《國際機械加工工具和制造45》（2005）641—648
附件 C：譯文

砂帶磨削進行曲面加工時解決Signorini問題的一種有效的方法
———————————————————————————————————————摘要：
最近工業(yè)機器人被引進用在砂帶磨削曲面加工中，以期獲得更高的生產(chǎn)效率和恒定的表面加工質(zhì)量。這種對砂帶磨削的仿真可以促進加工前磨削路徑的規(guī)劃和機械程序的編寫，在這種仿真過程中，關(guān)鍵是獲得工件和彈性接觸輪接觸區(qū)域的載荷分布，因為局部載荷不均勻分布是引起摩擦表面不規(guī)則移動的主要原因。傳統(tǒng)的方法是將這種接觸形式簡化為一種Signorini接觸問題，并用有限元（FEM）計算表面載荷分布狀況，但是在遇到即時作業(yè)需要時，有限元模型計算耗費太多。故在這篇論文中一種新的基于支持向量回歸的新技術(shù)代替有限元分析來計算表面載荷分布，這種模型有近似于FEM的小于5％的誤差，但它的執(zhí)行更快（1秒相當于FEM的15分鐘），在這種新的模型下，即時作業(yè)仿真甚至是對磨削加工的在線控制都可以被更好的指導。
關(guān)鍵詞：砂帶磨削；有限元方法；仿真；支持向量回歸。
１.簡介：
砂帶磨削是一種不規(guī)則幾何的端面切割的機械加工方法，作為切割工具的磨削帶由涂抹有研磨劑的帶組成，至少由兩個旋轉(zhuǎn)輪支承連接。接地的工件被退到旋轉(zhuǎn)輪中的一個輪上，這個輪子就叫接觸輪。圖1．顯示了砂帶磨削的加工操作。在工件和研磨劑非永久性接觸下原料被切除，砂帶磨削是傳統(tǒng)研磨加工的一種變體，其中接觸輪的外層是由軟性材料制成，這種軟性輪使這種加工適合于曲面生產(chǎn)，這得益于它對工件表面的適應。摘要復雜曲面的需求要來源于功能和美學兩方面的必須。例如，為了滿足美學要求，有彈性接觸輪的砂帶磨削加工實際應用于加工渦輪刀具以及自來水龍頭的加工。為了提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，工業(yè)機器人以自動機械手的方式被引進到研磨加工中，但是，由于工件表面的復雜，機器人編程依然是一項艱苦的工作，雖然一些脫機程序業(yè)也是有效的，但這依舊是個高度依賴程序員的經(jīng)驗的工作。為了促進加工自動化，對即時研磨狀態(tài)的仿真時必要的。通過仿真結(jié)果，研磨軌跡的規(guī)劃和機械手反應調(diào)整可以被自動執(zhí)行。
這篇論文提出了一個曲面砂帶磨削的仿真結(jié)構(gòu)和一個新的解決Signorini接觸問題的方法，以加速計算和滿足即時仿真的要求。論文安排如下：第2部分將介紹簡單成型加工的整體研磨模型和一種新型的曲面加工的局部研磨模型。