CN108247434B - 一种磨粒切厚分布求解方法及其在磨削工艺设计上的使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磨粒切厚分布求解及其在磨削工艺设计上的使用方法，求解方法包括A：构建数字化砂轮，B、磨粒轨迹轮廓计算，C、工件离散，D、磨粒切厚分布计算；该方法应用在磨削工艺设计上的应用方法具体是根据加工结果设定目标磨粒切厚分布，然后根据目标切厚分布约束得到优选砂轮磨粒参数，进而以优选砂轮磨粒参数制备实际砂轮并对其测量得到实际砂轮上的磨粒参数，再将实际砂轮磨粒参数为输入再次结合加工结果进行磨削用量优选。采用优选参数制造的实际砂轮与优选磨削用量搭配进行磨削加工，可以高效高质量低成本低获得预期加工结果。

Description

一种磨粒切厚分布求解方法及其在磨削工艺设计上的使用 方法

技术领域

本发明涉及磨削领域。

背景技术

磨削加工是零件高尺寸精度、高表面质量的主要加工手段，是先进制造技术的重要组成部分。磨削过程的控制与加工结果的准确预测对高效精密磨削加工技术至关重要。磨削加工是众多磨粒在结合剂把持下分别实现微切削，进而从宏观上去除工件材料的加工方式。换句话说，磨削加工是工具上材料宏观层面的去除，在微观上实实在在是每颗磨粒切削完成的。因此，每个磨粒切削厚度值一直是磨削过程和磨削结果的关键控制量。

目前业界主要采用单颗磨粒最大未变形切屑厚度来作为每颗磨粒切削厚度表征。但是现有的单颗磨粒最大未变形切屑厚度基于砂轮表面上所有磨粒均匀分布且大小、形态、出刃高度均一致的理想状态假设。换句话说，是假定砂轮上每颗磨粒的切削量均匀一致的。然而，众所周知，实际上砂轮表面上磨粒众多且出刃高度、大小、刃形均并不一致，也就是说实际加工中砂轮表面上磨粒的切削厚度并不一致。这也正是用单颗磨粒最大未变形切屑厚度控制磨削过程时往往与预期偏差甚大的根本原因。事实上，业界也已经发现了单颗磨粒最大未变形切屑厚度计算方法存在原理性假设缺陷。也正因为如此，业界也开始寻找更好的磨粒切削厚度求解方法。美国Markin教授将磨粒在砂轮表面三维的随机性简化成平面内(垂直与砂轮轴向的平面)磨粒分布不均匀、不等高，进而提出了平面内磨粒切削厚度的求解公式，但本质也还只是考虑平面内(即二维的随机性)。因此，寻找更接近实际的磨粒切厚分布方法倍受业界期待。

另一方面，传统磨削过程优化都是根据给定砂轮进行，这种磨削过程优化难度很大，且很难达到效果。能否找到“一种以加工结果为目的进行砂轮磨粒参数设计，然后制造出来，再根据制造出来的砂轮结合加工目的进行优化磨削用量，再进行磨削加工”成为业界关注的热点和殷切的期待。

发明内容

本发明提供了提供了一种磨粒切厚分布求解方法及其在磨削工艺设计上的使用方法，其克服了背景技术中所存在的不足。

本发明解决其技术问题的所采用的技术方案是：

一种磨粒切厚分布求解方法，包括如下步骤：

步骤A、构建数字化砂轮：将砂轮表面的磨粒参数表示成一个矩阵{G_jk}_p×q，p×q是指矩阵{Φ}为p行q列矩阵，即砂轮外圆有p行q列磨粒分布，元素G_jk表示磨具表面的第j行第k列颗磨粒，G_jk＝{X^jk，z^jk，d_g ^jkh^jk}；X^jk表示磨粒G_jk在磨具圆周方向的位置坐标，Z^jk表示磨粒G_jk在磨具轴向方向的位置坐标，dg^jk表示磨粒粒径，h^jk表示磨粒的出刃高度；将砂轮表面磨粒参数导入矩阵{G_jk}_p×q；

