微沟槽结构曲面精密磨削与减阻性能[J]. 鲁艳军,谢晋,程剑,罗敏健,邢允波.  机械工程学报. 2014(15)
[3]一种磨粒族叶序排布的端面砂轮及其铣磨实验[J]. 吕玉山,王军,赵成义,贺艳.  兵工学报. 2013(12)
[4]微结构表面精密磨削技术及其功能特性开发[J]. 谢晋,李萍,吴可可,裴晓斌,刘亚俊,谢海璠.  机械工程学报. 2013(23)
[5]摩擦副工作表面微坑超声加工方法的研究[J]. 张云电,赵峰,黄文剑.  中国机械工程. 2004(14)



本文编号：2973027