基于二次開(kāi)發(fā)的外圓磨削仿真研究
本文關(guān)鍵詞:基于二次開(kāi)發(fā)的外圓磨削仿真研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著信息技術(shù)與制造工藝的快速融合,產(chǎn)生了虛擬制造技術(shù),促進(jìn)了機(jī)械切削過(guò)程仿真技術(shù)的發(fā)展。然而由于砂輪地貌的復(fù)雜特性,使得磨削加工仿真研究進(jìn)展緩慢。目前,國(guó)內(nèi)外關(guān)于磨削過(guò)程的仿真,都是以單顆磨粒平面磨削作為研究對(duì)象。實(shí)際上,在磨削過(guò)程中,參與材料切除的磨粒有很多而且是動(dòng)態(tài)變化的,因此構(gòu)建更精確的砂輪模型及其仿真技術(shù)有著很重大的意義。本文在研究砂輪地貌的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)了創(chuàng)建三維砂輪的可視化插件,并在考慮磨粒突出砂輪表面高度隨機(jī)的因素下,進(jìn)行了二維外圓磨削的仿真分析。論文的主要工作和成果如下:(1)在分析總結(jié)國(guó)內(nèi)外磨削仿真現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,研究了磨削機(jī)理,借鑒平面磨削相關(guān)理論,推導(dǎo)了磨削過(guò)程中的相關(guān)物理量;在借鑒橋梁設(shè)計(jì)中考慮的移動(dòng)載荷效應(yīng)理論,構(gòu)建了基于砂輪移動(dòng)載荷效應(yīng)的砂輪—工件系統(tǒng)的力學(xué)模型,該力學(xué)模型表明在砂輪系統(tǒng)軸向移動(dòng)時(shí),工件的變形較靜止載荷作用時(shí)大。(2)使用高倍顯微鏡觀察分析了砂輪地貌,得出砂輪表面是由隨機(jī)分布的不規(guī)則的多面體構(gòu)成,在此基礎(chǔ)上采用立方體作為磨;拘螒B(tài),運(yùn)用C++數(shù)值處理技術(shù)得出砂輪磨粒分布位姿,使用UG/Open C++語(yǔ)言編寫了創(chuàng)建虛擬砂模型界面。(3)基于有限元商業(yè)軟件,使用構(gòu)建的虛擬砂輪的簡(jiǎn)化模型進(jìn)行二維磨削仿真。首先從不同角度研究了砂輪切入材料的機(jī)理;然后在此基礎(chǔ)上研究了接觸長(zhǎng)度和磨削深度對(duì)磨削過(guò)程的影響,分析工件材料的應(yīng)力場(chǎng)變化,仿真表明較小的接觸長(zhǎng)度和較小的磨削深度可以獲得比較好的材料應(yīng)力分布。最后對(duì)砂輪移動(dòng)載荷效應(yīng)進(jìn)行了仿真研究,分析了磨削過(guò)程中出現(xiàn)的最大變形位置。
【關(guān)鍵詞】:磨削機(jī)理 虛擬砂輪 磨削仿真 二次開(kāi)發(fā)
【學(xué)位授予單位】:陜西理工學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TG580.6
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第1章 緒論10-20
- 1.1 課題的提出及其研究意義10-11
- 1.2 虛擬制造技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀11-13
- 1.2.1 國(guó)外虛擬制造技術(shù)的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀11-12
- 1.2.2 國(guó)內(nèi)虛擬制造技術(shù)的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀12-13
- 1.3 虛擬磨削的研究現(xiàn)狀13-17
- 1.3.1 砂輪地貌建模研究現(xiàn)狀13-15
- 1.3.2 磨削仿真研究現(xiàn)狀15-17
- 1.4 本論文的主要研究?jī)?nèi)容17-20
- 第2章 砂輪磨削機(jī)理20-28
- 2.1 接觸長(zhǎng)度20-21
- 2.2 切削路徑21-23
- 2.3 未變形磨屑厚度23-25
- 2.4 刀具系統(tǒng)的移動(dòng)載荷效應(yīng)25-27
- 2.5 小結(jié)27-28
- 第3章 虛擬砂輪的設(shè)計(jì)28-40
- 3.1 有效磨刃數(shù)的研究28-29
- 3.2 砂輪地貌測(cè)量29-31
- 3.3 砂輪地貌測(cè)量實(shí)驗(yàn)31-33
- 3.3.1 測(cè)量?jī)x器簡(jiǎn)介31-32
- 3.3.2 試樣制作32
- 3.3.3 砂輪地貌圖片32-33
- 3.4 虛擬砂輪建模關(guān)鍵技術(shù)33-35
- 3.4.1 磨粒形狀33
- 3.4.2 磨粒分布33-35
- 3.5 基于SIMENS C++二次開(kāi)發(fā)構(gòu)建虛擬砂輪模型35-39
- 3.5.1 UG/Open二次開(kāi)發(fā)模塊簡(jiǎn)介35-36
- 3.5.2 基于Open C++開(kāi)發(fā)砂輪虛擬磨削的關(guān)鍵技術(shù)36-39
- 3.6 小結(jié)39-40
- 第4章 ABAQUS磨削仿真理論40-58
- 4.1 磨削仿真基礎(chǔ)理論40-50
- 4.1.1 材料的本構(gòu)模型40-46
- 4.1.2 材料的斷裂準(zhǔn)則(單元失效判據(jù))46-47
- 4.1.3 接觸與摩擦47-50
- 4.2 ABAQUS仿真關(guān)鍵技術(shù)50-53
- 4.2.1 顯式時(shí)間積分算法50-51
- 4.2.2 時(shí)間增量步51-52
- 4.2.3 模型處理52-53
- 4.3 砂輪模型53-54
- 4.4 網(wǎng)格劃分54-56
- 4.5 小結(jié)56-58
- 第5章 外圓磨削仿真及分析58-68
- 5.1 砂輪切入工件過(guò)程分析58-60
- 5.2 磨削深度不同時(shí)仿真結(jié)果對(duì)比60-61
- 5.3 接觸長(zhǎng)度不同時(shí)仿真結(jié)果對(duì)比61-62
- 5.4 移動(dòng)載荷作用時(shí)變形分析62-67
- 5.5 小結(jié)67-68
- 總結(jié)與展望68-70
- 總結(jié)68-69
- 展望69-70
- 參考文獻(xiàn)70-74
- 攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果74-76
- 致謝76
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