[发明专利]一种砂轮磨削的仿真方法

权利要求书

1.一种砂轮磨削的仿真方法，其特征在于具体步骤如下：

步骤一：首先选定实际砂轮型号，进而确定实际砂轮磨粒尺寸量级；然后根据实际磨粒尺寸设计仿真砂轮模型和工件基体：所述磨粒为二维三角形结构，其高度为H；所述仿真砂轮模型包括二维圆形结构和三角形仿真磨粒，二维圆形结构的半径为R，若干所述磨粒沿周向均布于所述圆形结构的外缘上，所述磨粒露出于所述圆形结构外缘的部分为三角形仿真磨粒，所述仿真磨粒的高度为h，其中R＝5h，h＝1/2H；

所述工件基体为二维长方形结构，其长度为2R、宽度为1/2R；

步骤二：依据步骤一所得尺寸，在ABAQUS有限元软件中建立仿真砂轮模型和工件基体模型，并将仿真砂轮和工件基体的材质设定为相同的金属材质；

步骤三：在ABAQUS有限元软件中将“分析步”设定为“动力显式分析步”，将所述仿真砂轮的输出参考点与载荷施加点设置为同一点，然后再将所述仿真砂轮所受切向力与法向力随时间变化的值设定为输出参考点的输出变量；

步骤四：在ABAQUS有限元软件中设定边界条件：所述工件基体的切削深度设定为a，将所述工件基体和仿真砂轮沿仿真砂轮的水平进给方向并列设置，所述工件基体位于仿真砂轮的进给一侧，将其上表面与所述仿真砂轮最低点之间的竖直方向距离调整为a，下表面与所述仿真砂轮最低点之间的竖直方向距离调整为1/2R-a；

然后，设定所述仿真砂轮转速及水平进给速度，将垂直于进给速度方向的速度设定为0，限制仿真砂轮垂直于进给速度方向的位移；

步骤五：在ABAQUS有限元软件中对所述仿真砂轮进行刚体耦合，并将经过刚体耦合后的仿真砂轮圆心设置为参考点，此参考点上的转速及水平进给速度即为所述仿真砂轮转速及水平进给速度的设定值；再对所述工件基体进行定位，使其不因仿真砂轮的磨力产生位移；

步骤六：在ABAQUS有限元软件中对所述仿真砂轮与工件基体进行网格划分，工件基体的网格尺寸为所述仿真磨粒高度的1％；

步骤七：在ABAQUS有限元软件中设定新的计算环境，然后提交所述仿真砂轮模型和工件基体模型，进行仿真磨削。

2.根据权利要求1所述砂轮磨削的仿真方法，其特征在于：步骤六中所述工件基体的网格类型选为正方形网格。

3.根据权利要求1所述砂轮磨削的仿真方法，其特征在于：步骤六中所述仿真砂轮的网格类型选用正方形或三角形。