非直线管磨粒流加工质量控制技术研究

摘要

非直线管零件被广泛应用于航空航天、汽车及军工领域，其表面质量直接影响整个部件或机器的使用性能。由于非直线管零件内部型腔尺寸小且结构复杂，传统加工工艺很难实现对其光整加工，大量的研究证明磨粒流加工（AFM）技术能够很好的改善非直线管零件内部型腔的表面质量。本文以非直线管零件——喷油嘴为研究对象，开展非直线管磨粒流加工质量控制技术研究。
　　本文基于固液两相流的力学基础，建立了喷油嘴磨粒流加工离散元模型（DPM），获得了喷油嘴磨粒流加工过程中颗粒的运动特征，包括颗粒位置分布、速度矢量分布及颗粒运动轨迹，颗粒运动数据有效地反应了颗粒与壁面的碰撞作用规律。通过六西格玛试验设计方法对磨粒流加工部分工艺参数进行了试验研究，分析了磨料浓度、磨粒粒径、磨料粘度和加工时间对喷油嘴内表面质量的作用规律；并进一步通过ANOVA方差分析方法，获得喷油嘴磨粒流加工工艺参数的最佳组合，得到了磨料浓度、磨粒粒径及磨料粘度对表面粗糙度的回归方程，即提出了研磨介质物理属性与表面粗糙度之间的定量关系式，为磨粒流加工过程中的质量控制技术提供理论依据。
　　通过离散元数值分析，获得了磨粒流加工非直线管颗粒与壁面的碰撞作用关系；通过磨粒流加工喷油嘴的工艺参数的试验研究，为磨粒流加工（AFM）质量控制技术提供可行的技术支持。

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第一章 绪 论

1.1 引言

1.2 磨粒流加工技术的研究现状

1.3本文的主要研究内容

1.4 本章小结

第二章 固液两相流运动过程力学数学分析

2.1连续相运动控制方程

2.2离散相颗粒运动控制方程

2.3 本章小结

第三章 非直线管磨粒流加工离散元数值模拟

3.1 离散相模型的概述

3.2 物理模型构建及网格划分

3.3 非直线管离散相流场数值模拟

3.4本章小结

第四章非直线管磨粒流加工单因素试验与分析

4.1 单因素试验简介

4.2非直线管磨粒流加工单因素试验设计

4.3 试验过程与试验结果讨论

4.4本章小结

第五章非直线管磨粒流加工全因子试验与分析

5.1全因子试验设计概述

5.2非直线管磨粒流加工全因子试验设计

5.3 试验结果ANOVA分析

5.4验证试验

5.5本章小结

结论

致谢

参考文献