步骤B磨粒轮廓轨迹计算：坐标系XYZ固定在工作台面上，X方向为工件的平移方向，Z方向与砂轮的轴向(砂轮宽度)方向一致，Y方向与工作台面法向相同，坐标系原点放置在工作台面中心位置合；对于平面磨削，磨具以速度v_s旋转，并以速度v_w相对工件移动；t时刻磨粒G_jk球心在XYZ坐标系中的运动轨迹方程为：

z_c(t)＝Z^jk (c)

式中，x_c(t)、y_c(t)、z_c(t)为磨粒G_jk球心在XYZ坐标系中t时刻的坐标，Z^jk、dg^jk、h^jk分别表示磨粒G_jk在磨具轴向方向位置坐标、磨粒粒径和磨粒出刃高度；x0、y₀是磨具中心在XYZ坐标系中的坐标，θ＝2l_g/d_s，l_g是磨粒沿磨具圆周方向的初始位置，l_g＝X^jk，d_s是磨具直径，a_p、v_w、v_s是磨削参数，即磨削用量，其中a_p是磨削深度、v_w是工件进给速度、v_s是磨削砂轮线速度，t是加工时间；

进一步通过磨粒形状与磨粒球心运动轨迹耦合，得到砂轮表面上任意一颗磨粒G_jk轮廓上任意一点(xg，yg，zg)的运动方程：

(xg-x_c(t))²+(yg-y_c(t))²+(zg-z_c(t))²＝(dg^jk)² (d)

步骤C：工件离散：将工件被切割成n个间距为Δx且垂直于工件平移方向的截面，截面之间的间距Δx乘以n表示工件的长度；每一截面又切割成m条间距为Δz的竖直线，线段在y-方向的长度表示工件的高度，线段之间的间距Δz乘以m表示工件的宽度；这样，工件就离散成n×m条竖直线段；离散化之后，工件可用一个二维数组W表示，储存每一竖直线的高度值，每一线段在数组中的位置用下标u，v表示，u表示X方向的位置，v表示Z方向的位置，0＜u＜n，0＜v＜m；第u截面上的第v根竖直线的坐标x_uv和z_uv表达为：

x_uv＝u*Δx (e)

z_uv＝v*Δz (g)

步骤D、磨粒切厚分布计算：磨粒G_jk与第u个截面第v根竖直线的干涉深度可通过以下①～③流程得到：

①从磨具数值模型中读出磨粒G_jk的磨粒粒径d_g ^jk、出露高度h^jk、磨粒轴向位置坐标Z^jk(z_c)和周向初始位置坐标X^jk；

②对方程(a)，令x_c(t)＝xuv，通过牛顿迭代法求得t的数值解，代入方程(b)，可得y_c(t)；

③把x_c(t)、y_c(t)、z_c(t)和方程(e)、(f)代入方程(d)，并求解；如果方程无解，说明磨粒G_jk与竖直线v没有交点；否则，解方程求得

并与工件数组W中储存的初始高度值

相比较，如果

说明磨粒G_jk在竖直线v的上方，与竖直线v没有接触，否则，求得磨粒G_jk切割竖直线v的高度即切深深度

同时将

储存在临时数组W_t中，并用

替换

后储存在数组W中；

④调整j和k值，重复以上①②③步骤，即可求得砂轮表面磨粒磨粒矩阵{G_jk}_p×q中所有磨粒与平面u上所有竖直线的干涉深度，并对应储存在矩阵{h_maxG ^jk}_p×q，即得到磨粒切削厚度分布。

在一实施例中，所述的磨粒切厚分布是磨削加工时砂轮表面上每颗磨粒切入工件深度。

在一实施例中，所述的磨削用量包括磨削速度、磨削深度和进给速度。

在一实施例中，所述的磨粒参数包括磨粒在磨具上的位置参数、高度参数、磨粒粒径。

在一实施例中，所述的砂轮表面磨粒参数导入是测量得的每颗磨颗参数直接导入，或是通过测量统计得到砂轮分布磨粒参数分布函数后，再通过分布函数间接生成每颗磨粒参数，然后再导入。

