磨削液射流仿真分析及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、磨削是機(jī)械加工中應(yīng)用最廣泛的精密加工方法之一，在機(jī)械加工中占有非常重要的地位。在磨削過程中，工件的表面會(huì)產(chǎn)生大量的熱，為了抑制工件表面的溫升，就必須向磨削區(qū)供應(yīng)充分的冷卻液，然而由于磨削區(qū)周圍高壓氣流場的存在，實(shí)際上有大量的冷卻液不能有效進(jìn)入磨削區(qū)。有關(guān)研究指出，一般情況下，有效進(jìn)入弧區(qū)的磨削液只占磨削液總量4％，說明通常普通磨削時(shí)，盡管有磨削液包圍著弧區(qū)，但實(shí)際進(jìn)入弧區(qū)的磨削液是非常少的，只能起到周邊冷卻作用。隨著磨削速度的不斷提高，

2、高壓氣流場對(duì)磨削液的阻礙作用將不斷加大;因此，研究和分析氣流場與磨削液在磨削區(qū)相互作用機(jī)理，進(jìn)而對(duì)于提高有效磨削液比例具有重要的工程實(shí)際意義。
　　本文根據(jù)普通磨床加工過程中磨削液供液特點(diǎn)，以磨削液射流為研究對(duì)象，以流體力學(xué)和計(jì)算流體力學(xué)為基礎(chǔ)，采用數(shù)值模擬的研究方法，運(yùn)用大型通用有限元分析軟件FLUENT，引入VOF兩相流模型，建立了描述磨削液射入旋轉(zhuǎn)砂輪周邊氣流場時(shí)，所形成的磨削液氣液兩相流瞬態(tài)模型。最后，在不施加任何特殊邊界

3、條件下，求解瞬態(tài)模型;通過改變砂輪轉(zhuǎn)速和最小間隙，分析各參數(shù)對(duì)氣液兩相流場特性的影響。實(shí)驗(yàn)上，在普通磨床上，通過改變磨削液供液流量和入射角度，研究磨削液供液參數(shù)對(duì)被加工試件表面質(zhì)量的影響機(jī)制;通過三維輪廓掃描儀和掃描電鏡測量，對(duì)試件表面質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而對(duì)仿真分析進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　在確定磨削液射流位置時(shí)，需要以氣流場的壓力分布和速度分布為依據(jù)。為此，首先建立磨削氣流場有限元模型。仿真求解在不同砂輪轉(zhuǎn)速和最小間隙情況下磨削氣流場的