机床与液压

作者：李林泽，吕玉山，李兴山

单位：沈阳理工大学机械工程学院；沈阳理工大学机械工程学院；沈阳理工大学机械工程学院

关键词：凹坑表面;叶序排布;拓扑映射;内圆磨削

基金：国家自然科学基金面上项目（51875368）

凹坑结构化表面往往比光滑表面具有更好的减阻效果，为了在内圆工件表面磨削出凹坑结构化表面，提出一种基于拓扑映射原理的内圆叶序结构化表面精密磨削方法。提取形貌特征参数并建立凹坑形貌和排布的拓扑特征矩阵，再根据砂轮磨粒簇的特征量与凹坑的特征量之间的关系，建立拓扑映射矩阵，设计出长6 mm、宽2.5 mm、深0.02 mm的内圆凹坑表面以及长48 mm、宽2.5 mm、高0.02 mm的砂轮磨粒簇。最后通过MATLAB进行仿真，研究不同叶序系数、磨削深度以及转速比下工件的形貌特征。结果表明：采用拓扑映射的方法设计出的砂轮能够磨削出内圆叶序结构化表面，其磨削出的表面与设计的表面误差在1.5%以内；改变转速比和磨削深度会使凹坑形貌发生变化，当转速比增大时，凹坑长度减小，当磨削深度增大时，凹坑长度增大；改变转速比和叶序系数会使凹坑排布发生变化，转速比越大，凹坑排布越密集，叶序系数越大，凹坑的排布越稀疏。

来源：2025年第11期

《机床与液压》期刊编辑部

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