本发明的又一技术方案为：

一种磨粒切厚分布求解在磨削工艺设计上的应用方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：根据加工结果设定目标磨粒切厚分布，预估磨削用量；

步骤2：根据前述的磨粒切厚分布求解方法，导入预估磨削用量；导入砂轮磨粒参数(第一次计算用初始值，下轮计算则在上一轮的参数值基础上进行调整)，然后进行磨粒切厚分布求解；

步骤3：优选砂轮磨粒参数：将步骤2算得的磨粒切厚分布与步骤1的目标切厚分布进行比较，两者相差超出设定标准值，则再次进行步骤2计算，直到两者偏差符合设定标准值后，停止计算，此时步骤2最后一次调整的砂轮磨粒参数即为优选砂轮磨粒参数；

步骤4：以步骤3优选砂轮磨粒参数为依据制备实际砂轮，然后将制备所得实际砂轮上的磨粒参数通过测量等到实际砂轮磨粒参数；

步骤5：根据前述的磨粒切厚分布求解方法，将步骤4的实际砂轮磨粒参数导入，导入磨削用量(第一次计算时采用步骤3所得的初选磨削用量，下轮计算则在上一轮的参数值基础上进行调整)，然后进行磨粒切厚分布求解，

步骤6：优选磨削用量：将步骤5算得的磨粒切厚分布与步骤1的目标切厚分布进行比较，两者相差超出设定标准值，则再次进行步骤5计算，直到两者偏差符合设定标准值后，停止计算，此时步骤5最后一次调整的磨削用量即为再次优化的磨削用量；

步骤7：采用步骤4所制的实际砂轮与步骤6再次优化所得的磨削用量进行磨削加工，得到符合步骤1的加工结果。

在一实施例中，所述的加工结果包括磨削效率、工件表面粗糙度、磨削力、磨削温度、磨削工件亚表面损伤程度中的至少一种。

在一实施例中，步骤(3)所述的设定标准，是用于衡量两条曲线得重合情况，是标准偏差、相似度、误差、平均值、重合度的一种或几种，其值大小根据实际要求确定。

本发明优点在于：

(1)采用磨粒切厚分布来衡量磨削加工过程砂轮表面上磨粒切削切入工件深度，磨粒切厚分布求解方法过程没有对砂轮进行理想化等假设，所求切厚分布更能接近实际加工过程，比现有采用理想假设后用一个磨粒切厚值(所谓的单颗磨粒最大切削厚度)要更准确、合理、有效。

(2)以加工结果为约束磨削工艺设计，一方面利用了更接近实际加工的磨粒切厚分布求解方法，结果更准确；另一方面，磨削工艺设计过程，通过第一次优化设计，优选出砂轮参数，然后进行砂轮制备，再将制备的砂轮参数再次导入进行磨削工艺设计，得到优化的磨削用量，两次优化消除了砂轮制备所造成的误差，结果更可靠更准确，以优选制造砂轮表面磨粒参数和优选磨削用量可以快速有效的达到预期加工结果，避免因为调整工艺而消耗的大量时间，劳力，物力和财力等，真正实现智能制造。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1磨粒位置在砂轮上坐标示意。

图2磨粒与工件的干涉示意(平行与XY平面)。

图3工件离散示意及其与磨粒干涉示意(平行与YZ平面)。

图4计算出来磨具表面磨粒切厚值与其位置的分布(砂轮一部分)。

图5磨粒切厚分布。

图6依据计算做出的砂轮形貌；

图7砂轮表面磨粒参数检测过程；

图8加工结果-工件表面形貌测量结果。

具体实施方式

实施例1

以下结合附图详细说明磨粒切厚分布求解方法：

采用砂轮参数：砂轮直径ds＝300cm，宽度10cm，磨粒参数采用分布函数表示，粒度、位置和出刃高度均为正态分布，分布参数为：粒径N(550,0.25)、位置N(0.1,0.4)和出刃高度N(67,0.15)，磨削用量为：磨削速度vs＝78m/s,进给速度vw＝15m/min,磨削深度为8um。

