Kinematic simulation of surface grinding process with random cBN grain model

Abrasive grains on grinding wheel are random in many aspects, such as shapes, attitudes, and positions. The randomness of grains influences greatly in the performance of grinding processes, and it is the difficult part in grinding simulation as well. To overcome this problem, a new method for generating cBN grain model with random shape is proposed in this paper. This method bases on the geometry of cBN grains, and a geometric feature statistic assists in the cBN grain modeling. The randomness of cBN grains in attitudes and positions is considered in the following research. In order to implement the grinding processes prediction, two-dimensional convex hull is used to obtain the projection profiles of random grain shapes. Continuous cutting trajectory of the cutting points is analyzed to simulate the ground surface topography. The algorithm is verified by comparing the results of experiments and the simulations.

شبیه‌سازی Kinematic فرآیند خردایش سطحی با استفاده از مدل دانه‌ای cBN تصادفی

دانه‌های گرده در چرخ سنگ‌زنی در بسیاری از جهات، مانند اشکال، نگرش‌ها و موقعیت‌ها، تصادفی هستند. تصادفی بودن دانه‌ها به میزان زیادی در عملکرد فرایندهای خردایش تاثیر می‌گذارد و این بخش سخت در شبیه‌سازی خردایش است. برای غلبه بر این مشکل، یک روش جدید برای تولید مدل دانه cBN با شکل تصادفی در این مقاله پیشنهاد شده‌است. این روش مبتنی بر هندسه دانه‌های cBN است و یک آمار مشخصه هندسی به مدل‌سازی دانه cBN کمک می‌کند. تصادفی بودن دانه‌های cBN در نگرش‌ها و موقعیت‌ها در تحقیق زیر در نظر گرفته شده‌است. به منظور اجرای پیش‌بینی فرآیندهای خردایش، از بدنه محدب دو بعدی برای بدست آوردن نیم‌رخ افکنش های تصادفی دانه‌های تصادفی استفاده می‌شود. مسیر برش پیوسته نقاط برش برای شبیه‌سازی توپوگرافی سطح زمین مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد. این الگوریتم با مقایسه نتایج آزمایش‌ها و شبیه‌سازی‌ها تایید می‌شود.