[發明專利]一種空間復雜曲面磨削溫度數值仿真分析方法有效
| 申請號： | 201811362258.0 | 申請日： | 2018-11-15 |
| 公開（公告）號： | CN109635348B | 公開（公告）日： | 2023-04-07 |
| 發明（設計）人： | 楊錢;汪東政 | 申請（專利權）人： | 湖北三江航天紅峰控制有限公司 |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20;G06F30/17;G06F111/10;G06F119/08 |
| 代理公司： | 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224 | 代理人： | 趙偉 |
| 地址： | 432000*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 空間 復雜 曲面 磨削 溫度 數值 仿真 分析 方法 | ||
1.一種空間復雜曲面磨削溫度數值仿真分析方法，其特征在于，包括以下步驟：
S1：根據待加工工件的曲面的單位法矢及法曲率計算該曲面上任一定點的兩個主曲率及其分別對應的兩個主方向；
S2：根據兩個主曲率及其對應的主方向、以及第一磨削工藝參數建立橢圓分析模型，計算待加工工件與砂輪的瞬時接觸橢圓的長軸、短軸和面積；所述第一磨削工藝參數包括壓陷量和磨削深度；
S3：確定磨削方式，根據所述磨削方式的表征系數、工件材料固有特性參數、瞬時接觸橢圓的面積以及第二磨削工藝參數計算磨削熱流密度；所述第二磨削工藝參數包括磨削接觸有效半徑、砂輪轉速、展成速度和切向磨削力；
S4：根據所述磨削熱流密度計算得到磨削溫度。
2.如權利要求1所述的空間復雜曲面磨削溫度數值仿真分析方法，其特征在于，所述瞬時接觸橢圓為磨削過程中砂輪與待加工工件的接觸橢圓經過平面投影后再次投影到加工曲面所形成的橢圓曲面載荷作用域。
3.如權利要求2所述的空間復雜曲面磨削溫度數值仿真分析方法，其特征在于，步驟S4之后還包括以下步驟：
S5：根據加工曲面與投影平面之間的切向角計算橢圓模型的誤差系數，以所述誤差系數作為溫度修正系數對所述磨削溫度進行數值仿真修正，得到修正的磨削溫度。
4.如權利要求1所述的空間復雜曲面磨削溫度數值仿真分析方法，其特征在于，步驟S3中包括以下子步驟：
S31：確定磨削方式，根據所述磨削方式的表征系數以及工件材料固有特性參數、磨削接觸有效半徑和砂輪轉速計算磨削過程中的熱量分配系數；
S32：根據所述熱量分配系數、砂輪轉速、展成速度、切向磨削力和瞬時接觸橢圓的面積計算磨削熱流密度。
5.如權利要求1所述的空間復雜曲面磨削溫度數值仿真分析方法，其特征在于，步驟S1中，待加工工件的曲面上任一定點的兩個主曲率kn1，kn2及其對應的兩個主方向λ1，λ2計算如下：
(E·M-F·L)·λ2+(E·N-G·L)·λ+(F·N-G·M)＝0。
6.如權利要求5所述的空間復雜曲面磨削溫度數值仿真分析方法，其特征在于，步驟S1中，待加工工件的曲面r＝r(μ，υ)的單位法矢n及法曲率kn計算如下：
n＝rμ×rυ/|rμ×rυ|
其中，rμ為曲面方程r對自變量μ的一階偏導數；rυ為曲面方程r對自變量υ的一階偏導數；
曲面r＝r(μ，υ)上的任一定點沿方向λ＝dμ/dυ的法曲率kn為：
其中，E，F，G為曲面r的第一基本量；L，M，N為曲面r的第二基本量。
7.如權利要求5所述的空間復雜曲面磨削溫度數值仿真分析方法，其特征在于，步驟S2中，所述瞬時接觸橢圓的長軸a和短軸b計算如下：
其中，δ為壓陷量；ap為磨削深度；
kn1、kn2分別為空間曲面和砂輪接觸點的兩個主曲率，αs為兩主方向λ1、λ2之間的夾角。
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