基于虛擬砂輪建模的打磨轉速對鋼軌打磨磨削行為影響.pdf

1、鋼軌打磨是打磨砂輪對鋼軌表面磨削去除材料的過程，打磨中鋼軌-砂輪的相互作用機理異常復雜。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和打磨模式，進而提高打磨作業(yè)效率和打磨表面質量。
　　論文建立了單顆磨粒磨削仿真模型，采用光滑粒子流體動力學(SPH)法對單顆磨粒磨削過程進行仿真模擬;根據真實砂輪形貌的測量結果，基于虛擬格子法，建立了磨粒位置隨機分布、突出高度服從正態(tài)分布的虛擬砂輪模型;進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對磨削力、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機進行鋼軌打磨實驗，通過仿真結果和實驗結果的對比分析，驗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對磨粒磨耗磨損的影響規(guī)律。
　　論文研究主要結論如下:
　　(1)單顆磨粒以不同幾何形狀磨削時，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，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)打磨轉速增加時，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多條犁溝和區(qū)域性材料隆起，增加打磨轉速犁溝現象減弱，表面變光滑;仿真與實驗結果具有較好的一致性，表明了所建仿真模型預測鋼軌打磨材料