欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13336804447 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13336804447
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2021104686265
申请人: 苏州科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2026-04-02
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种超声振动辅助磨削加工表面的仿真方法,其特征在于,包括如下步骤:

step1:构建砂轮模型:将根据模拟砂轮尺寸参数和砂轮上磨粒尺寸参数,构建砂轮外圆表面展开的三维坐标系,其中XY平面直角坐标系表示砂轮表面,Z轴向表示分布在砂轮表面磨粒的高度,将XY平面划分若干独立区域,每个独立区域内分布一个磨粒;

step2:构建超声振动辅助下多磨粒同时运动的仿真轨迹:计算出step1中构建的模型中一独立磨粒的顶点随时间变化的运动轨迹,最后汇总所有磨粒的顶点的运动轨迹即多磨粒同时运动的仿真轨迹;

step3:获取工件表面离散形貌:将step2中所得的磨粒轨迹保留同一坐标处的最低点,然后数据离散成点,形成拟合平面;

step4:模拟工件表面仿真形貌;

所述step2中,独立磨粒的顶点随时间变化的运动轨迹的位置通过公式(A·sin(ω·t+φ),(r+hg)·cos(vr·t/r)+vf·t+A·sin(ω·t),‑(r+hg)·sin(vr·t/r))计算,其中其中A为超声振动振幅,ω为角速度,φ为超声振幅相位角,r为砂轮半径,hg为磨粒高度,vr为砂轮转速,vf为进给速度,t为工作时长。

2.根据权利要求1所述超声振动辅助磨削加工表面的仿真方法,其特征在于,step3中,通过view函数和axis函数截取指定平面以及视角,在截取的局部图像中进行局部分析,然后将该指定区域内的磨粒轨迹数据离散成点,形成拟合平面。

3.根据权利要求1所述超声振动辅助磨削加工表面的仿真方法,其特征在于,step4中,通过griddata函数插入step3所得的离散的点数据,并用linspace以及V4插值法模拟出加工工件表面形貌。

4.根据权利要求1所述超声振动辅助磨削加工表面的仿真方法,其特征在于,step1中,包括如下步骤:构建砂轮外圆表面展开的三维坐标系并生成各个磨粒的生成区域范围参数;构建独立区域内的磨粒模型;生成所有独立区域内的磨粒模型完成砂轮表面的仿真模型。

5.根据权利要求4所述超声振动辅助磨削加工表面的仿真方法,其特征在于,step1中,独立区域内的磨粒模型以几何图形进行模拟,所述几何图形为磨粒沿砂轮轴向的截面形状,所述几何图形至少包括三角形、矩形、梯形和椭圆形中的两种及两种以上。

6.根据权利要求5所述超声振动辅助磨削加工表面的仿真方法,其特征在于,构建独立区域内的磨粒模型包括如下步骤:按一随机算法定义所述独立区域内磨粒的几何图形;在磨粒的生成区域范围参数和确定的几何图形的基础上,按一随机算法在对应独立区域生成对应的几何图形。

7.根据权利要求6所述超声振动辅助磨削加工表面的仿真方法,其特征在于,所述随机算法是rand函数产生的随机数。

8.根据权利要求6所述超声振动辅助磨削加工表面的仿真方法,其特征在于,按一随机算法定义所述独立区域内磨粒的几何图形具体包括:在0‑1数值区间内划分为若干区间,区间数在几何图形类型数以上,然后各个区间定义对应的几何图形,接着rand函数生成一随机数根据这一随机数所处的区间对应出所述独立区域内磨粒模型的截面是哪种几何图形。

9.根据权利要求6所述超声振动辅助磨削加工表面的仿真方法,其特征在于,按一随机算法在对应独立区域生成对应的几何图形具体包括如下步骤:当几何图形为三角形、矩形或梯形时,利用生成的随机数在磨粒高度区间内给出高度,也就是几何图形中顶点的Z向坐标,利用生成的随机数在step1给定的X向和Y向的最大值坐标和最小值坐标区间内给出几何图形中底点相对位置,最后用plot3函数在对应的独立区域内绘出几何图形;当几何图形为椭圆形时,利用生成的随机数在磨粒高度区间内给出高度,也就是椭圆形顶点的Z向坐标,利用生成的随机数在step1给定的X向和Y向的最大值坐标和最小值坐标区间内给出椭圆形中心线的相对位置,最后用plot3函数在对应的独立区域内绘出椭圆形。