基于SPH法的CBN磨粒切削过程数值模拟

中国机械工程 ›› 2013, Vol. 24 ›› Issue (5): 667-671.

基于SPH法的CBN磨粒切削过程数值模拟

宿崇1,2;许立1;刘元伟1;马纪军2

1.大连交通大学,大连,116028
2.唐山轨道客车有限责任公司,唐山,063000

出版日期:2013-03-10 发布日期:2013-03-19
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(50975043）
National Natural Science Foundation of China（No. 50975043）

Numerical Simulation of Cutting Process of CBN Grit Based on SPH Method

Su Chong1,2;Xu Li1;Liu Yuanwei1;Ma Jijun2

1.Dalian Jiaotong University,Dalian,Liaoning,116028
2.Tangshan Railway Vehicle Co., Ltd., Tangshan,Hebei,063000

Online:2013-03-10 Published:2013-03-19
Supported by:
National Natural Science Foundation of China（No. 50975043）

摘要/Abstract

摘要：

采用光滑粒子流体动力学法进行CBN磨粒切削过程仿真。该方法解决了网格法模拟材料分离时的网格束缚问题。通过切削过程中磨粒与工件材料的应力场变化以及离散SPH粒子的运动情况,分析了CBN磨粒的磨损机理以及工件材料的切削变形机理。研究结果表明:磨粒的顶部与挤压面棱边接触应力集中,易发生磨耗与微破碎磨损;工件材料受磨粒的推挤发生弹塑性变形而沿磨粒的侧向及前方隆起,并于磨粒的前方挤出而形成切屑。



关键词: CBN磨粒, 磨损, 仿真, 光滑粒子流体动力学法

Abstract:

Cutting process of CBN grit was simulated by SPH.Mesh constraint was solved when the chip separation was simulated by mesh method.Wear mechanism of CBN grit and cutting deformation mechanism of workpiece material were analyzed according to the stress field variation of CBN grain,workpiece material and motion situation of discrete SPH particles.It is concluded that stress concentrations occur on the tip and extrusion plane edges of grit,thus the portions tend to wear,and even generate micro-breakage.Workpiece material produces elastic-plastic deformation,flows to the side and front owing to the extrusion of abrasive grain,and finally forms chip in front of abrasive grain.

Key words: CBN grit, wear, simulation, smoothed particle hydrodynamics(SPH)

中图分类号:

TG580.1

宿崇1, 2, 许立1, 刘元伟1, 马纪军2. 基于SPH法的CBN磨粒切削过程数值模拟[J]. 中国机械工程, 2013, 24(5): 667-671.

QI Chong-1, 2, HU Li-1, LIU Yuan-Wei-1, MA Ji-Jun-2. Numerical Simulation of Cutting Process of CBN Grit Based on SPH Method[J]. China Mechanical Engineering, 2013, 24(5): 667-671.

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: https://www.cmemo.org.cn/CN/

https://www.cmemo.org.cn/CN/Y2013/V24/I5/667

[1]	王立存, 陈进, 张贤明, 陈国强. 基于泛函的制冷涡旋压缩机变壁厚涡旋型线理论及形状优化 [J]. J4, 201016, 21(16): 1898-1901.
[2]	吴怀超, 吴白羽, 张秀华. 石蜡感温阀传热性能的数字仿真研究 [J]. J4, 201016, 21(16): 1921-1926.
[3]	石岩松, 路菲, 周志刚, 贲小康. 转子倾斜状态下的指尖密封动态性能[J]. 中国机械工程, 2026, 37(1): 126-134.
[4]	朱千业, 冯上郁, 史彦斌, 蒲吉斌. 真空原子氧辐照下MoS₂/Zn薄膜的摩擦磨损性能[J]. 中国机械工程, 2026, 37(1): 83-91.
[5]	包振科, 曹华军, 秦逢泽, 陈志祥, 陶桂宝. 基于IWOA-IECA-BiLSTM模型的刀具磨损监测[J]. 中国机械工程, 2025, 36(12): 2936-2943.
[6]	肖御风, 张超勇, 赛希亚拉图null, 孟一帆, 朱传军. 基于YOLOv11-Seg与Transformer模型的刀具磨损多步向前实时预测方法[J]. 中国机械工程, 2025, 36(12): 2944-2951.
[7]	孙富建, 朱千放, 梁志强, 鲁艳军, 陈金龙, 肖玉斌, 黄浩, 袁剑平. 电脉冲辅助硬车淬硬轴承钢表面摩擦学性能研究[J]. 中国机械工程, 2025, 36(11): 2537-2543.
[8]	杨洪基, 陈杰, 李卓然, 赵昀皓, 赵京. 一种飞行器口盖连接的柔性楔块机构设计与力特性分析及试验[J]. 中国机械工程, 2025, 36(11): 2670-2677.
[9]	张松, 张超勇, 朱传军, 赛希亚拉图. 基于空间注意力机制U-Net的铣刀磨损在位监测方法[J]. 中国机械工程, 2025, 36(11): 2720-2727.
[10]	高祥冲, 刘培君, 陈换过, 彭程程, 宋树家, 林子竣. 斜逆断层作用下的油气管道应变极值表征方法[J]. 中国机械工程, 2025, 36(11): 2801-2809.
[11]	唐欣尧, 殷榕, 王旭鹏, 杨佳音, 刘晓宜, 郝雨阳. 膝踝关节外骨骼人机匹配性设计与优化[J]. 中国机械工程, 2025, 36(10): 2369-2378.
[12]	李姗姗, 孙兴伟, 杨恒, 乔赫廷. 磁流变液环境下密封副非线性磨损行为研究[J]. 中国机械工程, 2025, 36(09): 1968-1979.
[13]	李颂华, 薛宝圆, 左闯. Si₃N₄耐高温全陶瓷向心关节轴承磨损性能研究[J]. 中国机械工程, 2025, 36(09): 1989-1995.
[14]	苏进展, 冯要克, 刘镔, 曹新龙, 孙霖霖. 双圆弧刀具加工直齿锥齿轮的啮合性能分析及优化[J]. 中国机械工程, 2025, 36(08): 1683-1690.
[15]	叶绍干, 陈天星, 陈鼎, 苗克非, 赵守军, 刘会祥. 柱塞泵缸体-主轴花键齿面修形及抗磨损研究[J]. 中国机械工程, 2025, 36(08): 1767-1773.