CN110990964A - 一种抑制机器人砂带磨抛工程陶瓷表面微裂纹的加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种抑制机器人砂带磨抛工程陶瓷表面微裂纹的加工工艺。首先，通过考虑机器人砂带磨抛中显著的弹性变形影响，对现有的适用于砂轮磨削的最大未变形切屑厚度模型进行修正，将改进后的最大未变形切屑厚度模型公式与适用于硬脆材料磨削的脆延性转变公式进行比较，得出临界切削深度；其次，考虑砂带磨抛加工过程中砂带张紧力对接触轮形变的影响，由拟合后的平衡方程计算出砂带张紧力对接触轮的压强；最后，通过有限元仿真的方法得出机器人砂带磨抛工程陶瓷的脆延性转变临界条件，以抑制其表面微裂纹的生成。本发明基于有限元仿真方法，能够准确地得到机器人砂带磨抛工程陶瓷的仿真结果，为机器人磨抛工程陶瓷材料的工艺试验提供理论指导。

Description

一种抑制机器人砂带磨抛工程陶瓷表面微裂纹的加工工艺

技术领域

本发明属于机器人自动化加工领域，具体涉及一种抑制机器人砂带磨抛工程陶瓷表面微裂纹的加工工艺。

背景技术

工程陶瓷以其低密度、强耐腐蚀性、耐磨性、耐高温和优良的化学惰性，广泛应用于各个方面，但其在传统机床加工过程容易出现早期破损和崩边，材料表面及亚表面出现微破碎、微裂纹及残余应力等加工损伤，影响材料的强度与精度，极大限制了陶瓷材料在实际工业生产中的广泛应用。对于企业生产而言，将高效、精密、自动化程度高的机器人砂带磨抛系统引入到对陶瓷材料的加工作业，可提升并保证陶瓷材料应用可靠性，对提高陶瓷材料加工效率，对提升产能、生产效率、加工质量有显著影响。目前加工工艺中,缺乏对抑制机器人砂带磨抛工程陶瓷表面微裂纹的研究，而有限元仿真方法是研究其脆延性转变的有效手段，基于刚性接触的传统磨抛最大未变形切屑厚度模型运用在机器人砂带磨抛中存在较大误差，而在机器人砂带磨抛中砂带的张紧力对接触轮形变的影响也应被考虑，可使仿真结果误差大大减小。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种抑制机器人砂带磨抛工程陶瓷表面微裂纹的加工工艺，该加工工艺主要基于有限元仿真分析方法，可以根据磨抛参数的变化实现陶瓷工件脆延性转变临界条件的快速预测，以抑制表面微裂纹的生成，为机器人磨抛工程陶瓷工艺试验提供理论指导。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种抑制机器人砂带磨抛工程陶瓷表面微裂纹的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S10、考虑机器人砂带磨抛中显著的弹性变形影响，将改进后的最大未变形切屑厚度模型公式与适用于硬脆材料磨削的脆延性转变公式进行比较，得出理论临界切削深度值；

S20、考虑机器人砂带磨抛加工过程中砂带张紧力对接触轮形变的影响，由拟合后的平衡方程计算出砂带张紧力对接触轮的压强值；

S30、将理论临界切削深度值与砂带张紧力对接触轮的压强值应用于有限元仿真中，得出机器人砂带磨抛工程陶瓷的脆延性转变临界条件，以抑制其表面微裂纹的生成。

进一步地，在步骤S10中，改进后的最大未变形切屑厚度模型中引入弹性模量，所述最大未变形切屑厚度模型具体为：

公式(1)中a′_gmax是改进后的最大未变形切屑厚度，E₁是砂带轮轮芯的弹性模量，E₂是被加工工件的弹性模量，其中指数n为比例常数。通过建立磨削过程中能量平衡关系来精确确定切屑厚度，即磨削过程中砂带轮提供的能量等于去除工件材料所消耗的能量，并由实验数据拟合得到；v_W是工件的进给速度，v_S是砂带转速，a_p磨削深度，d_e是磨削轮的直径，r是切屑宽厚比，C是单位面积的有效磨粒数；

