球面磨削表面粗糙度的仿真研究

上海交通大学学报（自然版） ›› 2013, Vol. 47 ›› Issue (05): 709-714.

球面磨削表面粗糙度的仿真研究

罗睿，许黎明，查体建，杨子琦，时轮，胡德金

（上海交通大学机械与动力工程学院，上海 200240）

收稿日期:2012-05-23 出版日期:2013-05-28 发布日期:2013-05-28
基金资助:
国家自然科学基金项目(51075273)，上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室课题项目(MSVMS201104)资助

Modeling and Simulation of Surface Roughness for Spherical Grinding

LUO Rui,XU Liming,ZHA Tijian,YANG Ziqi,SHI Lun,HU Dejin

(School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China)

Received:2012-05-23 Online:2013-05-28 Published:2013-05-28

摘要/Abstract

摘要：

在未变形切屑厚度模型的基础上，考虑多磨粒轨迹叠加作用对磨削表面质量的影响，建立了球面磨削表面粗糙度的预测模型，并对影响球面磨削表面粗糙度的因素进行了理论分析和实验研究.结果表明，基于球面粗糙度数学模型的理论分析结果与实验结果较吻合，从而验证了所建立的球面磨削表面粗糙度模型的正确性.

关键词: 球面磨削, 表面粗糙度模型, 多磨粒轨迹, 切屑厚度

Abstract:

A new analytical surface roughness model was developed on the basis of chip thickness model considering the effect of overlapping of multiple abrasive particles. The influences of grinding process parameters on surface roughness were studied. The model was validated by the experimental results of spherical grinding. The theoretical values agree reasonably well with the experimental results.

Key words: spherical grinding, modeling of surface roughness, grinding trajectories, chip thickness

中图分类号:

TH 161.1

罗睿，许黎明，查体建，杨子琦，时轮，胡德金 . 球面磨削表面粗糙度的仿真研究[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2013, 47(05): 709-714.

LUO Rui,XU Liming,ZHA Tijian,YANG Ziqi,SHI Lun,HU Dejin. Modeling and Simulation of Surface Roughness for Spherical Grinding[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2013, 47(05): 709-714.

参考文献

［1］吴建昌. 表面粗糙度测量技术综述［J］. 高等职业教育(天津职业大学学报), 2008, 17(5): 7678.

WU Jianchang. Summary of measurement technology for surface roughness［J］. Higher Vocational Education (Journal of Tianjin Professional College), 2008, 17(5): 7678.

［2］Tnshoff H K, Peters J, Inasaki I, et al. Modelling and simulation of grinding processes［J］. CIRP AnnalsManufacturing Technology, 1992, 41(2): 677688.

［3］张坤领, 韦建军. 基于Matlab的数控磨削球面粗糙度分析及仿真［J］. 组合机床与自动化加工技术, 2010(3): 1621.

ZHANG Kunling, WEI Jianjun. Analysis and simulation of numerical control grinding spherical roughness based on Matlab ［J］. Modular Machine Tool and Automatic Manufacturing Technique, 2010(3):1621.

［4］Hecker Rogelio L, Liang Steven Y. Predictive modeling of surface roughness in grinding ［J］. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2003, 43(8): 755761.

［5］Stpień P. A probabilistic model of the grinding process ［J］. Applied Mathematical Modelling, 2009, 33(10): 38633884.

［6］Zhou X, Xi F. Modeling and predicting surface roughness of the grinding process［J］. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2002, 42(8): 969977.

［7］Agarwal S, Venkateswara Rao P. Modeling and prediction of surface roughness in ceramic grinding ［J］. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2010, 50 (12): 10651076.

［8］Xu L M, Xu K Z, Chai Y D. Identification of grinding wheel wear signature by a wavelet packet decomposition method ［J］. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2010, 15 (3): 323328.

［9］Agarwal S, Rao P V. A probabilistic approach to predict surface roughness in ceramic grinding ［J］. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2005, 45 (6):609616.

［10］李伯民, 赵波. 现代磨削技术［M］. 北京: 机械工业出版社, 2006: 1214.

[1]	胡德金. 影响大型高硬球面磨削精度的因素及控制方法[J]. 上海交通大学学报, 2016, 50(7): 987-993.
[2]	单俊，许黎明，胡德金. 基于球面磨削纹理的球度误差原位判别评估方法[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2016, 50(05): 654-659.
[3]	侯海云1, 2, 罗睿1, 许黎明1, 胡德金1. 杯形砂轮磨削球面的表面粗糙度分布[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2012, 46(07): 1032-1036.
[4]	王建楼, 罗睿, 许黎明, 王玉珏, 胡德金. 高硬度球面磨削过程中类爬行现象的分析和抑制 [J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2012, 46(07): 1026-1031.
[5]	李冬冬1, 2, 查体建1, 许明明1, 胡德金1, 许黎明1. 传统展成式球面磨削中球面形状误差分析与补偿 [J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2012, 46(07): 1011-1014.
[6]	王玉珏, 许黎明, 李冬冬, 王建楼, 时轮, 胡德金. 摆动式展成球面磨削表面的纹理分析[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2012, 46(05): 740-745.
[7]	李冬冬，许明明，侯海云,胡德金,许黎明. 高硬度球面磨削中球面形状误差分析与补偿[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2011, 45(11): 1690-1694.
[8]	蒋天一，侯海云，胡德金，许开州. 分块杯形砂轮磨削高硬度涂层球面温度[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2011, 45(11): 1647-1652.
[9]	许开州，魏臣隽，柴运东，许黎明，胡德金. 基于神经网络的回转球面磨削精度过程控制[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2011, 45(11): 1626-1631.
[10]	蒋天一, 胡德金, 许开州, 许黎明. 改进型BP 神经网络对球面磨削最高温度的模拟与预测[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2011, 45(06): 901-906.
[11]	许开州，魏臣隽，胡德金. 展成法球面磨床的几何误差补偿[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2010, 44(04): 478-0483.