磨削液射流仿真分析及實驗研究.pdf

1、磨削是機械加工中應用最廣泛的精密加工方法之一，在機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，實際上有大量的冷卻液不能有效進入磨削區(qū)。有關研究指出，一般情況下，有效進入弧區(qū)的磨削液只占磨削液總量4％，說明通常普通磨削時，盡管有磨削液包圍著弧區(qū)，但實際進入弧區(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)相互作用機理，進而對于提高有效磨削液比例具有重要的工程實際意義。
　　本文根據(jù)普通磨床加工過程中磨削液供液特點，以磨削液射流為研究對象，以流體力學和計算流體力學為基礎，采用數(shù)值模擬的研究方法，運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砂輪周邊氣流場時，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;通過改變砂輪轉速和最小間隙，分析各參數(shù)對氣液兩相流場特性的影響。實驗上，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)對被加工試件表面質量的影響機制;通過三維輪廓掃描儀和掃描電鏡測量，對試件表面質量進行評價，從而對仿真分析進行實驗驗證。
　　在確定磨削液射流位置時，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速和最小間隙情況下磨削氣流場的