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滚磨光整加工技术,作为一种典型的自由磨具表面光整加工方法,具有成本低、操作简单、高效和环保等优点,被广泛应用于航空、汽车、电子和其他制造领域。离散元法(DEM)可有效分析滚磨光整加工工艺过程,滚抛磨块作为滚磨光整加工的主要加工介质,其接触参数对分析结果有很大影响,而且接触模型的选取对模拟结果的准确性也有很大影响。目前利用离散元研究滚磨光整加工过程所选取的接触模型主要为Hertz-Mindin(no slip)无黏着接触模型,也没有选取其它接触模型研究在滚磨光整加工的适应性。因此对接触模型的应用缺乏系统的分析和实验探究的现状,鉴于干式滚抛磨块参数,对湿式滚抛磨块参数进行标定,然后应用标定的湿式滚抛磨块参数分别通过EDEM选取不同的接触模型对主轴式滚磨光整加工过程进行仿真分析,最后通过动态力传感器测试平台进行测试对比验证。本文主要研究内容如下:1.基于离散元选取“Hertz-Mindin(no slip)”无黏着接触模型标定干式滚抛磨块参数基础上,选取考虑黏结力的“Hertz-Mindlin with JKR”接触模型对湿式滚抛磨块参数进行标定,采用注入法结合图分析法获得滚抛磨块的休止角,将滚抛磨块的休止角作为评价指标,首先使用Plackett-Burman试验法对滚抛磨块堆积过程中涉及的参数进行分析,筛选出对滚抛磨块休止角有显著影响参数,然后用最陡爬坡试验确定出显著性参数的最优区间,最后通过响应曲面法Box-Behnken试验寻找最优参数组合。运用标定后的最优参数组合进行仿真,将得到的仿真模拟休止角与实验休止角进行对比验证,相对误差为0.6%。证明了选取“Hertz-Mindlin with JKR”接触模型并通过以上方法标定湿式滚抛磨块各相关物理性能参数可行的。2.将标定出的湿式滚抛磨块的参数应用到EDEM中,并分别选取“Hertz-Mindin(no slip)”无黏着接触模型和“Hertz-Mindlin with JKR”接触模型,通过改变不同的加工位置和滚筒转速,对两种接触模型下工件的受力情况进行数值模拟。并选取与仿真相同加工位置和滚筒转速条件,采用动态力传感器测试平台分别测试干、湿式滚抛磨块对工件的作用力,对仿真结果和实验结果进行统计学分析。分析不同加工位置和滚筒转速下干、湿式滚抛磨块对工件作用力的影响趋势和程度的大小,并在不同的参数下进行拟合分析,建立不同模型下工件加工位置和转速与工件受力的关系。3.将不同加工位置和滚筒转速下干、湿式滚抛磨块测试实验结果与仿真模拟结果进行对比分析。结果表明:测试试验下干、湿式滚抛磨块对工件的作用力情况与仿真模拟下选取的两种模型下的变化规律基本一致,验证了EDEM接触模型可用于预测参数对加工效果的影响,但测试与仿真结果差值较大,无法指导实际加工中参数选取。本文通过应用EDEM离散元仿真软件中的“Hertz-Mindin(no slip)”无黏着接触模型和考虑黏结力的“Hertz-Mindlin with JKR”接触模型对滚抛磨块对工件的作用力进行分析研究,并采用动态力传感器测试干、湿式滚抛磨块对工件的作用力进行验证,从而完善了滚磨光整加工对理论模型的应用,拓展了滚磨光整加工中对离散元接触模型的研究领域。