其中，d_g是磨粒的直径，f是磨削中实际参与磨削磨粒所占体积分数，v是磨粒所占的体积分数。

进一步地，步骤S10中，脆性材料在磨削过程中由脆性向延性转变的临界切削深度可用以下经验公式表示：

其中，

公式(3)中，K₀为冷却剂脆延性转变的系数，a₀是顶角，λ₀是整合因子，β是压强几何因子，H是材料的硬度，K_id是动态断裂韧性，K_id≈K_ic，K_ic是动态断裂韧性。

进一步地，在步骤S20中，考虑砂带张紧力对接触轮形变的影响，建立如下平衡方程：

其中，在包角范围内两端的拉力均为F，所以在α范围内砂带受到了均布压强p，以砂带作为研究对象，砂带受力对应的包角为α，假设微弧段两端切向拉力设为F，包角范围内受到的径向力为F_α，B为砂带的宽度，D为接触轮的外径，可以求得砂带张紧力对接触轮的压强值

进一步地，在步骤S30中，通过有限元仿真得出工程陶瓷脆延性转变的临界条件，具体过程为：

步骤a、基于ABAQUS有限元分析软件，按照几何建模、材料建模、运动学建模和过程建模步骤进行了单颗粒建模；

步骤b、通过超景深显微镜扫描金刚石砂带表面，将观察得到的磨粒形貌应用于仿真中，利用ABAQUS/Explicit，使用Brittle Cracking模型以及其中的Brittle Shear、Brittle failure定义材料的失效准则，在单颗粒模拟中，磨粒经历磨抛的总时间小于0.01ms，忽略工件的进给运动，并考虑磨粒-工件界面的切向摩擦和法向摩擦；

步骤c、分析计算中，将砂带转速转化为磨粒的线速度，对磨粒的参考点施加速度载荷，分析步时间根据模型尺寸和加载速度决定，对磨粒参考点上的平面施加由步骤S20所得的压强值p，方向向下，仿真中切深值即步骤S10理论临界切削深度值，通过仿真结果观察分析得到工程陶瓷脆延性转变的临界条件，以抑制其表面微裂纹的生成。

本发明有益效果是：

本发明通过考虑机器人砂带磨抛中显著的弹性变形影响，对现有的适用于砂轮磨削的最大未变形切屑厚度模型进行修正，使其适用于机器人砂带磨抛加工工艺，并将改进后的最大未变形切屑厚度模型公式与适用于硬脆材料磨削的脆延性转变公式进行比较，得出有限元仿真中需要用到的临界切削深度数据，这样得到的数据更加适用于机器人砂带磨抛，并考虑了其弹性接触的因素，使得应用于仿真中误差更小；考虑机器人砂带磨抛加工过程中砂带张紧力对接触轮形变的影响，由拟合后的平衡方程计算出砂带张紧力对接触轮的压强值，并将数据应用于仿真中；最后通过有限元仿真得出机器人砂带磨抛工程陶瓷的脆延性转变临界条件，以抑制其表面微裂纹的生成。该加工工艺主要基于有限元仿真分析方法，能够更准确地得到机器人砂带磨抛工程陶瓷的仿真结果，减小仿真所造成的的误差，填补机器人砂带磨抛工程陶瓷材料有限元仿真的空白，为机器人砂带磨抛工程陶瓷材料的工艺试验提供理论指导。

附图说明

下面将对比附图及具体实施方式对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明实施例提供的一种抑制机器人砂带磨抛工程陶瓷表面微裂纹的加工工艺应用场景图；

