材料表面精密光整加工机理及表面特性研究

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1、东北大学硕七学位论文摘婴材料表面精密光整加工机理及表面特性研究摘要磨粒喷射精密光整加工是材料在磨削后进行去除表面缺陷层、降低粗糙度和波纹度为日的光整加工新工艺，将磨削与磨粒喷射精密光整加工一体化。该方法在磨削后停jE砂轮切入进给，将磨料混合液注入磨削区，借助砂轮旋转和楔形区挤压流体的压力速度场使微细磨粒获得能量，实现对工件进行有边界约束的微去除加工。研究表明，该打“～i．方法既保持或获得高的表面形状精度．又可以高效地获得具有糯糙度尺aO15～1．6m的无缺陷加工表面，实现高效、高精度、低粗糙度，集磨削和光整加工一体。本文对砂轮

2、约束磨粒喷射精密光整加工机理及表面几何和物理力学特性进行了较系统的理论和实验研究，取得了以下研究成果。(1)阐述了光整加工技术在材料表面加工中的作用．光整加工技术的分类、特点和发展方向。(2)根据Navier-Stokes方程和流体流动的连续性方程，建立了光熬加工中砂轮、]．件楔形接触区流体动压力的三维数学模型并进行可视化研究，研究了楔形区流体动压力的分柿规律及其影响因素。对砂轮与工件之间楔形区域形成的流体动压力进行了实验研究，实验结果表明，依据Navier．Stokes方程和流体流动的连续性方程建立的动压力理论模型与实验结果

3、吻合，理论模型能很好的预测接触区流体j五力场分布。(3)建立了砂轮、工件楔形区流体速度场模型，研究了楔形区流体速度场的分如规律及其影响因素。(4)对材料光整加工表面微观形貌进行分析，研究了材料表面去除机理和均化和改善波纹度机理。利用平面磨床M7120对精磨后Q235A工件和45号钢材料进行喷射加【：实验，实验结果表明，随着加工循环次数的增加，表面微观形貌由方向一致的沟槽过渡到随机的、无明显方向性的微细凹坑，表面粗糙度值明显降低，表面形貌趋于均一1性特征。(5)对磨粒喷射精密光整加工材料表面进行几何特性和物理力学性能评价，用自丰

4、日关函数、功率谱密度函数以及互相关函数对磨削加工和磨粒喷射加工表面形貌进行均性评价。关键词：磨粒喷射，精密光整加工，工件表面形貌，表面特性。东北大学硕士学位论文ABSTRACTStudy011TheMechanismandSurfaceCharacteristicforFinishingMaterialSurfaceAbstractAbrasivejetfinishingprocessisanovelprocesswhichobjectiveistoremovesurfacedefectlayerandtodiminishro

5、ughnessandrippie，inwhichgrindingmachiningandabrasivejetfinishingmachiningareintegrated．Thenewlyabrasivejetprecisionfinishingmethod．whichinjectslurryofabrasiveandliquidsolventtogrindingzoneunderhaven’tdepthofcutinfeedconditionwhenaccomplishedworkpiecegrinding．Theabra

6、siveparticleswithgrindingwheelasrestraintaredrivenandenergizedbytherotatinggrindingwheelandliquidhydrodynamicpressureandincreasedslurryspeedbetweengrindingwheelandworksurfaceachievedmicroremovalfinishingprocess．Theinvestigateshowing，themicroremovalmachiningwithgrind

7、ingwheelasrestrain，notonlytoattainhighersurfaceformaccuracybmalsotocanacquireefficientlyfreedefectsfinishingsurfacewithRa0．15～1．61amandfinallyachievehighefficiency,highprecisionandlowrotlghnessvalues，缸l'_hermore，Integratinggrindingprocessandpolishingintoonefeatures，

8、namelysurfaceprecisionfinishing．Inthepaper,thesystematicalresearchonthemechanismandsurfacecharacteristicofmachinedsurfaceforabrasivejetfin