基于單個(gè)磨粒微磨削幾何運(yùn)動學(xué)規(guī)律和最小值函數(shù),推導(dǎo)出全局磨粒的微磨削運(yùn)動軌跡表達(dá)式,建立工件微磨削加工表面的包絡(luò)線函數(shù)集合,得出磨削加工微觀形貌仿真預(yù)測模型,并通過開展DD5鎳基單晶高溫合金微磨削加工工藝實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證模型結(jié)果的正確性.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:仿真預(yù)測微觀形貌與實(shí)際微觀形貌具有相似特征,仿真預(yù)測線輪廓高度與實(shí)際加工微磨削線輪廓高度誤差為0. 2～0. 3μm;不同磨削參數(shù)下的表面粗糙度對比結(jié)果也表明預(yù)測模型與實(shí)驗(yàn)所得的表面粗糙度變化趨勢一致.

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【部分圖文】：

圖1磨粒實(shí)際尺寸排布及磨粒簡化模型

基于對磨粒形狀、尺寸的觀測結(jié)果如圖1a所示，將磨粒簡化為八面體模型，如圖1b所示．根據(jù)式(1)，假設(shè)八面體對角線長半軸長度b1和八面體對角線短半軸長度a1服從二維高斯分布以改變磨粒輪廓，使其更加符合實(shí)際情況;建立放縮矩陣改變磨粒尺寸大小，使磨粒出刃高度不同;基于旋轉(zhuǎn)矩陣改變磨粒轉(zhuǎn)....

圖2簡化磨粒排布模型及磨粒尺寸分布比例

式中:P(b1,a1)為二維高斯分布的概率密度函數(shù);σb1為八面體對角線長半軸方差;σa1為八面體對角線短半軸方差;μb1為長半軸的均值;μa1為短半軸的均值．本文實(shí)驗(yàn)加工中選用的是工業(yè)應(yīng)用最廣泛的直徑800μm、粒度250#CBN微磨具，如圖3a所示，觀測結(jié)果表明，其裸露高度約....

圖3微磨具形貌對比

本文實(shí)驗(yàn)加工中選用的是工業(yè)應(yīng)用最廣泛的直徑800μm、粒度250#CBN微磨具，如圖3a所示，觀測結(jié)果表明，其裸露高度約占磨粒尺寸的1/3．定義電鍍層高度后[5-7]，生成微磨具形貌如圖3b所示．仿真和實(shí)際的微磨具形貌對比結(jié)果表明，仿真微磨具形貌能很好地反映實(shí)際微磨具形貌特征．磨....

圖4磨粒運(yùn)動軌跡

磨粒的微磨削運(yùn)動軌跡如圖4所示，可以看出微磨削軌跡為一擺線．當(dāng)以水平運(yùn)動方向?yàn)閥軸，以豎直運(yùn)動方向?yàn)閦軸，建立坐標(biāo)系，其幾何運(yùn)動關(guān)系可以表示為[8-9]式中:y,z為磨粒位置坐標(biāo);ds為微磨具直徑，μm;vw為工件進(jìn)給速度，μm/s;vs為主軸轉(zhuǎn)速，r/min;θ為磨粒的相對轉(zhuǎn)角....

本文編號：3891827