图2为本发明实施例提供的一种抑制机器人砂带磨抛工程陶瓷表面微裂纹的加工工艺流程图；

图3为最大未变形切屑厚度理论与实际模型对比图；其中图3(a)为理论未变形切屑厚度模型,图3(b)为实际切屑厚度模型；

图4为考虑砂带张紧力的砂带接触轮受力图；

图5为超景深显微镜(VHX-1000C)扫描砂带表面得到的磨粒形貌图；

图6为单颗粒磨抛仿真模型、载荷及边界条件图，其中图6(a)所示为单颗粒磨抛仿真模型，图6(b)为模型的载荷及边界条件图；

图7为不同的最大未变形切屑厚度及砂带线速度下的磨抛仿真形貌图，其中，图7(a)最大未变形切屑厚度0.3μm，砂带线速度8.4m/s的磨抛仿真形貌图，图7(b)最大未变形切屑厚度0.3μm，砂带线速度12.6m/s的磨抛仿真形貌图，图7(c)最大未变形切屑厚度0.3μm，砂带线速度16.8m/s的磨抛仿真形貌图，图7(d)最大未变形切屑厚度0.39μm，砂带线速度12.6m/s的磨抛仿真形貌图，图7(e)最大未变形切屑厚度0.39μm，砂带线速度16.8m/s的磨抛仿真形貌图，图7(f)最大未变形切屑厚度0.42μm，砂带线速度8.3m/s的磨抛仿真形貌图，图7(g)最大未变形切屑厚度0.42μm，砂带线速度12.6m/s的磨抛仿真形貌图，图7(h)最大未变形切屑厚度0.42μm，砂带线速度16.8m/s的磨抛仿真形貌图；

图8为a′_gmax＝0.42μm时，v_S＝12.6m/s时，切削力随时间变化曲线图。

图中：1-工作站操作台，2-机器人控制柜，3-机器人本体，4-力控单元，5-工件夹具，6-工件，7-砂带磨抛机，8-磨抛控制柜，9-砂轮机，10-栅栏，11-砂带轮，12-待加工工件。

具体实施方式

下面将对比本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清晰、完整地描述：

图1为本发明实施例提供的一种抑制机器人砂带磨抛工程陶瓷表面微裂纹的加工工艺应用场景图，如图1所示，在栅栏10内，机器人砂带磨抛系统包括力控机器人和磨抛机构(本实施例中磨抛机构指砂带磨抛机7)。力控机器人包括机器人本体3、机器人控制柜2、安装在机器人末端的力控单元4和工件夹具5，其中工件夹具5主要用于夹持工件6。在本发明的实施例中，磨抛机构包括砂带磨抛机7，磨抛控制柜8。砂带磨抛机7主要用于磨抛加工面，磨抛控制柜8主要用于控制磨抛作业、实时监测系统状态并将相关数据传输给工作操作台1等。

图2为本发明实施例提供的一种抑制机器人砂带磨抛工程陶瓷表面微裂纹的加工工艺流程图，如图2所示，本发明实施例提供的一种抑制机器人砂带磨抛工程陶瓷表面微裂纹的加工工艺，包括：

S10、考虑机器人砂带磨抛中显著的弹性变形影响，将改进后的最大未变形切屑厚度模型公式与适用于硬脆材料磨削的脆延性转变公式进行比较，得出理论临界切削深度值：该模型包括工件和接触轮弹性模量和未变形切屑厚度之间的关系，与磨削经验公式比较得出临界切削深度。

在S10中，不同于传统砂轮磨抛，砂带磨抛的特点是砂带接触轮与工件接触瞬间会发生显著的弹性变形，从而导致磨抛深度发生明显变化，因此在其未变形切屑厚度建模中需要重点考虑这一现象。基于以上问题，本发明将现有的砂轮磨削未变形切屑厚度模型进行改进，通过考虑砂带接触轮和工件接触时产生的加工弹性变形，建立一个适用于机器人砂带磨抛的最大未变形切屑厚度模型，如图3为最大未变形切屑厚度理论与实际对比图，并将该模型与传统脆性材料在磨抛过程中由脆性向延性转变的临界切削深度公式相对比，求得理论切深值用于仿真中。

在磨抛过程中，砂带机采用气泵保证砂带磨抛位置，机器人安装夹具夹持加工工件，在力的作用机器人机械手臂稳定性相对于完全固定的机床下更容易产生变形。对于弹性模量高的工件抵抗变形的能力较强，在加工时相同的力作用下产生的变形量更小，对切屑厚度影响更小，因此工件弹性模量越高切屑厚度变化越小。同时，较小弹性模量的砂带轮在加工时会起到缓冲的作用避免过大的刚度造成机器人机械手臂的变形，避免加工工件位置发生变化引起切屑厚度改变，尽管砂轮的弹性模量减小会导致砂带轮在法向力作用下产生较大的变形，但是由于砂带机有气泵链接气缸提供比较稳定的力可以保证砂带轮的切削位置，因此在砂带轮发生变形时也能较好的保证砂带和工件的接触位置。故而弹性模量高的工件最大切屑深度减小量更小，弹性模量小的砂带轮对最大切屑深度的减小量更小，对比上述两种效应可知磨抛过程中切屑深度影响因子可表示为：

