[发明专利]一种螺旋曲面磨削材料去除率的快速预测方法

权利要求书

1.一种螺旋曲面磨削材料去除率的快速预测方法，其特征在于：

包括以下步骤：

1)根据螺杆转子型面的特点，采用接触轮式砂带磨削方式对螺杆转子凹面进行磨削加工，并利用半解析接触算法对该方式接触应力分布进行分析，得到接触区域应力分布p′；

2)应用自由砂带磨削方式对螺杆转子凸面进行加工，采用几何近似接触算法对磨削接触区域进行分析，获得接触区域应力分布p″；

3)分别将步骤1)中得到的接触区域应力分布p′，和步骤2)中得到的接触区域应力分布p″，结合砂带磨削工艺参数，应用ThunderGBM回归预测算法，分别得到预测模型函数；

4)运用步骤3)中预测模型函数分别得到螺杆转子表面的材料去除率。

2.根据权利要求1所述的螺旋曲面磨削材料去除率的快速预测方法，其特征在于：半解析接触算法求解的迭代过程如下：

1)计算并更新变形残差向量g

g_ij＝h_ij-u_ij,(i,j)∈I_g

式中，N_c的值为接触域I_c内计算节点的数量，g_ij为节点(i,j)处的变形残差向量，为接触区域内变形残差向量的平均值；(k,l)为当前计算区域内的节点。

2)根据变形残差向量g计算下降梯度t_ij

其中，δ的初始值为0，G为中间变量值，G可以由下式计算得出，G_old是上次迭代的G值，g_ij为节点(i,j)处的变形残差向量；

3)由变形残差向量g和下降梯度t_ij，计算下降步长τ

式中，t_ij为下降梯度，g_ij为节点(i,j)处的变形残差向量，r_ij为中间变量，可由下式更新

4)根据变形残差向量g、下降梯度t_ij和下降步长τ，更新(i，j)处的压力值p_ij′

p_ij′←p_ij′-τt_ij,(i,j)∈I_c

p_ij′←p_ij′-τg_ij,p_ij′＝0,g_ij＜0

式中，t_ij为下降梯度，g_ij为节点(i,j)处的变形残差向量，τ为下降步长，S_x和S_y是沿X^l、Y^l方向的单元网格尺寸，P₀′是等效压力，当有节点满足p_ij′＝0,g_ij＜0条件时，需要将δ更新为1，否则δ为0；

5)计算误差值，首先压力p′初始化，再循环1)至5)过程直至ε满足设定值

式中，S_x和S_y是沿X^l、Y^l方向的单元网格尺寸，P₀′是等效压力，p′^old是上次迭代运行的压力p′矩阵。