自动砂带磨削局部加工过程模型仿真[外文翻译].rar

附件C：译文

自动砂带磨削局部加工过程模型仿真

摘要
本文提出了一种局部故过程模型来估算自动砂带磨削的材料去除率，并把它应用于过程仿真系统中。它是通过合并工件局部几何信息计算作用力，而不是通过在球面切削模型里只有一个特定值的切削厚度参数。仿真精度可以提高5%以下，即使是在稳定切削条件下的不均匀接触。
关键词：过程模型；自动砂带磨削；仿真

1. 简介
砂带磨削作为后整理工序可以获得高的材料去除率，并得到很好的表面质量。它特别能很好的承受工作力，因为它在改善工作条件的同时前后不需要额外的修缮工作。通过集成多自由度的工业机械手，形成一个柔性制造单元，这特别适合于加工像涡轮叶片或水龙头的复杂几何曲面。一种典型的砂带磨削加工情况如图1所示。磨削砂带缠绕在旋转接触轮上，待磨工件推挤其表面接触去除材料。但对于自动加工设备的程序员，对自由形态的工件恰当的定义其磨削路径仍然是件费劲的工作。本文的目的就是给出一种磨削模型，它能够帮助程序员通过加工过程仿真并预测加工结果来提高效率。
1.1相关工作
由于其加工面的高复杂性和非线性，砂带磨削加工优化仍然是一项最富挑战性的工作。磨削单元通常运用弹性接触轮来支撑砂带作为磨削刀刃。因此和其他磨削加工一样，影响最终磨削表面质量的有许多变量，包括切削参数和磨削砂带的表面特性。切削参数包括带速、进给速度、工件几何形状和砂带张紧力，而砂带表面特性包括磨粒大小、颗粒距离和磨损率等。
多年以来，已经采取了许多不同的方法来改善砂带磨削加工。其中最常用的方法是使用磨削模型来生成仿真优化结果，这种方法被视为基于模型的优化。通常有三种主要的建模技术被用于估算磨削率。第一种是考虑到工件于单个磨粒之间的相互作用。磨削的最终结果，如表面质量和材料去除率则可通过仿真预测[1]。通过形成磨削工具的表面形态，这种方法以得到扩展。磨削过程的运动学仿真技术已成功应用，这种方法是通过确定作用磨粒和它们的攻角来实现的[2-5]。第二种方法试图在磨削结果中的所有独立数据中建立一种数学关系，因此进行了大量