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曲面磨削加工是高精度机械加工方法之一,长期以来曲线回转体的磨削加工一直延续传统的磨削方法,直到近些年来才出现了新的磨削方法。提高磨削精度、降低磨削成本,提高生产效率是曲线回转体磨削加工需要解决的主要问题之一。本文对比了现有曲线和曲线回转体磨削加工方法,概述了它们的特点和不足;介绍了与本文相关的区间均匀接触磨削法的基本理论。区间均匀接触磨削法是在现有磨削方法基础上提出的一种新的磨削方法,该方法可有效克服现有曲线数控磨削方法中存在的砂轮磨削点过于偏离砂轮对称中心面,造成砂轮变形过大的问题;也可克服快速点磨削和砂轮法向跟踪磨削由于砂轮磨削点跟踪不便而造成砂轮局部磨损严重的问题。但还缺少对该方法的深入研究,对此本文建立了磨削力的数学模型,根据选定的磨削参数,计算了磨削力数值;对高速旋转砂轮的应力状况及破坏原因进行了理论分析,计算出了给定参数下砂轮孔壁处的最大应力值,以便与仿真结果相对比,相互佐证。在上述工作基础上,应用三维建模软件Solid Works建立了砂轮三维模型,运用有限元软件ANSYS Workbench进行磨削过程仿真,获得砂轮在磨削状下所受应力值,将仿真结果与理论计算值相比较,两者差距不大。基于磨削过程的仿真结果,对砂轮进行了静态结构分析,以此了解砂轮的寿命、安全系数最小值、整体变形和应力的分布及变化状况与磨削区间角和砂轮速度的关系。仿真结果表明:砂轮所受应力的最大值,随着砂轮磨削速度的提高大幅度地增加,而其随磨削区间角度的变化而改变的幅度非常小;砂轮整体的应力分布状况、有效循环寿命和安全系数最小值受磨削区间角变化的影响十分微弱,但随砂轮速度的变化,其变化趋势十分明显。应用区间均匀接触磨削方法进行曲线或曲线回转体的磨削加工时,可在砂轮与工件不发生干涉的条件下,根据曲率大小自行调节磨削区间角的大小。但是应根据砂轮的强度,慎重选择磨削速度,以避免造成意外事故。