液體介質(zhì)在立式離心式滾磨光整加工中的模擬分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.pdf

1、在立式離心式滾磨光整加工過程中，滾筒中除了加入滾拋磨塊還需要液體介質(zhì)的加入，液體介質(zhì)主要是水和少量的化學(xué)劑。它的加入對(duì)工件耐腐蝕性、粗糙度、光亮度、壽命等有著直接的影響，這主要因?yàn)橐后w介質(zhì)在加工中能起到防腐緩蝕、表面活性、冷卻、潤滑、光亮等作用，因此對(duì)液體介質(zhì)的研究可以促進(jìn)滾磨光整加工的效率提高、降低加工成本，改善表面質(zhì)量，這對(duì)滾磨光整加工的推廣具有重要的意義。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過仿真固體介質(zhì)流場(chǎng)與固液耦合流場(chǎng)，分析流

2、場(chǎng)壓力、速度、湍流的異同，并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證固體介質(zhì)流場(chǎng)與固液耦合流場(chǎng)優(yōu)劣處。結(jié)果表明：固液耦合流場(chǎng)速度及壓力小于固體介質(zhì)流場(chǎng)，并且通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了固體介質(zhì)流場(chǎng)的材料去除率、表面粗糙度優(yōu)于固液耦合流場(chǎng)，但固體介質(zhì)流場(chǎng)滾拋磨塊磨損量過大，工件表面出現(xiàn)發(fā)黑現(xiàn)象，所以不易采用。⑵立式離心式設(shè)備行星傳動(dòng)比會(huì)直接改變流場(chǎng)的分布，探究適合固液耦合流場(chǎng)的最佳傳動(dòng)比。結(jié)果表明：傳動(dòng)比越大，流場(chǎng)的壓力、速度越大，但考慮到經(jīng)濟(jì)型和可行性，一般來說選取的傳動(dòng)比為-1。

3、⑶立式和臥式的運(yùn)動(dòng)方式的差異必然造成固液耦合流場(chǎng)的不同，通過仿真的方式，探究立式和臥式差別。仿真結(jié)果表明：在同等參數(shù)下，臥式離心式設(shè)備的流場(chǎng)整體壓力小于立式，立式相對(duì)運(yùn)動(dòng)更為頻繁，所以立式離心式設(shè)備相比臥式離心式設(shè)備更有利于滾磨光整效率的提高。⑷滾筒的形狀不同，同樣會(huì)造成固液耦合流場(chǎng)的變化。研究圓形及多邊形滾筒下流場(chǎng)的狀態(tài)，分析最佳流場(chǎng)邊數(shù)，對(duì)進(jìn)一步提高加工效率具有重要意義。結(jié)果表明：邊數(shù)越多，流場(chǎng)運(yùn)動(dòng)形式越復(fù)雜，越有利于滾磨光整加工，

4、但不能超過一定的值。⑸探究液體介質(zhì)的物理性質(zhì)對(duì)滾磨光整加工的影響。結(jié)果表明：液體介質(zhì)的含量高于滾拋磨塊10mm、15mm、20mm時(shí),加工的效果與剛好淹沒滾拋磨塊相差無幾，所以過多的液體介質(zhì)對(duì)加工效果沒有明顯的影響。此外不同濃度表面活性劑SDBS、AES、CDEA（1:1）的加入，降低了液體介質(zhì)粘度及密度，但粘度和密度改變量過小，對(duì)固液耦合流場(chǎng)基本沒有影響。⑹探究適合滾磨光整加工的液體介質(zhì)中表面活性劑的濃度范圍并分析作用機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表