摘要：提出以软固结磨粒群（Softness consolidation abrasives,SCA）气压砂轮为工具的加工方法,对磨粒群密集颗粒系统的力学特性进行分析,用于解决激光强化后局部高硬度区域难以高效光整的问题.引入软球接触模型建立磨粒软固结形态下的微观接触力模型,引入全局阻尼系数得出了磨粒蠕变时的位移和速度公式.通过PFC3D仿真,验证了接触力计算公式,建立了颗粒系统的接触力网.对单颗磨粒在z轴方向上的速度进行跟踪研究,证实了SCA在加工时的存在蠕变现象.结合修正的Preston的方程,针对激光强化自由表面进行加工试验.试验结果表明：在相同加工时间内,SCA累积高出游离磨粒近34.35％的材料去除量,且避免了刚性砂轮面向曲面加工时产生的划痕,SCA加工可大幅提升面向高硬度曲面的光整效率.

关键词：气压砂轮 蠕变效应 材料去除率 软固结磨粒群 

单位：浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室 杭州310014