步骤A、构建数字化砂轮：将砂轮表面的磨粒参数表示成一个矩阵{G_jk}_p×q，p×q是指矩阵{Φ}为p行q列矩阵，即砂轮外圆有p行q列磨粒分布，本实施例中p＝9000，q＝20；元素G_jk表示磨具表面的第j行第k列颗磨粒，0≤i≤p，0≤k≤q，G_jk＝{X^jk,Z^jk,dg^jk,h^jk}；X^jk表示磨粒G_jk在磨具圆周方向的位置坐标，Z^jk表示磨粒G_jk在磨具轴向方向的位置坐标，dg^jk表示磨粒粒径，h^jk表示磨粒的岀刃高度；将砂轮表面磨粒参数导入矩阵{G_jk}_p×q时，采用通过分布函数生成进行导入，具体为：

依据磨粒粒径分布函数N(550，0.25)生成p×q个粒径，然后逐个导入{G_jk}_p×q中对应元素dg项；依据磨粒出刃高度分布函数N(67，0.15)生成p×q个出刃高度，然后逐个导入{G_jk}_p×q中对应元素h项；首先计算砂轮上磨粒G_jk在砂轮表面的名义位置坐标Z_nom ^jk＝w xRand Z，X_nom ^jk＝ΔX·j+z^jk/tan(α)，Rand Z为取值范围在(0，1)的随机，α为砂轮上磨粒分布列与砂轮轴向的夹角，α＝30°；采用位置分布函数N(0.1，0.4)来随机生成磨粒Z轴方向的偏移量Z_dev和X轴方向的偏移量X_dev，那么G_jk在砂轮表面的实际位置坐标Z^jk＝w·Rand Z+Z_dev，X^jk＝ΔX·j+Z^jk/tan(α)+X_dev，见图l，变化j、k值，计算所有磨粒位置并填入{G_jk)_p×q中对应元素Z和X项。

步骤B磨粒轮廓轨迹计算：见图2，坐标系XYZ固定在工作台面上，X方向为工件的平移方向，Z方向与砂轮的轴向(砂轮宽度)方向一致，Y方向与工作台面法向相同，坐标系原点放置在工作台面中心位置合；对于平面磨削，磨具以速度v_s旋转，并以速度v_w相对工件移动；t时刻磨粒G_jk球心在XYZ坐标系中的运动轨迹方程为：

z_c(t)＝Z^jk (c)

式中，x_c(t)、y_c(t)、z_c(t)为磨粒G_jk球心在XYZ坐标系中t时刻的坐标，Z^jk、dg^jk、h^jk分别表示磨粒G_jk在磨具轴向方向位置坐标、磨粒粒径和磨粒出刃高度；x₀、y₀是磨具中心在XYZ坐标系中的坐标，x₀＝100mm，y₀＝200mm，θ＝2l_g/d_s，l_g是磨粒沿磨具圆周方向的初始位置，l_g＝X^jk，d_s是磨具直径，a_p、v_w、v_s是磨削参数，即磨削用量，其中a_p是磨削深度、v_w是工件进给速度、v_s是磨削砂轮线速度，t是加工时间。

进一步通过磨粒形状与磨粒球心运动轨迹耦合，得到砂轮表面上任意一颗磨粒G_jk轮廓上任意一点(xg，yg，zg)的运动方程：

(xg-x_c(t))²+(yg-y_c(t))²+(zg-z_c(t))²＝(dg^jk)² (d)

步骤C：工件离散：见图3，将工件被切割成n个间距为Ax且垂直于工件平移方向的截面，截面之间的间距Δx乘以n表示工件的长度；每一截面又切割成m条间距为Δz的竖直线，线段在y-方向的长度表示工件的高度，线段之间的间距Δz乘以m表示工件的宽度；这样，工件就离散成n×m条竖直线段；离散化之后，工件可用一个二维数组W表示，储存每一竖直线的高度值，每一线段在数组中的位置用下标u，v表示，u表示X方向的位置，v表示Z方向的位置，0＜u＜n，0＜v＜m；第u截面上的第v根竖直线的坐标x_uv和z_uv表达为：

x_uv＝u*Δx (e)

z_uv＝v*Δz (g)

