(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111397598.9 (22)申请日 2021.11.23 (71)申请人 东华大学 地址 201620 上海市松江区人民北路2 999 号 (72)发明人 李蓓智　杨建国　沈守国　 (74)专利代理 机构 北京金智普华知识产权代理 有限公司 1 1401 代理人 张晓博 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G16C 60/00(2019.01) G16C 10/00(2019.01) B24B 49/16(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 结合微细磨削效应的磨削力计算方法、 系 统、 介质及机 器人 (57)摘要 本发明属于微细磨削技术领域， 公开了一种 结合微细磨削效应的磨削力计算方法、 系统、 介 质及机器人， 结合微细磨削效应的磨削力计算方 法包括： 计算单颗磨粒的成屑力、 耕犁力和滑擦 力； 计算综合考虑工件材料弹性效应和工艺系统 弱刚性效应的微细磨削接触弧长； 基于单颗磨粒 的成屑力、 耕犁力和滑擦力计算结合以及微细磨 削接触弧长计算结果计算磨削力。 本发明提供了 一种结合微细磨削效应的磨削力计算方法， 可实 现对微细磨削工况下磨削力的有效计算， 可以为 微细磨削工况下磨削力工艺优化控制和残余应 力的计算提供基础。 本发明能够真实反应工件受 到的影响， 计算结果真实准确， 能够应用于进行 磨削的优化控制。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 114154319 A 2022.03.08 CN 114154319 A 1.一种结合微细磨削效应的磨削力计算方法， 其特征在于， 所述结合微细磨削效应的 磨削力计算方法包括： 步骤一， 计算单颗磨粒的成屑力、 耕犁力和滑擦力； 步骤二， 计算结合工件材 料弹性效应和工艺系统弱刚性效应的微细磨削接触弧长； 步骤三， 基于所述单颗磨粒的成屑力、 耕犁力和滑擦力计算结合以及微细磨削接触弧 长计算结果计算磨削力。 2.如权利要求1所述结合微细磨削效应的磨削力计算方法， 其特征在于， 步骤一中， 所 述计算单颗磨粒的成屑力、 耕犁力和滑擦力包括： 对于流动应力的影响， 基于真实物理接触行为计算单颗磨粒耕犁力， 公式如下： 其中， σp表示工件材料的流动应力； rg表示磨粒半径； α 表示磨粒接触前角； θ表示磨粒接 触角， 且‑π/2≤θ ≤ π/2； D表示积分区域。 3.如权利要求1所述结合微细磨削效应的磨削力 计算方法， 其特征在于， 所述结合工件 材料弹性效应和工艺系统弱刚性效应的微细磨削接触弧长计算公式如下： lc＝lg+lelastic‑lflexible； 其中， lg表示磨削接触弧长 的几何弧长项， lelastic表示磨削接触弧长 的弹 性效应项， lelastic＝fle(F′,de,Ks,Kw)； lflexibility表示磨削接触弧长的弱刚性效应项， lflexible＝flf(F′,ds,ls,tw,ms,mw)； F'表示单位接触长度上作用的磨削力； ls表示砂轮的悬 伸长度； tw表示壁厚； ms表示砂轮 基材的材 料参数； mw表示工件材 料参数。 4.如权利要求1所述结合微细磨削效应的磨削力计算方法， 其特征在于， 步骤三中， 所 述磨削力计算公式如下： 其中， Ftg和Fng分别表示考虑微细磨削效应的切向磨削力和法向磨削力， Cd、 w、 Ftg和Fng 分别表示动态磨粒密度、 磨削宽度， 单颗磨粒的切向磨削力和单颗磨粒的法向磨削力。 5.一种实施如权利要求1 ‑4任意一项所述结合微细磨削效应的磨削力计算方法的结合 微细磨削效应的磨削力计算系统， 其特征在于， 所述结合微细磨削效应的磨削力计算系统 包括： 单颗磨粒参数计算模块， 用于计算单颗磨粒的成屑力、 耕犁力和滑擦力参数； 效应分析模块， 用于计算综合考虑工件材料弹性效应和工艺系统弱刚性效应的微细磨 削接触弧长； 磨削力计算模块， 用于基于所述单颗磨粒的成屑力、 耕犁力和滑擦力计算结合以及微 细磨削接触弧长计算结果计算磨削力。 6.一种基于如权利要求1 ‑4任意一项所述结合微细磨削效应的磨削力计算方法的微细权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114154319 A 2磨削工况磨削系统。 7.一种基于如权利要求1 ‑4任意一项所述结合微细磨削效应的磨削力计算方法的微细 磨削工况磨削控制机器人。 8.一种接收用户输入程序存储介质， 所存储的计算机程序使电子设备执行如权利要求 1‑4任意一项所述结合 微细磨削效应的磨削力计算方法， 包括下列步骤： 步骤一， 计算单颗磨粒的成屑力、 耕犁力和滑擦力； 步骤二， 计算综合考虑工件材料弹性效应和工艺系统弱刚性效应的微细磨削接触弧 长； 步骤三， 基于所述单颗磨粒的成屑力、 耕犁力和滑擦力计算结合以及微细磨削接触弧 长计算结果计算磨削力。 9.一种信 息数据处理终端， 其特征在于， 所述信 息数据处理终端包括存储器和处理器， 所述存储器存储有计算机程序， 所述计算机程序被所述处理器执行时， 使得所述处理器执 行权利要求1 ‑4任意一项所述结合 微细磨削效应的磨削力计算方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114154319 A 3