其中，E₁是磨抛砂轮轮芯的弹性模量，E₂是被加工工件的弹性模量。

最大未变形切屑厚度理论与实际模型如图3所示，图3(a)为理论未变形切屑厚度模型,图3(b)为实际切屑厚度模型，考虑到本次实验中采用的砂带轮为铝合金轮芯和外部橡胶轮组成，其整体的弹性模量将由两者共同决定。考虑到机器人末端设置有力控装置加工过程中姿态位置的变化引起机器人机械臂的弹性可由力控装置调节，所以忽略机器人本体弹性变形。一个经典的最大切屑厚度模型用于估计磨抛过程的切屑厚度：

其中，v_W是工件的进给速度，v_S是砂带转速，a_p磨削深度，d_e是磨削轮的直径，r是切屑宽厚比，C是单位面积的有效磨粒数。

d_g是磨粒的直径，f是磨削中实际参与磨削磨粒所占体积分数，v磨粒所占的体积分数。

针对已有的经典切屑厚度模型进行修正，通过考虑砂带轮和加工工件弹性变形对实际加工切屑厚度的影响，将两者的弹性模量加入公式进行修正建立新的切屑厚度模型公式：

上式中a′_gmax是改进后的最大未变形切屑厚度，E₁是砂带轮轮芯的弹性模量，E₂是被加工工件的弹性模量，其中指数n为比例常数，通过建立磨削过程中能量平衡关系来精确确定切屑厚度，即磨削过程中砂带轮提供的能量等于去除工件材料所消耗的能量，并由实验数据拟合得到。

所述步骤S10中，脆性材料在磨抛过程中由脆性向延性转变的临界切削深度可用以下经验公式表示：

上式中，a_gc为磨抛过程中由脆性向延性转变的临界切削深度，K₀为冷却剂脆延性转变的系数，a₀是顶角，λ₀是整合因子，β是压强几何因子，H是材料的硬度，K_id是动态断裂韧性，K_id≈K_ic，K_ic是动态断裂韧性。

通过步骤S10可得出仿真中所需要的氧化锆工程陶瓷脆延性转变的临界切削深度a_gc。

S20、考虑机器人砂带磨抛加工过程中砂带张紧力对接触轮形变的影响，由拟合后的平衡方程计算出砂带张紧力对接触轮的压强值：砂带的张紧会导致接触轮产生形变，对接触轮进行受力分析，砂带轮一般重力很小，忽略不计，转变为平面问题，且忽略摩擦力，即在静止状态下来分析砂带接触轮的受力情况，建立平衡方程，计算出在一定初拉力下接触轮的表面压强p。

砂带磨抛本质上是砂带借助于张紧机构使之张紧，和驱动轮使之高速运动，并在一定压强的作用下，使砂带与工件表面接触以实现磨抛加工的整个过程。砂带磨抛除了具有与砂轮同样的滑擦、耕犁和切削作用外，还有磨粒对工件表面的挤压作用。砂带的张紧会导致接触轮产生形变，对接触轮进行受力分析：砂带轮一般重力很小，忽略不计，转变为平面问题，且忽略摩擦力，即在静止状态下来分析砂带接触轮的受力情况，砂带的各力沿水平方向上保持平衡，建立如下平衡方程：

其中，在包角范围内两端的拉力均为F，所以在α范围内砂带受到了均布压强p。砂带接触轮的受力如图4所示，以砂带作为研究对象，砂带受力对应的包角为α，假设微弧段两端切向拉力设为F，包角范围内受到的径向力为F_α，B为砂带的宽度，D为接触轮的外径。可以求得在一定初拉力下接触轮的表面压强p，得到：

