轴向超声振动辅助磨削的磨削力建模研究的任务书.docx

轴向超声振动辅助磨削的磨削力建模研究的任务书
一、研究背景及意义
磨削作为一种重要的精密加工方法，在工业生产中得到了广泛的应用。目前，随着工件材料和工件形状的多样化，磨削工艺的要求越来越高，而传统的磨削技术已经不能满足当前工业生产的需要。为了实现高效、高质量的磨削加工，需要不断地进行技术创新和研究，提高磨削加工的效率和精度。
轴向超声振动辅助磨削是一种比较新颖的磨削加工方法，它将超声振动技术引入到磨削加工中，并通过振动的作用，改善了磨削过程中的摩擦状况和材料去除效率，提高了磨削效率和精度。该技术在航空航天、汽车制造、模具制造以及微加工等领域得到了广泛的应用。目前，对轴向超声振动辅助磨削技术的研究主要集中在实验研究方面，而对于磨削力的建模和仿真研究的研究相对较少。因此，本次研究旨在对轴向超声振动辅助磨削过程中的磨削力加以建模和仿真，为该技术的应用和推广提供理论基础和技术支撑。
二、研究内容
1.轴向超声振动辅助磨削的理论研究及建模分析
通过文献调研、磨削力学理论和超声振动理论的分析，建立轴向超声振动辅助磨削的磨削力模型，并讨论磨削力与磨削参数的关系。
2.磨削力仿真软件的开发与应用
基于已建立的磨削力模型，开发出磨削力仿真软件，并确定仿真程序的输入参数和计算方法，实现对轴向超声振动辅助磨削过程中的磨削力的三维可视化仿真和分析。
3.轴向超声振动对磨削力的影响研究
在已开发的磨削力仿真软件的基础上，分析轴向超声振动对磨削力的影响规律，探究超声振动参数对磨削力的影响机理。
4.轴向超声振动辅助磨削的磨削力试验研究
通过拟定不同的磨削参数，设计相应的试验方案，开展轴向超声振动辅助磨削的磨削力试验研究，用于验证磨削力模型的准确性和仿真程序的可靠性。
三、研究方法
1.文献研究法：通过查阅相关文献，了解轴向超声振动辅助磨削的发展历程和现状，掌握磨削力学和超声振动理论的基本知识。
2.数学建模法：通过分析轴向超声振动辅助磨削过程中的磨削力机理，建立相应的磨削力学模型，以此为基础，开发磨削力仿真软件。
3.试验研究法：通过制定磨削参数方案，开展轴向超声振动辅助磨削的磨削力试验研究，用于验证磨削力模型的准确性和软件的可靠性。
四、预期成果
1.建立轴向超声振动辅助磨削的磨削力学模型，分析磨削力与磨削参数的关系。
2.开发轴向超声振动辅助磨削的磨削力仿真软件，并进行三维可视化仿真和分析。
3.探究轴向超声振动对轴向超声振动辅助磨削过程中磨削力的影响规律，分析超声振动参数对磨削力的影响机理。
4.完成轴向超声振动辅助磨削的磨削力试验研究，验证磨削力模型的准确性和仿真程序的可靠性。
五、参考文献
[1]陈洪滨.超声纵向振动辅助磨削的力学机制[J].机械科学与技术,2009,28(2):261-265.
[2]王建明,张俊宏.超声振动辅助磨削机理探讨[J].机床与液压,2010,38(10):122-124.
[3]谭月,吕刚.超声振动辅助磨削力学及应用[J].机械工艺,2016,45(7):18-22.
[4]张岩,李玉娟,陈泽山,等.超声振动辅助磨削加工技术现状及展望[J].机械制造,2015,55(3):87-90.