以封邊機(jī)除屑系統(tǒng)為研究對(duì)象,借助Fluent軟件,采用滑移網(wǎng)格技術(shù)和離散相模型,對(duì)除屑系統(tǒng)內(nèi)部空氣流場(chǎng)和廢屑顆粒分布進(jìn)行三維非定常數(shù)值仿真。結(jié)果顯示,原除屑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)出口壓力損失較大,吸附廢屑能力較弱;優(yōu)化后除屑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在刀具轉(zhuǎn)速10 000 r/min、出口風(fēng)壓-1 700 Pa條件下,進(jìn)出口壓力損失減小64.1%,除屑率增加了30%。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試顯示,優(yōu)化后除屑系統(tǒng)的除屑效果大幅度提升,仿真結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試現(xiàn)象,基本保持一致。

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【部分圖文】：

圖1原除屑罩體結(jié)構(gòu)示意圖（單位:mm)

每塊板件經(jīng)過(guò)封邊機(jī)進(jìn)行封邊，有大量廢屑經(jīng)罩體與刀具之間縫隙邊緣外泄而積聚在工作臺(tái)上。多種因素可導(dǎo)致外泄，包括：切屑形狀多變，有片狀、絲狀、顆粒狀，不同的吸附面積產(chǎn)生的吸力不同；廢屑初速度很大，方向多變；罩體敞口面積過(guò)大，敞口式罩體結(jié)構(gòu)（如圖1所示）弱化了廢屑產(chǎn)生點(diǎn)周邊處負(fù)壓吸力。....

圖2除屑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化示意圖

除屑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，取其中一個(gè)除屑結(jié)構(gòu)進(jìn)行空氣流場(chǎng)和廢屑顆粒場(chǎng)的仿真分析。為了更好地離散化計(jì)算域，在確保準(zhǔn)確性和網(wǎng)格質(zhì)量的情況下，對(duì)除屑罩體結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的簡(jiǎn)化，如圖2所示。由于刀具高速旋轉(zhuǎn)切削產(chǎn)生切屑顆粒，模型中存在動(dòng)靜結(jié)合面，為研究廢屑顆粒分布情況，采用滑移網(wǎng)格技術(shù)，處理除屑罩體....

圖3除屑結(jié)構(gòu)仿真模型

FLUENT中用于處理運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的計(jì)算模型有運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系和運(yùn)動(dòng)域兩種，其中運(yùn)動(dòng)域方法包括：滑移網(wǎng)格模型和動(dòng)網(wǎng)格等[6]。用滑移網(wǎng)格模型解決旋轉(zhuǎn)刀具與靜止部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，在動(dòng)-靜干涉處需建立交界面，使計(jì)算域產(chǎn)生兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的子域，由非一致網(wǎng)格界面連接。因此，需建立一個(gè)外流場(chǎng)方形區(qū)域....

圖4除屑結(jié)構(gòu)模型網(wǎng)格劃分情況

圖3除屑結(jié)構(gòu)仿真模型除屑罩體內(nèi)部由于存在空氣以及廢屑顆粒兩種物質(zhì)，涉及氣固兩相流，因此采用離散相模型（DPM）分析除屑罩體內(nèi)部顆粒的分布特性。將空氣定義為連續(xù)介質(zhì)，把廢屑顆粒視作離散相粒子，利用離散相模型研究廢屑顆粒的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。Fluent中的離散相模型假定離散相非常稀薄，因而....

本文編號(hào)：3975185