微小孔磨粒流抛光机理及实验研究

发布时间：2017-03-27 06:06

  本文关键词：微小孔磨粒流抛光机理及实验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：伴随着现代工艺技术的飞速发展,人们对机械产品的要求也越来越高,尤其是精密机械零部件的微型化、轻型化和精密化成为其发展趋势。在航天、手机、汽车制造等行业中复杂结构的零部件应用的越来越多,粗加工后需要对其进行抛光、去毛刺等后期处理,但是老式抛光工艺存在一些缺点,很难达到现在的工艺要求。而磨粒流抛光加工技术正好可以满足现在的加工工艺要求,特别适合复杂曲面外形、复杂内腔孔结构、交叉孔和微小孔结构的零件抛光处理。本文首先对国内外磨粒流抛光技术的发展研究进行了分析,结合国内外的发展现状,提出一套磨粒流抛光装置的设计方案。该装置优点为操作简单、清洗方便、造价远低于国内外市场产品价格。通过研究磨粒流抛光的机理,对微小孔内磨料的力学特性进行讨论,并且对微小孔内的磨料的压强分布规律和速度分布规律进行分析总结。然后在这些理论基础上,对微小孔处磨料运动进行流体仿真分析。根据喷嘴的结构特点,建立磨粒流的数学方程,应用Gambit软件对喷嘴微小孔结构划分网格。根据前面的理论分析选择适合磨粒流运动特征的湍流模型和仿真边界条件,通过流体仿真软件Fluent对微小孔进行二维仿真,模拟喷嘴内磨料的运动状态。通过定义进出口的压力,可以模拟喷嘴内磨料的稳压压强分布、稳压速度分布、稳压湍流动能分布和稳压湍流粘度分布等参数,为抛光装置的研发及后期实验研究提供理论依据。在理论研究和仿真分析的基础上,对磨粒流抛光设备进行设计。针对喷嘴的结构和工艺要求,完成液压缸、磨料缸、喷嘴夹具、管路、支架以及一些辅助零件的设计,并且合理选择相关的管接头、密封圈等部件。经过后期实验证明,磨粒流抛光装置设计合理,可以满足企业的要求。最后用自行配置的磨料对微小孔进行抛光加工实验研究,分析了磨料浓度、供给压力和加工时间三种参数对微小孔抛光效果的影响规律。通过用影像测量仪来检测喷嘴内表面的抛光效果,以此来观察三种参数对抛光效果的影响规律。并且用抛光好的喷嘴安装在气动式喷射阀进行点胶喷射,以此来进一步检测喷嘴抛光的效果,最终经过实验得出微小孔的最佳抛光参数。
【关键词】：磨粒流抛光 微小孔 流体仿真 装置设计 实验研究
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG580.692
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 引言9-10
• 1.2 磨粒流加工工艺简介10-13
• 1.3 国内外磨粒流加工技术研究现状13-17
• 1.3.1 磨粒流加工设备国外发展现状13-15
• 1.3.2 磨粒流加工设备国内发展现状15-17
• 1.4 本文主要研究内容17
• 1.5 小结17-19
• 第2章 磨粒流抛光理论分析19-31
• 2.1 磨粒流抛光特性19-20
• 2.2 磨粒流抛光力学特性分析20-23
• 2.3 磨粒流抛光流动特性分析23-25
• 2.4 喷嘴孔内的磨料运动规律分析25-30
• 2.4.1 磨料的压强分布规律25-28
• 2.4.2 磨料的速度分布规律28-30
• 2.5 小结30-31
• 第3章 磨粒流抛光的流体仿真分析31-43
• 3.1 引言31
• 3.2 喷嘴孔流道模型的建立及网格划分31-32
• 3.3 建立磨粒流的数学模型32-33
• 3.3.1 磨粒流质量守恒方程32
• 3.3.2 磨粒流动量守恒方程32-33
• 3.3.3 磨粒流能量守恒方程33
• 3.3.4 湍流数值模拟数学模型33
• 3.4 适用于磨粒流的边界条件和模型33-35
• 3.5 喷嘴流道的仿真分析35-40
• 3.6 小结40-43
• 第4章 磨粒流抛光设备的设计43-59
• 4.1 磨粒流抛光装置整体方案设计43-46
• 4.1.1 磨粒流抛光装置主体设计43-45
• 4.1.2 磨粒流抛光装置方案分析45-46
• 4.2 磨料缸的设计46-56
• 4.2.1 磨料缸缸筒的设计47-50
• 4.2.2 磨料缸活塞及活塞杆的设计50-55
• 4.2.3 磨料缸进料口处的设计55-56
• 4.2.4 喷嘴夹具的设计56
• 4.3 液压系统的油路设计56-57
• 4.4 小结57-59
• 第5章 磨粒流抛光实验设计及结果分析59-71
• 5.1 磨粒流介质分析和选择59-61
• 5.1.1 固体磨粒的种类59
• 5.1.2 碳化硅磨粒粒度分析59-60
• 5.1.3 磨料介质分析60-61
• 5.2 磨粒流抛光实验辅助器材61-64
• 5.3 磨粒流抛光实验结果及分析64-68
• 5.3.1 磨料浓度对喷嘴抛光效果的影响65-66
• 5.3.2 供给压力对喷嘴抛光效果的影响66-67
• 5.3.3 加工时间对喷嘴抛光效果的影响67-68
• 5.4 小结68-71
• 第6章 结论与展望71-73
• 6.1 结论71-72
• 6.2 展望72-73
• 参考文献73-79
• 作者简介79-81
• 致谢81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 诸跃进;;电解电火花复合加工深孔试验研究[J];电加工与模具;2012年06期

2 李俊烨;刘薇娜;杨立峰;;喷油嘴小孔磨粒流加工特性三维数值分析[J];制造业自动化;2012年06期

3 董志国;轧刚;宋桂珍;李元宗;;磨料流加工中磨料黏弹性对磨削效果的影响分析[J];金刚石与磨料磨具工程;2010年06期

4 计时鸣;唐波;谭大鹏;宫斌;袁巧玲;潘艳;;结构化表面软性磨粒流精密光整加工方法及其磨粒流动力学数值分析[J];机械工程学报;2010年15期

5 高小龙;郑勇;孙帆;王秋红;;磁性磨料制备技术的研究进展[J];硬质合金;2010年02期

6 杨彦涛;李自鹏;黄志伟;;特种加工技术在微小孔加工中的应用[J];黄河水利职业技术学院学报;2010年01期

7 Lung TSAI;Kuo-Zoo L IANG;Chun-Ho LIU;;Uniform surface polished method of complex holes in abrasive flow machining[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2009年S1期

8 马星辉;高国富;赵波;董小磊;;精密微小孔加工技术进展[J];电加工与模具;2008年05期

9 应人龙;曾莉群;顾大强;;微小孔加工技术综述[J];机床与液压;2008年06期

10 于兴芝;张成光;;电解加工与磁力研磨加工技术研究现状与进展[J];矿山机械;2008年10期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 孙树峰;面向模具结构化表面光整加工的磨粒流湍流调控及加工机理研究[D];浙江工业大学;2013年

2 李琛;软性磨粒流近壁区域微切削机理及其控制方法研究[D];浙江工业大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 郭豪;多物理耦合场非直线管磨粒流加工热力学关键技术的数值模拟研究[D];长春理工大学;2014年

2 朱春锋;喷油嘴磨粒流超精密抛光技术研究[D];长春理工大学;2009年

3 支树洁;喷砂射孔流场的数值计算[D];大庆石油学院;2009年

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