旋涡气流场的形成与分析

旋涡气流光整加工是以旋涡气流为载体 ,带动磨粒紧贴工件内孔表面作高速、强劲的“龙卷风”式的螺旋运动 ,实现内孔表面的光整加工。这种新工艺的关键技术是如何形成旋涡气流及研究气流速度和压力对加工效果的影响关系。为此 ,应用流体力学理论分析形成旋涡气流场的条件 ,研制了模拟实验用的旋涡头 ,研究气流速度和压力沿径向的分布规律 ,建立了相关的数学模型 ,为进一步研究和应用提供了理论依据。

旋涡气流光整加工机理及受力的分析

从研究旋涡气流光整加工机理入手 ,分析了磨粒在气流场中的运动和受力情况 ,推导出磨粒对工件内表面正压力的公式 ,探讨了各种参数对正压力的影响关系。

旋涡气流光整加工的实验研究

介绍旋涡气流光整加工实验装置的设计,研究了喷嘴直径、喷嘴倾角、磨块粒度和磨块直径等因素对加工效果的影响。实验表明,旋涡气流光整加工工艺可有效降低工件内表面的粗糙度,磨块粒度和磨块直径是影响加工效果的主要因素。

旋涡气流光整加工数值模拟与试验研究

运用CFD软件Fluent对具有3个喷嘴旋涡头的等直径圆管内速度流场进行了数值模拟,并通过试验观察不同位置处随加工时间变化孔表面粗糙度的变化情况,结果与模拟一致,为该工艺的进一步研究提供了理论基础。

旋涡气流光整加工的机理分析

在对旋涡气流加工中磨具受力分析的基础上 ,阐述了旋涡气流光整加工的机理 ,分析了加工过程中球形磨具对零件内表面的微量切削、滚压、碰撞及刻划作用 ,指出在旋涡气流加工中起主要作用的是磨具对内圆表面的微量切削和滚压作用。旋涡气流加工可达到去除毛刺、细化表面和完成零件初期磨合的效果 ,同时通过磨具对管壁的碰撞、滚压 ,可改变工件表层的物理力学性能 。

光整加工中两相螺旋流流场的分析与比较

基于两相流理论在光整加工中的应用,通过简述旋涡气流光整加工工艺的缺陷,提出了液粒两相螺旋流光整加工新工艺,并分析了几种螺旋流流场形成的机理,从而确定了最适合液粒两相螺旋流光整加工工艺的螺旋流流场。