基于单颗磨粒划擦蓝宝石的磨屑形态仿真

采用有限元(FE)耦合光滑粒子流体动力学(SPH)方法,基于单颗磨粒划擦蓝宝石三维仿真模型模拟磨屑成形与形态变化。结果表明:磨屑是由材料体积压力减小而形成,存在堆积、团簇、飞溅、分层4种形态,磨屑飞溅角度在7.4°~34.3°之间变化;磨粒速度的增大使材料出现小崩碎、大崩碎和片状去除的形式,导致磨屑飞溅数量随磨粒速度呈波动变化,而与磨粒切深呈线性增大;磨屑飞溅体积随磨粒切深增大而急剧增大,随磨粒速度增大而急剧减小。该研究为后续优化磨削加工参数以及进一步探讨蓝宝石的材料去除机理提供参考。