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申请/专利权人：北京理工大学

摘要：本发明公开了一种适用于不同磨削加工表面形貌的精确预测方法，其主要包含如下步骤：加工前测量砂轮和工件表面形貌信息，获得表面形貌信息特征点数据，重构砂轮及工件表面形貌三维模型，建立砂轮与工件的几何运动方程，设置砂轮转速、磨削深度、进给速度、磨削道次等工艺参数，获得最终的工件表面三维形貌，求解出表面粗糙度。本方法以砂轮和工件真实表面形貌为基础重构砂轮和工件表面形貌三维模型，有效地优化了磨削表面形貌仿真模型，可以适用于不同砂轮和工件表面，为优选砂轮、优化工艺参数、预测表面粗糙度、解决磨抛余量分配等问题提供仿真预测方法。

主权项：1.一种适用于不同磨削加工表面形貌的精确预测方法，其特征在于，包括以下步骤：1利用激光扫描方法测量砂轮表面形貌，获得表面形貌信息特征点数据；2利用步骤1中得到的真实表面形貌信息，得到砂轮表面磨粒高度数据，生成网格点坐标矩阵，重构砂轮真实表面形貌三维模型；3利用激光扫描方法测量工件表面形貌，获得表面形貌信息特征点数据；4利用步骤3中得到的真实表面形貌信息，得到工件表面磨粒高度数据，生成网格点坐标矩阵，重构工件真实表面形貌三维模型；5建立砂轮磨粒运动轨迹，设置砂轮转速、磨削深度、进给速度、磨削道次，应用步骤2、4中的砂轮与工件表面形貌三维模型，进行磨削加工表面形貌数值仿真，求解获得最终的工件表面三维形貌并计算得到其表面粗糙度；其中，步骤4中所使用的砂轮磨粒运动轨迹通过公式计算，其中，Δrij为磨粒局部坐标系原点与全局坐标系原点的z向距离，rij为砂轮中心至磨粒切削刃距离，ΔOij为砂轮表面任意磨粒切削刃局部坐标系原点与全局坐标系原点的距离，vw为工件进给速度，vs为砂轮线速度；所述步骤1中获得表面形貌信息特征点数据的方法为，利用激光扫描技术对砂轮表面进行测量，并结合针孔共聚焦光学系统实现高精度数据获取，在砂轮表面L×W范围内进行扫描并将其存储为点组数据文件，用于砂轮表面形貌三维模型的重构；所述步骤2中所述砂轮网格点坐标矩阵建立于砂轮X-Y平面内，于X、Y方向间距Δx、Δy划分网格，网格宽度的设置依据数据点间隔距离；根据采集到的砂轮表面磨粒高度数据得到网格格点Pm，n处的高度值，从而完成对砂轮表面形貌三维模型的重构；所述步骤5中工件表面三维形貌的求解基于前述步骤中得到的砂轮与工件表面真实形貌，砂轮表面全部微观特征均视为磨粒切削刃参与切削，结合磨粒运动轨迹方程，在加工前的粗糙工件表面进行切削，获得磨削后表面形貌，计算得到其表面粗糙度，实现对磨削表面形貌的精准预测。

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