S30、将理论临界切削深度值与砂带张紧力对接触轮的压强值应用于有限元仿真中，得出机器人砂带磨抛工程陶瓷的脆延性转变临界条件，以抑制其表面微裂纹的生成。

按照几何建模、材料建模、运动学建模、过程建模等步骤进行了单颗粒建模。通过超景深显微镜(VHX-1000C)扫描砂带表面，如图5所示。砂带磨粒微观形貌大部分为椭球形，故取磨粒近似为椭球形，磨粒直径61μm，被加工工件氧化锆工程陶瓷采用金刚石砂带进行磨抛，加工效果较好。工件沿磨抛深度方向采用由CPE4R单元(四节点平面应变单元)组成的网格进行离散，CPE3T单元网格用于磨粒。采用改进的拉格朗日(ALE)算法避免网格畸变，采用沙漏控制方法防止网格畸变过大。为了在提高计算精度的同时节省计算时间，划分网格时，采用Seed Edge By Number设置长度方向及高度方向上的种子(Edge Seed)，并在高度方向上设置密度偏离系数(Bias Ratio)，这样就保证了与刀具接触的区域网格较细，与刀具距离较远的区域网格相对较粗。由于金刚石相对于氧化锆工程陶瓷，硬度和强度相差很大，在磨削加工过程中几乎不发生变形，所以在使用Abaqus建模分析时将磨粒定义为刚体，这样可以减少执行一个显式分析所使用的CPU时间。如图6(a)所示为单颗粒磨抛仿真模型。

利用ABAQUS/Explicit，使用Brittle Cracking模型以及其中的Brittle Shear、Brittle failure定义材料的失效准则，在单颗粒模拟中，磨粒经历磨抛的总时间小于0.01ms，可以忽略工件的进给运动。但考虑磨粒-工件界面的切向摩擦和法向摩擦。分析计算中，将砂带转速转化为磨粒的线速度，由实验数据中砂带转速800r/min、1200r/min、1600r/min转化为仿真中磨粒线速度8.4m/s、12.6m/s和16.8m/s，对磨粒的参考点施加速度载荷，分析步时间根据模型尺寸和加载速度决定，如图6(b)为模型的载荷及边界条件，对磨粒参考点上的平面施加由步骤S20所得压强值p，方向向下，仿真中的切深值由步骤S10得出，通过仿真结果观察分析得到工程陶瓷脆延性转变的临界条件，以抑制其表面微裂纹的生成。

界面本构关系分成线弹性、理想塑性、线性软化三个阶段，失效演化规律可以用能量的方法来表示。本发明在定义界面单元的本构时，采用双线性曲线界面模型，界面本构关系如下：

其中，ε_fail是开裂应变，ε_init是最大应变，E₀是微裂纹模型的初始对角刚度矩阵，D为剪切模量。

内聚力单元的损伤失效选择二次名义应力准则：当各个方向的名义应力比的平方和等于1时，损伤开始。

其中，

及

分别代表纯I型、纯II型及纯III型破坏的最大名义应力。

在步骤S10中，得出了了工程陶瓷磨抛中脆性转向延性转变的临界切削深度为0.3-0.39μm。选择和设置该范围的两个极值，对最大未变形切屑厚度的仿真比较具有重要意义。在前五组的磨抛形貌的条件下，工件表面光滑完整，无横向微裂纹，表明发生塑性变形，材料的去除主要是由延性磨抛控制的。逐渐增大a′_gmax，发现在a′_gmax＜0.42μm时，仍然可以得到较光滑的表面。这与脆性延性转变临界切削深度的计算结果有一定的误差，但在接受范围内。如图7(f)、(g)及(h)，当a′_gmax接近0.42μm时，微裂纹有时会在工件的表面上观察到。说明材料的去除机理以延性为主，脆性断裂为辅。因此，氧化锆脆延性转变的临界未变形切屑厚度为0.42μm，略大于计算值。当a′_gmax＝0.42μm时，v_S＝12.6m/s时，切削力随时间变化曲线如8图所示。根据以上建模及模型验算的结果所示，证明了适用于机器人砂带磨抛工程陶瓷的有限元方法的可行性与准确性，为机器人砂带磨抛工程陶瓷的工艺试验提供了理论指导。

本发明具有以下特点：1)、基于改进后的最大未变形切屑厚度模型对机器人砂带磨抛工程陶瓷进行仿真分析，充分考虑机器人砂带磨抛加工过程中弹性变形对有限元仿真的影响；2)、考虑砂带张紧力对接触轮形变的影响，将平衡方程计算出的压强值应用于有限元仿真中，减小仿真所造成的的误差；3)、采用基于有限元仿真方法的适用于机器人砂带磨抛工程陶瓷加工工艺可确定最佳的工艺参数范围，抑制其表面微裂纹的生成，使工程陶瓷的表面质量与精度满足实际需求。

