1.一种凸轮轴摆动磨削表面微观形貌建模仿真分析方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：设置磨削工件表面数值仿真区域；

S2：将砂轮表面磨粒进行圆周转换；

S3：基于仿真区域，根据砂轮表面拓扑矩阵及磨削参数，进行摆动磨削的运动分解；

S4：对摆动磨削之后的磨削痕迹进行提取，生成摆动磨削表面形貌。

2.根据权利要求1所述的一种凸轮轴摆动磨削表面微观形貌建模仿真分析方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：建立摆动磨削局部坐标系OB‑XBYBZB、工件坐标系Ow‑XwYwZw和磨床坐标系OM‑XMYMZM。

3.根据权利要求2所述的一种凸轮轴摆动磨削表面微观形貌建模仿真分析方法，其特征在于，所述步骤S1中摆动磨削局部坐标系OB‑XBYBZB、工件坐标系Ow‑XwYwZw和磨床坐标系OM‑XMYMZM均为右手笛卡尔标准坐标系，其建立方法分别如下：建立摆动磨削局部坐标系OB‑XBYBZB：以正在参与磨削的磨粒作为研究对象，该摆动磨削轨迹中沿砂轮轴线方向为工件磨削方向的摆动方向，摆动幅值记为A，摆动磨削过程中以砂轮磨粒与工件接触点为坐标原点OB，过OB点且平行于砂轮轴线方向的为OBYB轴方向，整个磨削过程中，砂轮上远离磨削点最远距离的磨粒与磨削点之间的直线方向为OBXB轴方向，且此方向为XB轴的正方向，根据右手的笛卡尔坐标系确定摆动磨削局部坐标系的OBZB轴方向；

建立工件坐标系Ow‑XwYwZw：以磨削点磨粒顶点与工件的初始接触点为坐标原点Ow点，Ow点与工件径向方向的平面定义为XwOwYw，其中OwYw轴线方向为工件轴向方向，与摆动磨削局部坐标系的OBYB方向相同，根据右手的笛卡尔坐标系确定摆动磨削局部坐标系的OwZw轴方向；

建立机床坐标系OM‑XMYMZM：以磨削点磨粒顶点与工件的初始接触点为坐标原点OM点，由OM点指向工件的径向方向且远离卡盘方向为OMYM方向，垂直工件轴线方向且指向砂轮圆心的方向为OMZM，根据右手的笛卡尔坐标系确定摆动磨削局部坐标系的OMXM轴方向。

4.根据权利要求1所述的一种凸轮轴摆动磨削表面微观形貌建模仿真分析方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：

A1：获取砂轮表面磨粒点的分布：

已知砂轮的目数MS，砂轮的组织号s，砂轮半径RS，则磨粒的最大直径为dgmax＝15.2*MS^(‑1)      (1)磨粒的平均值为

‑1.4

dgavg＝68*MS         (2)高斯分布的砂轮表面磨粒的高度h，高斯分布中的均值μ＝dgavg，标准差δ＝(dgmax‑dgavg)/3，磨粒间距为

将砂轮表面展开成表面，进行虚拟格子法分布，得到所有磨粒的汇总矩阵a0，矩阵a0中的每一行的元素都表示一颗磨粒的位置信息，对于第i颗磨粒的位置信息，包括在砂轮表面坐标系中的坐标为(xij，yij，zij)，在虚拟格子法中，j表示砂轮的轴界面方向，i表示在某一轴截面上的第i个磨粒，其中zi为第j列的第i颗磨粒的高度值，对应于高斯分布磨粒高度hij，简化磨粒为球形磨粒，砂轮表面的数值模型中共有N颗磨粒，矩阵a0的形式为N*3：A2：将拓扑矩阵磨粒进行沿砂轮轴向旋转成圆柱形分布：根据第一步可知，共有j列磨粒，则第j列磨粒与第一个磨粒在圆周上的角度差为：将所有磨粒进行圆周旋转合成圆柱形砂轮矩阵变换。

5.根据权利要求1所述的一种凸轮轴摆动磨削表面微观形貌建模仿真分析方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：

以工件为静止参照系，建立工件坐标系Ow‑XwYwZw，其中Xw轴沿着工件做进给的运动的反方向为正方向，Zw轴是垂直于工件表面，正方向为向上，Yw轴与砂轮轴线重合，Ow点置于砂轮的左端面圆心处，砂轮的左端面在ZwOwXw平面内，工件坐标系遵从给右手笛卡尔坐标系的选取原则，砂轮表面的磨粒做摆动磨削运动，由三个部分组成：砂轮绕自身轴线即YB轴进行旋转运动ωs，砂轮沿着YB轴的正负方向进行往复的摆动运动，摆动的幅值为A，摆动的频率为f，实际加工时是工件做进给运动，形成逆磨，但是此时假设工件静止，运动是相对的，即砂轮做沿XB轴的正的方向做进给运动Vw；

设磨粒开始参与磨削时的时刻为t0＝0s，此时砂轮表面的磨粒的最低正好与工件表面接触，此时处于最低点，在z轴的负方向，摆动磨削的初始相位为0；

将磨粒进行旋转变换，磨粒沿着摆动磨削局部坐标系中的YB轴顺时针进行旋转，旋转矩阵为：

其中θ＝ωst，砂轮随时间的转角，ωs为砂轮的转动角速度；

将砂轮左端面的中心点沿着XB的正方向分平移，平移矩阵为：将砂轮左端面的中心点沿着YB的正方向分平移，平移矩阵为：将砂轮左端面的中心点沿着ZB的正方向分平移，平移矩阵为：其中：

其中x0，y0，z0为砂轮左端面中心点的原始坐标，A为摆动磨削的摆动幅值，f为摆动磨削的摆动频率。

6.根据权利要求1所述的一种凸轮轴摆动磨削表面微观形貌建模仿真分析方法，其特征在于，所述步骤S4中磨削痕迹的提取方法为：将磨粒赋予摆动运动，对于从1：j截面上的

1：i磨粒，分别计算摆动磨削之后的磨粒轨迹及位置并且进行存储。

7.根据权利要求6所述的一种凸轮轴摆动磨削表面微观形貌建模仿真分析方法，其特征在于，所述步骤S4中将磨粒赋予摆动运动具体为：设运动完的磨粒位置为a1。

a1＝M4·M3·M2·M1·Q1·a0   (13)

8.根据权利要求6所述的一种凸轮轴摆动磨削表面微观形貌建模仿真分析方法，其特征在于，所述步骤S4中摆动磨削之后的磨粒轨迹及位置的计算方法为：选取一轴向截面，选取该截面上所有磨粒的位置矩阵并且进行变换，直至完成所有截面计算，获取到工件表面每一坐标位置对应的所有磨粒的轨迹ZW坐标值。

9.根据权利要求8所述的一种凸轮轴摆动磨削表面微观形貌建模仿真分析方法，其特征在于，所述步骤S4中摆动磨削表面形貌的生成方法为：将工件表面每一坐标位置对应的所有磨粒的轨迹ZW坐标值进行对比并且存储其中的最小值，形成轨迹线最低点的集合，根据该集合生成摆动磨削表面形貌。