超声振动外圆珩磨磨削力研究

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【摘要】：切削力不仅是传统切削加工中需要解决的一大问题，在超声振动切削技术的研究中也是作为研究的重点。虽然超声振动切削的磨削力小这一工艺效果客观存在且被各个国家学者一致认同，但对其机理却有着不同的解释。本文通过理论模型的建立结合有限元分析软件，对其机理进行解释。

【关键词】： 超声振动 磨削力有限元

1.磨削力的数学模型

磨削力是表征磨削过程的重要参数，是磨削中主要的研究对象之一，其影响因素和作用效应是人们一直所关注的问题。磨削力主要来自工件与切削刀具接触引起的切削变形、弹性变形、塑性变形及磨粒和粘合剂与被加工件之间的摩擦作用。磨削过程中，磨削力的大小不仅可以反映出磨削过程中油石与工件之间的相互干涉过程，判定磨削效果的好坏，还能在一定程度上预测加工的表面质量和变质层厚度。故有必要对磨削过程中的磨削力进行系统性的研究，这将有助于进一步揭示磨削机理和合理解释磨削中的各种物理现象及选择适当的磨削用量。

关于磨削力数学模型的建立，想要对其进行严格的解析是很困难的。

2.磨削力的有限元分析

利用专业切削分析软件Third wave AdvantEdge对振动切削进行有限元分析。由于磨粒的形状不是固定的，它有很多种形式，现在的研究人员基本都是用圆锥形、四面体形和八面体形等模型，这里采用八面体型的一个具有负前角的模型进行分析。

4.结论

本文通过理论模型结合有限元软件对超声振动外圆珩磨磨削力进行了分析，并对机理进行进一步的阐述。超声振动切削技术的磨削力小这一工艺效果对精密加工和超精密加工有着重要的作用。对其机理的研究对丰富切削理论和提高经济效益都有着积极的意义。

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