砂轮三维形貌建模及磨削破碎机理研究

当下在生产磨削工件时,常常需要对其进行砂轮三维形貌建模的研究。大多数工件在磨削过程中,容易产生表面破碎的现象。对此,文章进行了砂轮三维形貌建模及磨削破碎机理的研究。对砂轮三维形貌建模过程进行了分析,获取了磨粒平均间隔距离模型,用于计算磨粒的随机移动量。并以陶瓷作为研究对象,分析了磨削破碎的指标,得出了表面破碎率计算公式。通过实验分析了砂轮速度与磨削力的关系。

面向高精度机械加工的有限元分析技术研究综述

为进一步优化机械制造过程中的加工精度,基于有限元的计算机模拟、分析与仿真等技术自提出以来便受到广泛的关注,取得了丰富的研究结果。有限元技术的快速普及与推广有效地提高了机械制造的加工精度,而机械制造过程的实验研究又推动了有限元技术的优化与改进。文中梳理了残余应力预测和有限元分析的研究历程,总结并归纳了机械加工精度的提升策略和方法。同时还详细阐述了当前有限元分析技术的缺点及不足,提出机械加工领域中有限元技术后续研究的问题与方向。

柱面微透镜阵列的精密磨削

柱面微透镜阵列的加工精度要求高,加工效率低,采用具有微细轮廓结构的成形砂轮进行磨削加工能够极大地提高加工效率。为了预测成形砂轮磨削工件的面形误差和表面粗糙度,建立了成形砂轮磨削仿真模型。通过滤波方法分析和模拟微细结构成形砂轮的磨粒突出高度的偏态分布特征,结合实测的砂轮的轮廓形状和跳动完成了整体的空间砂轮的重构,同时建立了砂轮表面磨粒的磨削运动学模型,模拟出工件磨削加工后的表面形貌。最后,开展磨削实验验证了仿真模型的有效性。对比仿真与实验结果可知,面形误差PV值的偏差为5.78%,Ra值的偏差为17.3%,Rz值的偏差为12.9%。该磨削仿真模型能有效预测磨削表面的面形误差和表面粗糙度。

GCr15钢平面磨削力仿真分析与实验研究

目的对不同磨削工艺参数下的平面磨削力进行预测,对磨削机理进行研究,进而控制磨削加工质量。方法考虑CBN砂轮表面磨粒形状的多样性、姿态的多样性和空间分布的随机性,建立CBN砂轮模型,对GCr15材料模型进行有限元砂轮磨削仿真。同时使用CBN砂轮,采用不同的工件进给速度对GCr15进行单因素平面磨削实验,使用三坐标测力仪测量不同磨削参数下的磨削力。结果建立的仿真砂轮模型的表面形貌与真实砂轮接近,仿真砂轮上的磨粒出刃高度均服从正态分布,与实际砂轮一致。对比随机多面体磨粒模型和真实CBN磨粒照片,两者形貌相似。磨削力实验和仿真结果表明,工件进给速度由3 m/min增大到18 m/min时,磨削力逐渐增大,仿真所得法向磨削力最大误差远小于切向磨削力。结论实验结果与仿真结果具有一致性,证明了砂轮磨削有限元仿真模型可用于磨削力预测。因为仿真中无法考虑实际砂轮尺寸和砂轮表面结合剂对磨削的影响,结果具有一定误差,仿真的准确性有待进一步提高。研究结果为使用有限元方法研究磨削机理和控制磨削加工质量提供了思路。

Inventor软件在机械基础课程教学中的应用设计

Inventor是一款在教育、机械制造等领域应用广泛的综合性三维设计软件。文章将Inventor软件引入机械基础课程教学中,以手摇砂轮为例,对该课程中的机械零部件、机械传动和机械原理三方面进行设计。本设计可有效改善教学效果,激发学生的学习兴趣,促进学生综合实践能力的提升。