材料去除率(MRR)作為滾磨光整加工效果的重要評(píng)價(jià)指標(biāo),通過其研究能夠預(yù)測(cè)加工后工件的表面質(zhì)量及性能參數(shù)。作為最常用的一種滾磨光整加工工藝方式,滾磨光整濕式加工的加工效果和效率受流場(chǎng)形態(tài)的直接影響,故引入計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)對(duì)加工中的介質(zhì)流場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算分析。針對(duì)在滾磨光整濕式加工中,缺乏對(duì)材料去除機(jī)理整體性、系統(tǒng)性的研究現(xiàn)狀,使用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件FLUENT,對(duì)影響材料去除機(jī)理的壓力場(chǎng)和速度場(chǎng)進(jìn)行模擬分析,并基于Preston方程構(gòu)建一個(gè)適用于主軸式滾磨光整濕式加工工藝的材料去除模型,進(jìn)而能夠依據(jù)加工工件的表面質(zhì)量要求,選擇合理的工藝參數(shù)。主要研究內(nèi)容如下:(1)分析了流體動(dòng)力學(xué)的基本原理、求解過程及基本控制方程,并基于FLUENT軟件的兩相流模塊,確定了適用于主軸式滾磨光整濕式加工的計(jì)算模型:標(biāo)準(zhǔn)k-ε兩方程湍流模型和混合物多相流模型。(2)基于多相流Mixture模型、標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型和壓力速度耦合SIMPLEC算法,對(duì)主軸式滾磨光整加工中介質(zhì)流場(chǎng)構(gòu)成的固液兩相湍流進(jìn)行數(shù)值模擬。通過改變滾筒轉(zhuǎn)速、工件軸心距筒壁距離、加工介質(zhì)中滾拋磨塊占比等工藝參數(shù),分析在不同參數(shù)下滾拋磨塊的速度矢量和...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究意義
    1.2 滾磨光整加工技術(shù)
        1.2.1 滾磨光整加工技術(shù)的含義
        1.2.2 滾磨光整加工的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 滾磨光整加工的發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 材料去除模型
        1.3.1 材料去除模型
        1.3.2 材料去除模型的研究現(xiàn)狀
    1.4 課題的研究背景及主要研究內(nèi)容
        1.4.1 課題的研究背景
        1.4.2 主要研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第二章 滾磨光整加工的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
    2.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)介紹
    2.2 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的求解過程
    2.3 基本控制方程
        2.3.1 質(zhì)量守恒方程
        2.3.2 動(dòng)量守恒方程
        2.3.3 能量守恒方程
        2.3.4 狀態(tài)方程
        2.3.5 組分質(zhì)量守恒方程
    2.4 FLUENT軟件介紹
    2.5 湍流模型
        2.5.1 雷諾應(yīng)力模式
        2.5.2 渦粘性封閉模式
    2.6 多相流計(jì)算模型
        2.6.1 拉格朗日離散相模型
        2.6.2 歐拉—?dú)W拉多相流模型
    2.7 本章小結(jié)
第三章 主軸式滾磨光整濕式加工中介質(zhì)流場(chǎng)的數(shù)值模擬及作用機(jī)理
    3.1 主軸式滾磨光整濕式加工方法
    3.2 數(shù)學(xué)模型建立
        3.2.1 幾何模型
        3.2.2 控制方程
        3.2.3 網(wǎng)格模型及邊界設(shè)置
        3.2.4 計(jì)算求解設(shè)置
    3.3 工件表面壓力分析
    3.4 工藝參數(shù)對(duì)工件表面壓力的影響
        3.4.1 滾筒轉(zhuǎn)速
        3.4.2 工件軸心距筒壁的距離
        3.4.3 加工介質(zhì)中滾拋磨塊占比
    3.5 有效性驗(yàn)證
    3.6 本章小結(jié)
第四章 主軸式滾磨光整濕式加工工藝參數(shù)實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)過程
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)工件
        4.1.3 工藝參數(shù)
        4.1.4 測(cè)試方法
    4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        4.2.1 滾筒轉(zhuǎn)速的影響
        4.2.2 工件軸心距筒壁距離的影響
        4.2.3 滾拋磨塊直徑的影響
        4.2.4 加工介質(zhì)中滾拋磨塊占比的影響
    4.3 本章小結(jié)
第五章 主軸式滾磨光整濕式加工中材料去除行為研究
    5.1 材料去除基本模型
    5.2 主軸式滾磨光整濕式加工模擬及實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 數(shù)值模擬
        5.2.2 加工實(shí)驗(yàn)與測(cè)試
    5.3 響應(yīng)曲面法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果分析
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        5.3.2 結(jié)果分析
    5.4 材料去除預(yù)測(cè)模型的建立
        5.4.1 建立p·v的多元回歸模型
        5.4.2 k0 值求解
        5.4.3 模型驗(yàn)證與討論分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果
攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目



本文編號(hào)：3744749