以上实例仅用于说明本发明的设计思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并予以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种抑制机器人砂带磨抛工程陶瓷表面微裂纹的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S10、考虑机器人砂带磨抛中显著的弹性变形影响，将改进后的最大未变形切屑厚度模型公式与适用于硬脆材料磨削的脆延性转变公式进行比较，得出理论临界切削深度值；

S20、考虑机器人砂带磨抛加工过程中砂带张紧力对接触轮形变的影响，由拟合后的平衡方程计算出砂带张紧力对接触轮的压强值；

S30、将理论临界切削深度值与砂带张紧力对接触轮的压强值应用于有限元仿真中，得出机器人砂带磨抛工程陶瓷的脆延性转变临界条件，以抑制其表面微裂纹的生成。

2.根据权利要求1所述的抑制机器人砂带磨抛工程陶瓷表面微裂纹的加工工艺，其特征在于：在步骤S10中，改进后的最大未变形切屑厚度模型中引入弹性模量，所述最大未变形切屑厚度模型具体为：

公式(1)中a′_gmax是改进后的最大未变形切屑厚度，E₁是砂带轮轮芯的弹性模量，E₂是被加工工件的弹性模量，其中指数n为比例常数。通过建立磨削过程中能量平衡关系来精确确定切屑厚度，即磨削过程中砂带轮提供的能量等于去除工件材料所消耗的能量，并由实验数据拟合得到；v_W是工件的进给速度，v_S是砂带转速，a_p磨削深度，d_e是磨削轮的直径，r是切屑宽厚比，C是单位面积的有效磨粒数；

其中，d_g是磨粒的直径，f是磨削中实际参与磨削磨粒所占体积分数，v是磨粒所占的体积分数。

3.根据权利要求2所述的抑制机器人砂带磨抛工程陶瓷表面微裂纹的加工工艺，其特征在于：在步骤S10中，脆性材料在磨削过程中由脆性向延性转变的临界切削深度可用以下经验公式表示：

其中，

公式(3)中，K₀为冷却剂脆延性转变的系数，a₀是顶角，λ₀是整合因子，β是压强几何因子，H是材料的硬度，K_id是动态断裂韧性，K_id≈K_ic，K_ic是动态断裂韧性。

4.根据权利要求3所述的抑制机器人砂带磨抛工程陶瓷表面微裂纹的加工工艺，其特征在于：在步骤S20中，考虑砂带张紧力对接触轮形变的影响，建立如下平衡方程：

其中，在包角范围内两端的拉力均为F，所以在α范围内砂带受到了均布压强p，以砂带作为研究对象，砂带受力对应的包角为α，假设微弧段两端切向拉力设为F，包角范围内受到的径向力为F_α，B为砂带的宽度，D为接触轮的外径，可以求得砂带张紧力对接触轮的压强值

5.根据权利要求4所述的抑制机器人砂带磨抛工程陶瓷表面微裂纹的加工工艺，其特征在于：在步骤S30中，通过有限元仿真得出工程陶瓷脆延性转变的临界条件，具体过程为：

步骤a、基于ABAQUS有限元分析软件，按照几何建模、材料建模、运动学建模和过程建模步骤进行了单颗粒建模；

步骤b、通过超景深显微镜扫描金刚石砂带表面，将观察得到的磨粒形貌应用于仿真中，利用ABAQUS/Explicit，使用Brittle Cracking模型以及其中的Brittle Shear、Brittle failure定义材料的失效准则，在单颗粒模拟中，磨粒经历磨抛的总时间小于0.01ms，忽略工件的进给运动，并考虑磨粒-工件界面的切向摩擦和法向摩擦；

步骤c、分析计算中，将砂带转速转化为磨粒的线速度，对磨粒的参考点施加速度载荷，分析步时间根据模型尺寸和加载速度决定，对磨粒参考点上的平面施加由步骤S20所得的压强值p，方向向下，仿真中切深值即步骤S10理论临界切削深度值，通过仿真结果观察分析得到工程陶瓷脆延性转变的临界条件，以抑制其表面微裂纹的生成。

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