材料表面精密光整加工機(jī)理及表面特性研究.pdf

1、磨粒噴射精密光整加工是材料在磨削后進(jìn)行去除表面缺陷層、降低粗糙度和波紋度為目的光整加工新工藝，將磨削與磨粒噴射精密光整加工一體化。該方法在磨削后停止砂輪切入進(jìn)給，將磨料混合液注入磨削區(qū)，借助砂輪旋轉(zhuǎn)和楔形區(qū)擠壓流體的壓力速度場(chǎng)使微細(xì)磨粒獲得能量，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件進(jìn)行有邊界約束的微去除加工。研究表明，該加工方法既保持或獲得高的表面形狀精度，又可以高效地獲得具有粗糙度Ra0.15～1.6μm的無(wú)缺陷加工表面，實(shí)現(xiàn)高效、高精度、低粗糙度，集磨削和光

2、整加工一體。本文對(duì)砂輪約束磨粒噴射精密光整加工機(jī)理及表面幾何和物理力學(xué)特性進(jìn)行了較系統(tǒng)的理論和實(shí)驗(yàn)研究，取得了以下研究成果。 (1)闡述了光整加工技術(shù)在材料表面加工中的作用，光整加工技術(shù)的分類(lèi)、特點(diǎn)和發(fā)展方向。 (2)根據(jù)Navier-Stokes方程和流體流動(dòng)的連續(xù)性方程，建立了光整加工中砂輪、工件楔形接觸區(qū)流體動(dòng)壓力的三維數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行可視化研究，研究了楔形區(qū)流體動(dòng)壓力的分布規(guī)律及其影響因素。對(duì)砂輪與工件之間楔形區(qū)域

3、形成的流體動(dòng)壓力進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，依據(jù)Navier-Stokes方程和流體流動(dòng)的連續(xù)性方程建立的動(dòng)壓力理論模型與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合，理論模型能很好的預(yù)測(cè)接觸區(qū)流體壓力場(chǎng)分布。 (3)建立了砂輪、工件楔形區(qū)流體速度場(chǎng)模型，研究了楔形區(qū)流體速度場(chǎng)的分布規(guī)律及其影響因素。 (4)對(duì)材料光整加工表面微觀形貌進(jìn)行分析，研究了材料表面去除機(jī)理和均化和改善波紋度機(jī)理。利用平面磨床M7120對(duì)精磨后Q235A工件和45號(hào)鋼材料進(jìn)行