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申请/专利权人：华侨大学

摘要：本发明公开了切入式磨削理论模型仿真预测方法，包括：步骤1：测量砂轮地貌并对有效磨粒半径、出露高度以及磨粒密度进行统计学分析；步骤2：基于步骤1的砂轮地貌统计学分析的特征生成砂轮的数字模型进而建立起砂轮地貌模型；步骤3：基于步骤2的砂轮地貌模型，依据砂轮地貌模型、工件材料本构模型以及工件和磨粒材料热物理属性建立起切入式磨削模型。它具有如下优点：将建立基于砂轮地貌和工件材料属性的切入式磨削理论模型，可准确预测划痕的回弹量。

主权项：1.切入式磨削理论模型仿真预测方法，其特征在于：包括：步骤1：测量砂轮地貌并对有效磨粒半径、出露高度以及磨粒密度进行统计学分析；步骤2：基于步骤1的砂轮地貌统计学分析的特征生成砂轮的数字模型进而建立起砂轮地貌模型；该步骤2包括：步骤1：将砂轮表面展开成一长度为L宽度为W的矩形空间，根据磨粒密度计算总磨粒数ntotal，令i＝1；步骤2：随机生成并排布第i个磨粒Gi；步骤3：判断所生成和排布的磨粒Gi是否满足边界条件，以及Gi与之前排布的磨粒Gkki是否产生干涉；上述判断依据如下：Ri＜Xi＜L-Ri式1Ri＜Yi＜W-Ri式2 步骤4：如磨粒Gi满足边界条件和干涉条件，则进行磨粒Gi+1的生成和排布，如不满足条件，则重新投放磨粒Gi，直至其满足条件；步骤5：判断磨粒是否生成和投放完毕，若为生成和完毕，继续生成和排布磨粒；若所有磨粒均生成和排布，则输出矩阵Γ，矩阵包含所有磨粒的空间位置信息和磨粒半径信息；步骤3：基于步骤2的砂轮地貌模型，依据砂轮地貌模型、工件材料本构模型以及工件和磨粒材料热物理属性建立起切入式磨削模型；该步骤3包括：步骤1：首先对工件进行数字化描述，生成工件的初始数字化模型W，对磨粒进行编号，令j＝1；步骤2：计算磨粒Gj与工件W的干涉情况，得到未变形切削厚度hmean；步骤3：计算等单颗磨粒等效划擦深度ht,j；步骤4：通过将Rj、ht,j、VS进行热力耦合迭代计算，平衡迭代后输出作用在磨粒Gj上的法向力Fn,j和切向力Ft,j，划擦温度Tj，以及划痕的回弹比率ηj,max；步骤5：计算磨粒Gj划擦过工件表面后新的工件数字模型W；步骤6：判断所有磨粒是否计算完毕，若未计算完毕，则重复步骤3的步骤1到步骤5计算下一颗磨粒与工件相互作用过程；若计算完毕则输出计算结果矩阵Λ；矩阵Λ包含每颗磨粒的未变形切削厚度hmean、作用在每颗磨粒上的力Fn,j和Ft,j、每颗磨粒的划擦温度Tj以及磨粒Gj划擦过工件表面后的工件数字模型W。

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