基于磨粒突出高度为瑞利分布的磨削力模型-中南大学学报.PDF

第 45 卷第 10 期 中南大学学报(自然科学版)  Vol.45  No.10  2014 年 10 月  Journal of Central South University (Scienceand Technology)  Oct.2014  基于磨粒突出高度为瑞利分布的磨削力模型 郎献军，何玉辉，唐进元，陈海锋  (中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室，湖南 长沙，410083)  摘要：假设砂轮磨粒形状为圆锥形，其突出高度服从瑞利分布，在磨削过程中均参与切削且切除材料。在此基础 上，推导出在平面磨削过程中与磨削参数和砂轮磨粒密度相关的未变形磨屑厚度的计算表达式。磨削力包括磨削 变形力和摩擦力 2部分。基于未变形磨屑厚度的计算表达式，推出磨削变形力的计算表达式；考虑摩擦系数是关 于磨削参数的函数而非某一常值，得到摩擦力的计算表达式。综合上述 2种计算表达式，建立磨削力预测模型。 然后，通过将预测值与实验数据进行对比分析，得出预测值与实验值的最大相对误差小于 25%，平均相对误差小 于 15%，从而验证了该预测模型能有效地预测磨削力。 关键词：瑞利分布；平面磨削；未变形磨屑厚度；预测模型 中图分类号：TG58  文献标志码：A  文章编号：1672−7207(2014)10−3386−06  Grindingforcemodelbased on prominent height of  abrasive submittedtoRayleighdistribution  LANG Xianjun, HE Yuhui, TANG Jinyuan, CHEN Haifeng  (State key laboratory of high performance complex manufacturing, Central South University, Changsha 410083)  Abstract: Assume that the shape of abrasive grain is conical and its prominent height submitted to Rayleigh distribution,  and all prominent grains are involved in cutting and removal of workpiece materials in the grinding process. On this  basis, calculated expression of undeformed grinding thickness during the process of surface grinding associated with the  grinding parameters and the abrasive density was deduced. The grinding force comprises two parts, deformation force  and  friction force. Based on the calculation expression of the thickness of undeformed chip, the deformation force  expression was deduced; considering that the friction coefficient was a function about grinding parameters rather than a  constant value, the expression of friction was obtained. Taking these tw