剪切增稠抛光的材料去除数学模型

发布时间：2018-06-14 23:02

  本文选题：抛光 + 剪切增稠抛光(STP)　； 参考：《机械工程学报》2016年07期

【摘要】：提出一种基于非牛顿幂律流体剪切增稠效应的新型抛光方法——剪切增稠抛光(Shear thickening polishing,STP),通过对剪切弹性层理论的研究,推导出剪切增稠抛光中非牛顿幂律流体与工件之间的剪切弹性层最小厚度方程。在此基础上,根据Preston方程,建立加工过程中的材料去除数学模型。当流速U一定时,非牛顿剪切增稠幂律流体相对于牛顿流体或剪切稀化流体能够使得加工获得更高的材料去除率(Material removal rate,MRR),随着黏性指数n的不断增加,MRR会进一步增大。当黏性指数n和稠度系数K分别为2和0.32时,随着U的增大,MRR呈现幂函数增长趋势,说明增大流速,有利于提高加工效率。在STP加工系统上进行f20 mm的GCr15轴承钢圆柱工件的加工试验,经过90 min的STP后,表面粗糙度由R_a 105.95 nm降至R_a 5.99 nm,MRR达到2.1μm/h。MRR理论值与试验值之间的相对误差仅为6.12%,试验结果证明所建MRR模型具有一定的有效性。
[Abstract]:This paper presents a new polishing method _ shear thickening polishing ( STP ) based on non - Newtonian power law fluid shear thickening effect . Based on the study of shear elastic layer theory , the minimum thickness equation of shear elastic layer between non - Newtonian power law fluid and workpiece is derived .
【作者单位】： 湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心;浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(51175166,51175468) 浙江省自然科学基金重点(LZ12E05001) 浙江省科技计划(2013C31014) 湖南省教育厅科学研究(14C0760)资助项目
【分类号】：TG580.692
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本文编号：2019333