论文部分内容阅读
本文对磨料流复合精密光整加工进行了探索性研究,首次利用磨削区流体速度场使磨粒获得动能对农业机械典型工件材料(40Cr、W18Cr4V)进行微去除精密光整加工试验研究,在磨削中一次经济地获得高完整性、低粗糙度和低波纹度表面,将磨削与磨料流光整加工一体化,对丰富精密光整加工工艺和理论具有重要价值,并对工业生产有实际意义和实用价值.主要结论如下:(1)研究了磨料流复合精密加工机理,对微细单颗磨粒在磨料液流作用下速度分布进行了分析,研究了单颗磨粒的光整加工机理.(2)利用Navier-stocks 方程和连续性方程建立砂轮-工件楔形空间磨料液流压力场及速度场的理论模型,并通过数值解法和可视化技术对流体压力场和速度场进行了仿真.(3)进行了磨削加工和磨料流光整加工40Cr、W18Cr4V零件表面特性的对比试验,研究表明:磨料流光整加工零件表面微观几何参数和机械物理指标明显优于磨削加工表面.(4)进行了磨料流光整加工材料去除量的理论建模与试验研究,研究了影响磨料流光整加工材料去除量的各种因素及材料去除量的变化规律,研究表明,循环次数和磨料浓度对材料去除量影响较大,循环次数为30,磨料浓度在20%时,材料去除量变化显著.(5)研究了磨料流光整加工的材料去除机理并建立了量化数学模型,通过试验分析了影响粗糙度值的各种因素及其变化规律,试验表明,20%磨料浓度在最初的加工循环,粗糙度值降低显著.(6)用砂轮楔形农药间加速作用获得需要的磨粒速度,利用磨料流体在楔形空间侧边挤出改变磨粒方向,能获得交叉网状微去除表面;(7)磨削加工和精密光整加工一体化,避免了多次安装的误差,降低成本,缩短了加工时间;(8)在通用磨床上进行,可根据使用磨床的不同加工平面、外圆、里孔以及齿侧等各种表面;(9)用W7微细磨粒与流体介质相混合可进行亚微米级尺寸材料去除,适用于农业机械碳钢类零件的高精度、高表面完整性、低成本精密加工.