二维超声振动辅助磨削的磨削力建模

TH145; 在研究二维超声振动下单颗磨粒的运动特性基础上,根据体积不变原理确定了平均切屑厚度.基于磨粒的几何形状以及材料的弹性回复率,推导出切屑变形力模型;根据摩擦力来源于磨粒与工件弹性接触和切屑流出,构建摩擦力模型;考虑到高频振动所产生的冲击作用对总磨削力的影响,建立冲击力模型.综合切屑变形力、摩擦力和冲击力模型,得出二维超声磨削的磨削力模型.通过氧化铝陶瓷二维超声磨削实验研究,确定了模型中的常数,并验证了磨削力模型的合理性.结果表明,法向力、切向力的实验值与理论值之间的平均误差分别为11.09%和8.07%,误差最大值不超出20%,所建模型具有预测作用....

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Published in东北大学学报（自然科学版） Vol. 45; no. 8; pp. 1135 - 1192
Main Authors 马廉洁, 孙立业, 邱喆, 李红双
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 东北大学秦皇岛分校 控制工程学院,河北 秦皇岛 066004 15.08.2024
Subjects
运动学特性
grinding force
磨削力模型
kinematic characteristics
alumina ceramics
磨削力
氧化铝陶瓷
grinding force model
超声振动
ultrasonic vibration
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ISSN1005-3026
DOI10.12068/j.issn.1005-3026.2024.08.009

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Summary:TH145; 在研究二维超声振动下单颗磨粒的运动特性基础上,根据体积不变原理确定了平均切屑厚度.基于磨粒的几何形状以及材料的弹性回复率,推导出切屑变形力模型;根据摩擦力来源于磨粒与工件弹性接触和切屑流出,构建摩擦力模型;考虑到高频振动所产生的冲击作用对总磨削力的影响,建立冲击力模型.综合切屑变形力、摩擦力和冲击力模型,得出二维超声磨削的磨削力模型.通过氧化铝陶瓷二维超声磨削实验研究,确定了模型中的常数,并验证了磨削力模型的合理性.结果表明,法向力、切向力的实验值与理论值之间的平均误差分别为11.09%和8.07%,误差最大值不超出20%,所建模型具有预测作用.
ISSN:1005-3026
DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2024.08.009