附件C：譯文

自動砂帶磨削局部加工過程模型仿真

摘要
本文提出了一種局部故過程模型來估算自動砂帶磨削的材料去除率，并把它應(yīng)用于過程仿真系統(tǒng)中。它是通過合并工件局部幾何信息計算作用力，而不是通過在球面切削模型里只有一個特定值的切削厚度參數(shù)。仿真精度可以提高5%以下，即使是在穩(wěn)定切削條件下的不均勻接觸。
關(guān)鍵詞：過程模型；自動砂帶磨削；仿真

1. 簡介
砂帶磨削作為后整理工序可以獲得高的材料去除率，并得到很好的表面質(zhì)量。它特別能很好的承受工作力，因為它在改善工作條件的同時前后不需要額外的修繕工作。通過集成多自由度的工業(yè)機械手，形成一個柔性制造單元，這特別適合于加工像渦輪葉片或水龍頭的復(fù)雜幾何曲面。一種典型的砂帶磨削加工情況如圖1所示。磨削砂帶纏繞在旋轉(zhuǎn)接觸輪上，待磨工件推擠其表面接觸去除材料。但對于自動加工設(shè)備的程序員，對自由形態(tài)的工件恰當?shù)亩x其磨削路徑仍然是件費勁的工作。本文的目的就是給出一種磨削模型，它能夠幫助程序員通過加工過程仿真并預(yù)測加工結(jié)果來提高效率。
1.1相關(guān)工作
由于其加工面的高復(fù)雜性和非線性，砂帶磨削加工優(yōu)化仍然是一項最富挑戰(zhàn)性的工作。磨削單元通常運用彈性接觸輪來支撐砂帶作為磨削刀刃。因此和其他磨削加工一樣，影響最終磨削表面質(zhì)量的有許多變量，包括切削參數(shù)和磨削砂帶的表面特性。切削參數(shù)包括帶速、進給速度、工件幾何形狀和砂帶張緊力，而砂帶表面特性包括磨粒大小、顆粒距離和磨損率等。
多年以來，已經(jīng)采取了許多不同的方法來改善砂帶磨削加工。其中最常用的方法是使用磨削模型來生成仿真優(yōu)化結(jié)果，這種方法被視為基于模型的優(yōu)化。通常有三種主要的建模技術(shù)被用于估算磨削率。第一種是考慮到工件于單個磨粒之間的相互作用。磨削的最終結(jié)果，如表面質(zhì)量和材料去除率則可通過仿真預(yù)測[1]。通過形成磨削工具的表面形態(tài)，這種方法以得到擴展。磨削過程的運動學(xué)仿真技術(shù)已成功應(yīng)用，這種方法是通過確定作用磨粒和它們的攻角來實現(xiàn)的[2-5]。第二種方法試圖在磨削結(jié)果中的所有獨立數(shù)據(jù)中建立一種數(shù)學(xué)關(guān)系，因此進行了大量