基于虛擬砂輪建模的打磨轉(zhuǎn)速對(duì)鋼軌打磨磨削行為影響.pdf

1、鋼軌打磨是打磨砂輪對(duì)鋼軌表面磨削去除材料的過程，打磨中鋼軌-砂輪的相互作用機(jī)理異常復(fù)雜。因此，研究鋼軌打磨過程中的材料去除行為，有助于選取合理的打磨參數(shù)和打磨模式，進(jìn)而提高打磨作業(yè)效率和打磨表面質(zhì)量。
　　論文建立了單顆磨粒磨削仿真模型，采用光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)(SPH)法對(duì)單顆磨粒磨削過程進(jìn)行仿真模擬;根據(jù)真實(shí)砂輪形貌的測(cè)量結(jié)果，基于虛擬格子法，建立了磨粒位置隨機(jī)分布、突出高度服從正態(tài)分布的虛擬砂輪模型;進(jìn)而建立了鋼軌打磨三維有限

2、元仿真模型，仿真分析不同打磨參數(shù)對(duì)磨削力、打磨去除量、表面粗糙度及表面形貌的影響;利用鋼軌打磨摩擦試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行鋼軌打磨實(shí)驗(yàn)，通過仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析，驗(yàn)證了仿真模型的正確性;從磨粒磨損形式的角度，仿真分析了磨粒破碎磨損的過程以及不同磨削參數(shù)對(duì)磨粒磨耗磨損的影響規(guī)律。
　　論文研究主要結(jié)論如下:
　　(1)單顆磨粒以不同幾何形狀磨削時(shí)，通過分析切削力的變化規(guī)律及工件的變形情況可知，棱錐形磨粒磨削效果最好;切削力隨切削深度

3、的增大而增大;磨粒以不同前角磨削時(shí)，仿真所得切削力比隨磨粒前角的增大小而減小，并和理論值有較好的吻合度;磨削后形成的磨屑呈鋸齒狀，磨粒前角越小磨屑的鋸齒狀越明顯。
　　(2)打磨轉(zhuǎn)速增加時(shí)，磨削力小幅度減小，打磨去除量明顯增大;表面粗糙度隨打磨轉(zhuǎn)速的增加而減小，隨打磨深度的增加而增大;打磨后鋼軌表面呈現(xiàn)多條犁溝和區(qū)域性材料隆起，增加打磨轉(zhuǎn)速犁溝現(xiàn)象減弱，表面變光滑;仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有較好的一致性，表明了所建仿真模型預(yù)測(cè)鋼軌打磨材料