為了更加準確地預(yù)測平面磨削表面的接觸剛度,本文提出一種基于分形理論接觸剛度的計算方法。采用分形表面對砂輪的表面形貌進行表征,結(jié)合機床運動學(xué)與切削理論,實現(xiàn)了平面磨削表面形貌的仿真,并采用有限元方法對平面磨削仿真表面進行接觸分析。最后探討了砂輪表面形貌參數(shù)分形維數(shù)與尺度系數(shù)對平面磨削粗糙表面接觸剛度的影響。仿真結(jié)果顯示,平面磨削表面接觸剛度的數(shù)值隨著接觸壓力的增大而逐漸增大,兩者之間呈現(xiàn)非線性關(guān)系并且不同分形參數(shù)下的變化趨勢相同;在相同接觸壓力的條件下,平面磨削表面接觸剛度隨分形維數(shù)的增大而逐漸增大,隨著尺度系數(shù)的增加而逐漸減小。

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【部分圖文】：

圖4 D=2.5,G=10-8條件下的三維實體

圖3D=2.5,G=10-8條件下的特征曲面將上述特征曲面導(dǎo)入到逆向建模軟件Pro-E當(dāng)中，采用Pro-E的小平面特征命令進行三維建模。通過曲面剪裁、實體化命令，即可實現(xiàn)對三維實體的生成。圖4所示為D=2.5,G=10-8條件下通過特征曲面生成的三維實體模型。

圖5 裝配體網(wǎng)格劃分示意圖

在上述操作完成之后，對分析步進行設(shè)置。將初始增量步的大小設(shè)置為1E-30；最小增量步大小設(shè)置為1E-30；最大增量步大小設(shè)置為1E-2；最大增量步數(shù)設(shè)置為50000。在上述設(shè)置完成之后，需要對場輸出以及歷程輸出進行設(shè)置。由接觸剛度的定義可知，只需選取接觸壓力與接觸位移進行輸出即可....

圖6 D=2.5,G=10-8條件下接觸仿真應(yīng)力云圖

圖5裝配體網(wǎng)格劃分示意圖以D=2.5,G=10-8條件下平面磨削表面形貌為例對基于表面形貌數(shù)據(jù)的平面磨削接觸剛度獲取流程進行介紹，得到了接觸剛度的有限元仿真結(jié)果。

圖7 不同分形維數(shù)下接觸剛度變化曲線

經(jīng)由上述分析，可以得到平面磨削表面接觸剛度的仿真結(jié)果。本節(jié)將通過改變砂輪表面的分形參數(shù)，實現(xiàn)對不同平面磨削表面接觸剛度有限元結(jié)果的對比分析。按照上述處理流程，分別對砂輪表面分形維數(shù)條件下獲得的平面磨削表面進行接觸剛度有限元仿真。圖7所示為尺度系數(shù)G=10-8，不同分形維數(shù)D條件下....

本文編號：4052627