异形截面孔磨粒流精密加工质量分析

采用磨粒流精密加工技术对异形截面深孔进行数值模拟及实验研究,通过大涡模拟方法对钛合金异形截面孔零件进行数值分析,并进行相关实验研究以揭示磨粒流抛光异形曲面的表面创成机理。磨粒流精密加工数值分析揭示了磨粒流动态压力、速度、磨粒对壁面压力和壁面剪切力对壁面作用规律,获得了异形截面孔内流向截面的漩涡位置分布与漩涡产生原因以及漩涡与磨粒相互作用关系。经过磨粒流精密加工后,异形曲面的表面粗糙度由Ra=7.136μm、Rz=40.103μm减小到Ra=1.822μm、Rz=8.964μm,异形截面孔内表面凸起、球化现象去除,表面质量明显改善,漩涡使异形曲面的表面质量得到大幅改善。

直接蒙特卡罗方法的弯管磨粒流精密加工技术研究

针对弯管类零件内表面精加工技术难题以及磨粒流精密加工弯管中颗粒的作用机制展开了研究。通过结合理论分析、数值和试验的方法进行分析研究。将直接模拟蒙特卡罗方法与有限元分析方法结合揭示磨粒流精密加工过程中颗粒的随机碰撞,在不同的磨粒流入口速度、体积分数以及磨粒粒径下,对弯管中磨粒流的动态压强、湍流动能分析得出了颗粒对壁面的加工机理以及不同加工参数对磨粒流精密加工质量的影响规律。试验结果展示了不同参数对磨粒流精密加工质量的影响顺序并建立了最优工艺参数。讨论了弯管内表面磨粒流精密加工前后的有关表面形态的结果,而且经过磨粒流精密加工后表面粗糙度Ra值由1.125μm降低到了0.295μm。直接模拟蒙特卡罗方法的应用为磨粒流技术的发展提供参考。

阀套交叉孔磨粒流精密加工质量分析

采用磨粒流精密加工方法对阀套交叉孔进行去毛刺处理,通过大涡模拟的方法和合理的亚格子模型对阀套工件在侧孔出流条件下进行数值模拟分析。在不同流速和黏度情况下,分析了流体应变率、速度矢量、壁面剪切力对交叉孔边缘圆角半径大小、毛刺去除以及径向孔壁面加工质量的影响。试验结果表明:流体黏度越低、速度越大,交叉孔边缘圆角半径越大;黏度越高、速度越大,径向孔壁面加工质量越高;为保证交叉孔边缘有较小的圆角,应选用低速、高黏流体进行阀套交叉孔的精密加工。