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驗驗證.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，這主要因為液體介質(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，因此對液體介質(zhì)的研究可以促進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)流場與固液耦合流場，分析流

2、場壓力、速度、湍流的異同，并實驗驗證固體介質(zhì)流場與固液耦合流場優(yōu)劣處。結(jié)果表明：固液耦合流場速度及壓力小于固體介質(zhì)流場，并且通過實驗驗證了固體介質(zhì)流場的材料去除率、表面粗糙度優(yōu)于固液耦合流場，但固體介質(zhì)流場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)備行星傳動比會直接改變流場的分布，探究適合固液耦合流場的最佳傳動比。結(jié)果表明：傳動比越大，流場的壓力、速度越大，但考慮到經(jīng)濟型和可行性，一般來說選取的傳動比為-1。

3、⑶立式和臥式的運動方式的差異必然造成固液耦合流場的不同，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)備的流場整體壓力小于立式，立式相對運動更為頻繁，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，同樣會造成固液耦合流場的變化。研究圓形及多邊形滾筒下流場的狀態(tài)，分析最佳流場邊數(shù)，對進一步提高加工效率具有重要意義。結(jié)果表明：邊數(shù)越多，流場運動形式越復(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,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，對固液耦合流場基本沒有影響。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理。實驗結(jié)果表