【摘 要】
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高端装备关重件多采用主轴式滚磨光整加工提高零件表面完整性,传统的用反复实验摸索滚磨光整工艺的办法存在工件提供难或数量少的实际问题.基于EDEM仿真主轴式滚磨光整加工可以为工艺制定提供有效的帮助,但模拟仿真与实际工况的差异性与仿真时常规选用的Hertz-MD接触模型关系密切.本文提出基于修正Hertz-MD接触模型的思路,探索仿真模拟的有效性.考虑仿真模拟与实验验证的可比性,设计构建了与仿真模拟完全
【机 构】
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太原理工大学机械工程学院;精密加工山西省重点实验室,太原,030024
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高端装备关重件多采用主轴式滚磨光整加工提高零件表面完整性,传统的用反复实验摸索滚磨光整工艺的办法存在工件提供难或数量少的实际问题.基于EDEM仿真主轴式滚磨光整加工可以为工艺制定提供有效的帮助,但模拟仿真与实际工况的差异性与仿真时常规选用的Hertz-MD接触模型关系密切.本文提出基于修正Hertz-MD接触模型的思路,探索仿真模拟的有效性.考虑仿真模拟与实验验证的可比性,设计构建了与仿真模拟完全相同的实验装置和工艺参数环境,选用Hertz-MD无滑移接触模型进行模拟仿真,分析模拟仿真与实验测试得到的工件与滚抛磨块之间的法向接触力的规律性及其相对误差.在仿真模拟和实验测试得到的工件与滚抛磨块之间的法向接触力规律趋同但整体误差较大的基础上,以Hertz碰撞接触理论为基础,量化接触对象的材料特性、工件相对位置对于接触力的影响,推导出接触模型相关修正系数的表达式,进而建立了包含材料特性和相对位置影响系数的滚抛磨块与工件之间的接触力计算公式,并通过改变转速验证了接触力计算公式的适用性.结果 表明:材料修正系数在1.37~2.31之间,其值与材料等效弹性模量E呈负相关关系;位置修正系数在2.0~2.3之间;修正后接触力计算结果与实验测试结果相对误差值在0.01%~11.89%之间.
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