【摘要】：磨料流技術(shù)作為一種光整加工技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用,其主要對(duì)腔體類零件進(jìn)行內(nèi)部去毛刺、倒圓角等光整加工。隨著高新技術(shù)不斷地向微型化方向發(fā)展,微小錐形孔道在一些零部件上為滿足一定的功能性要求被廣泛使用,加工時(shí)對(duì)孔道的表面質(zhì)量有較高的要求。軟性磨料對(duì)微小孔道有一定的微量切削作用,對(duì)微孔精加工、倒圓角以及去毛刺,微孔表面材料去除量從入口到出口逐漸減小。在軟性磨料的加工微型錐孔中,可以通過(guò)改變軟性磨料的加工參數(shù)來(lái)改變微孔成形的結(jié)果,但軟性磨料加工后微孔的實(shí)際變化情況未知。本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外軟性磨料流技術(shù)的研究進(jìn)行了分析,了解到軟性固液兩相磨料流加工微型錐孔流動(dòng)特性,從而對(duì)軟性磨料加工微型錐孔試驗(yàn)、設(shè)備配置、試驗(yàn)結(jié)果測(cè)試、微型錐孔加工數(shù)值模擬進(jìn)行了深入的理論和試驗(yàn)研究。主要研究?jī)?nèi)容和方法以及結(jié)論如下:(1)研究了軟性固液兩相磨料流在微形孔道中的流動(dòng)特性和磨粒的運(yùn)動(dòng)特性,明確在軟性固液兩相磨料流加工微孔時(shí)的材料去除方式;從固相和液相兩方面對(duì)磨粒的動(dòng)力學(xué)特性和液體相的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性進(jìn)行了詳細(xì)分析,明確單顆磨粒的受力方程和軟性液體相的速度分布;通過(guò)試驗(yàn)確定軟性固液兩相磨料流加工時(shí)Preston系數(shù)的計(jì)算公式與方法,修正了基于軟性磨料流加工微孔的preston方程的k_p參數(shù)公式,并對(duì)不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)下的軟性磨料流基于preston方程的k_p參數(shù)進(jìn)行了測(cè)定與計(jì)算。(2)介紹了軟性磨料流加工微型錐孔試驗(yàn)中所使用到的各種設(shè)備,以及試件的結(jié)構(gòu)、材料和鉆孔使用到的鎢鋼鉆頭等;介紹軟性磨料中使用的介質(zhì)、磨粒和制備方法,并利用粘度儀測(cè)定不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)下的粘度,分析得到軟性磨料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與其粘度成正比關(guān)系。介紹了軟性磨料流加工微型錐孔的磨料擠壓設(shè)備,同時(shí)了解了微孔磨料加工完成后的清理與測(cè)量相關(guān)參數(shù)的設(shè)備和方法。(3)對(duì)軟性磨料微型錐孔成形加工進(jìn)行仿真分析,得到在一定料缸壓強(qiáng)作用下,軟性磨料流中的磨粒在微孔壁面處壓強(qiáng)與速度的分布,結(jié)果表明在一定壓強(qiáng)作用下,在微孔壁面處的磨粒壓強(qiáng)從入口到出口逐漸減小,在微孔壁面處的磨粒的速度從入口到出口變化不大;分析了在不同的磨粒粒徑與不同流體磨料質(zhì)量分?jǐn)?shù)下微孔壁面處的磨粒的壓強(qiáng)分布及微孔表面的材料去除量�；趐reston方程仿真,計(jì)算了在料缸壓強(qiáng)3MPa、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%、磨粒大小為2000目的狀態(tài)下,微孔沿著孔道的不同位置處的材料去除量,分析了微型錐孔成形的影響因素,得出了一定加工條件下形成的錐角。還提出了一種軟性磨料加工微孔結(jié)果的三維重構(gòu)技術(shù),計(jì)算preston方程計(jì)算的各點(diǎn)材料去除量,利用Imageware軟件重構(gòu)微型錐孔的三維模型。(4)通過(guò)試驗(yàn)分析了料缸壓強(qiáng)、軟性磨料流的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和磨粒粒徑對(duì)微孔進(jìn)行錐形加工的影響,研究表明在加工時(shí)間一定的情況下,隨著料缸壓強(qiáng)增大,加工所得的微孔錐度越大;隨著軟性磨料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大,加工所得的微孔錐度越大,增大質(zhì)量分?jǐn)?shù)能夠提高軟性磨料對(duì)微孔表面的材料去除率;隨著軟性磨料中的磨粒粒徑增大,加工所得的微孔錐度越大,當(dāng)磨粒的大小影響磨料順暢通過(guò)微孔時(shí),軟性磨料對(duì)微孔表面材料去除率將呈下降趨勢(shì)。(5)對(duì)不同加工參數(shù)下的試驗(yàn)與仿真進(jìn)行對(duì)比,對(duì)比誤差均小于20%,其中大部分誤差在10%左右,理論仿真與實(shí)際試驗(yàn)較為符合。在料缸壓強(qiáng)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)及磨粒粒徑加工參數(shù)中,對(duì)微孔形成錐角大小的影響從大到小依次是:料缸壓強(qiáng)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、磨粒粒徑。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG664

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2335479