步骤D、磨粒切厚分布计算：磨粒G_jk与第u个截面第v根竖直线的干涉深度可通过以下①～③流程得到：

①从磨具数值模型中读出磨粒G_jk的磨粒粒径dg^jk、出露高度h^jk、磨粒轴向位置坐标Z^jk(z_c)和周向初始位置坐标X^jk；

②对方程(a)，令x_c(t)＝x_uv，通过牛顿迭代法求得t的数值解，代入方程(b)，可得y_c(t)；

③把x_c(t)、y_c(t)、z_c(t)和方程(e)、(f)代入方程(d)，并求解；如果方程无解，说明磨粒G_jk与竖直线v没有交点；否则，解方程求得

并与工件数组W中储存的初始高度值

相比较，如果

说明磨粒G_jk在竖直线v的上方，与竖直线v没有接触，否则，求得磨粒G_jk切割竖直线v的高度即切深深度

同时将

储存在临时数组W_t中，并用

替换

后储存在数组W中；

④调整j和k值，重复以上①②③步骤，即可求得砂轮表面磨粒磨粒矩阵{G_jk}_p×q中所有磨粒与平面u上所有竖直线的干涉深度，并对应储存在矩阵{h_maxG ^jk}_p×q，即得到磨粒切削厚度分布。磨粒切厚值与其位置的分布图如图4所示。

实施例2

本实施例详细说明将一种磨粒切厚分布求解方法在磨削工艺设计上的应用方法的具体实施方法：

在本实施例中，磨具为砂轮，以获取好的加工表面质量为目标进行磨削工艺设计。工件为45号钢，预计加工结果表面粗糙度Ra小于0.4um。用户已有给定砂轮直径为400mm，宽度15m。预估磨削用量为：磨削速度vs＝100m/s，进给速度vw＝10m/min，磨削深度为5um。设定标准值为两个磨粒切厚分布误差小于10％。

步骤1：根据加工结果设定目标磨粒切厚分布，如图5中分布A所示。

步骤2：根据实施例1所述的磨粒切厚分布求解方法，导入预估磨削用量；导入砂轮磨粒参数(第一次计算用初始值，下轮计算则在上一轮的参数值基础上进行调整)，然后进行磨粒切厚分布求解；

步骤2：按实施例l的计算流程进行磨粒切厚分布求解，导入砂轮磨削参数时，第一计算时将砂轮磨粒参数矩阵依据初始值进行调整：磨粒参数粒度、位置和出刃高度均为正态分布，分布参数为：粒径N(550，0.25)、位置N(0.1，0.4)和出刃高度N(67，0.15)，下一轮计算时只在上一轮参数值基础上进行调整，导入预估磨削用量并一直保持不变，第一次计算的磨粒切厚分布为图5的分布B。

步骤3：优选砂轮参数：将步骤2算得的磨粒切厚分布与步骤1的目标切厚分布进行比较，两者误差大于10％，则再次进行步骤2计算(调整砂轮磨粒分布参数)，如此循环，直到两者误差小于10％后，停止计算，此时步骤2最后一次调整的砂轮磨粒参数即为优选砂轮磨粒参数，对应的磨粒切厚分布如图5分布C所示。

步骤4：以优选砂轮参数为依据制备实际砂轮，图如6所示，然后采用激光共聚焦显微镜设备将制备所得实际砂轮上的磨粒参数通过测量等到实际砂轮磨粒参数，图7为测量过程图。

步骤5：按实施例1的计算流程进行磨粒切厚分布求解，导入步骤4的实际砂轮磨粒参数并在后续计算中保持不变；导入磨削用量，第一次计算时磨粒用量设置为预估磨削用量，下轮计算时再上一轮的基础值上进行调整，然后进行切厚分布计算，算得磨粒切厚分布。

步骤6：优选磨削用量：将步骤5算得的磨粒切厚分布与步骤1的目标切厚分布进行比较，

两者误差大于10％，则再次进行步骤5计算(调整磨削用量)，如此循环，直到两者误差小于10％后，停止计算，此时步骤5最后一次调整的磨削用量即为再次优化的磨削用量为磨削速度vs＝100m/s,进给速度vw＝12m/min,磨削深度为4um，优选技术的磨粒切厚分布如图5分布D所示。

步骤7：采用步骤4所制的实际砂轮(如图6)与步骤6的优选磨削用量(磨削速度vs＝100m/s,进给速度vw＝12m/min,磨削深度为4um)对45号钢工件进行磨削加工，磨削粗糙度为0.32-0.37um之间，用户非常满意。

Claims (8)

1.一种磨粒切厚分布求解方法，包括如下步骤：

步骤A、构建数字化砂轮：将砂轮表面的磨粒参数表示成一个矩阵{G_jk}_p×q，p×q是指矩阵{Φ}为p行q列矩阵，即砂轮外圆有p行q列磨粒分布，元素G_jk表示磨具表面的第j行第k列颗磨粒，G_jk＝{X^jk,Z^jk,dg^jk,h^jk}；X^jk表示磨粒G_jk在磨具圆周方向的位置坐标，Z^jk表示磨粒G_jk在磨具轴向方向的位置坐标，dg^jk表示磨粒粒径，h^jk表示磨粒的岀刃高度；将砂轮表面磨粒参数导入矩阵{G_jk}_p×q；

步骤B、磨粒轮廓轨迹计算：坐标系XYZ固定在工作台面上，X方向为工件的平移方向，Z方向与砂轮的轴向即砂轮宽度方向一致，Y方向与工作台面法向相同，坐标系原点放置在工作台面中心位置合；对于平面磨削，磨具以速度v_s旋转，并以速度v_w相对工件移动；t时刻磨粒G_jk球心在XYZ坐标系中的运动轨迹方程为：

z_c(t)＝Z^jk (c)

式中，x_c(t)、y_c(t)、z_c(t)为磨粒G_jk球心在XYZ坐标系中t时刻的坐标，Z^jk、dg^jk、h^jk分别表示磨粒G_jk在磨具轴向方向位置坐标、磨粒粒径和磨粒岀刃高度；x₀、y₀是磨具中心在XYZ坐标系中的坐标，θ＝2l_g/d_s，l_g是磨粒沿磨具圆周方向的初始位置，l_g＝X^jk，d_s是磨具直径，a_p、v_w、v_s是磨削参数，即磨削用量，其中a_p是磨削深度、v_w是工件进给速度、v_s是磨削砂轮线速度，t是加工时间；

进一步通过磨粒形状与磨粒球心运动轨迹耦合，得到砂轮表面上任意一颗磨粒G_jk轮廓上任意一点(xg,yg,zg)的运动方程：

(xg-x_c(t))²+(yg-y_c(t))²+(zg-z_c(t))²＝(dg^jk)² (d)

步骤C：工件离散：将工件被切割成n个间距为Δx且垂直于工件平移方向的截面，截面之间的间距Δx乘以n表示工件的长度；每一截面又切割成m条间距为Δz的竖直线，线段在Y方向的长度表示工件的高度，线段之间的间距Δz乘以m表示工件的宽度；这样，工件就离散成n×m条竖直线段；离散化之后，工件可用一个二维数组W表示，储存每一竖直线的高度值，每一线段在数组中的位置用下标u，v表示，u表示X方向的位置，v表示Z方向的位置，0＜u＜n,0＜v＜m；第u截面上的第v根竖直线的坐标x_uv和z_uv表达为：

x_uv＝u*Δx (e)

z_uv＝v*Δz (f)

步骤D、磨粒切厚分布计算：磨粒G_jk与第u个截面第v根竖直线的干涉深度可通过以下①～③流程得到：

①从磨具数值模型中读出磨粒G_jk的磨粒粒径d_g ^jk、出刃高度h^jk、磨粒轴向位置坐标Z^jk和周向初始位置坐标X^jk；

②对方程(a)，令x_c(t)＝x_uv，通过牛顿迭代法求得t的数值解，代入方程(b)，可得y_c(t)；

③把x_c(t)、y_c(t)、z_c(t)和方程(e)、(f)代入方程(d)，并求解；如果方程无解，说明磨粒G_jk与竖直线v没有交点；否则，解方程求得

并与工件数组W中储存的初始高度值

相比较，如果

说明磨粒G_jk在竖直线v的上方，与竖直线v没有接触，否则，求得磨粒G_jk切割竖直线v的高度即切深深度

同时将

储存在临时数组W_t中，并用

替换

后储存在数组W中；

④调整j和k值，重复以上①②③步骤，即可求得砂轮表面磨粒磨粒矩阵{G_jk}_p×q中所有磨粒与平面u上所有竖直线的干涉深度，并对应储存在矩阵{h_maxG ^jk}_p×q，即得到磨粒切削厚度分布。

2.如权利要求1所述的一种磨粒切厚分布求解方法，其特征在于：所述的磨粒切厚分布是磨削加工时砂轮表面上每颗磨粒切入工件深度。

3.如权利要求1所述的一种磨粒切厚分布求解方法，其特征在于：所述的磨削用量包括磨削速度、磨削深度和进给速度。

4.如权利要求1所述的一种磨粒切厚分布求解方法，其特征在于：所述的磨粒参数包括磨粒在磨具上的位置参数、高度参数、磨粒粒径。

5.如权利要求1所述的一种磨粒切厚分布求解方法，其特征在于：所述的砂轮表面磨粒参数导入是测量得的每颗磨颗参数直接导入，或是通过测量统计得到砂轮分布磨粒参数分布函数后，再通过分布函数间接生成每颗磨粒参数，然后再导入。

6.一种磨粒切厚分布求解在磨削工艺设计上的应用方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：根据加工结果设定目标磨粒切厚分布，预估磨削用量；

步骤2：根据权利要求1所述的磨粒切厚分布求解方法，导入预估磨削用量；导入砂轮磨粒参数,第一次计算用初始值，下轮计算则在上一轮的参数值基础上进行调整，然后进行磨粒切厚分布求解；

步骤3：优选砂轮磨粒参数：将步骤2算得的磨粒切厚分布与步骤1的目标切厚分布进行比较，两者相差超出设定标准值，则再次进行步骤2计算，直到两者偏差符合设定标准值后，停止计算，此时步骤2最后一次调整的砂轮磨粒参数即为优选砂轮磨粒参数；

步骤4：以步骤3优选砂轮磨粒参数为依据制备实际砂轮，然后将制备所得实际砂轮上的磨粒参数通过测量等到实际砂轮磨粒参数；

步骤5：根据权利要求1所述的磨粒切厚分布求解方法，将步骤4的实际砂轮磨粒参数导入，导入磨削用量,第一次计算时采用步骤3所得的初选磨削用量，下轮计算则在上一轮的参数值基础上进行调整，然后进行磨粒切厚分布求解，

步骤6：优选磨削用量：将步骤5算得的磨粒切厚分布与步骤1的目标切厚分布进行比较，两者相差超出设定标准值，则再次进行步骤5计算，直到两者偏差符合设定标准值后，停止计算，此时步骤5最后一次调整的磨削用量即为再次优化的磨削用量；

步骤7：采用步骤4所制的实际砂轮与步骤6再次优化所得的磨削用量进行磨削加工，得到符合步骤1的加工结果。

7.如权利要求6所述的一种磨粒切厚分布求解在磨削工艺设计上的应用方法，其特征在于：所述的加工结果包括磨削效率、工件表面粗糙度、磨削力、磨削温度、磨削工件亚表面损伤程度中的至少一种。

8.如权利要求6所述的一种磨粒切厚分布求解在磨削工艺设计上的应用方法，其特征在于：步骤3所述的设定标准值，是用于衡量两条曲线的重合情况，是标准偏差、相似度、误差、平均值、重合度的一种或几种，其值大小根据实际要求确定。

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