基于功率超声珩磨的空化泡动力学模型的研究.pdf

《基于功率超声珩磨的空化泡动力学模型的研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第6期组合机床与自动化加工技术NO．62012年6月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueJun．2012文章编号：1001—2265(20t2)06—0042—03基于功率超声珩磨的空化泡动力学模型的研究木郭策，祝锡晶，刘国东，王建青(中北大学山西省先进制造技术重点实验室，太原030051)摘要：功率超声珩磨是在普通珩磨的基础上施加了功率超声振动。当超声波的强度超过液体空化阈值的时候会发生空化效应，产生大量的空化泡。在对功率超声珩磨切削运动以及空化效应基本理论分析的基础上，以单个空化泡为研究对

2、象，利用能量守恒定律，建立功率超声珩磨单个空化泡的动力学方程，为功率超声珩磨空化效应的进一步研究提供了理论支撑。关键词：功率超声珩磨；空化效应；动力学模型中图分类号：TG580．67；0427．4；0426文献标识码：ATheStudyofCavitationBubbleDynamicsModelBasedofPowerUltrasonicHoningGU0Ce，ZHUXi-jing，LIUGuo—dong，WANGJian·qing(KeyLaboratoryforAMTofShanxi，NoahUniversityofChina，Taiyuan0300

3、51，China)Abstract：Comparedwithtraditionalhoning，thepowerultrasonicvibrationhoningiscarriedoutpowerultrasonicvibration．Whentheintensityofsupersonicwavemorethancavitationthreshold，ithappenscavitationeffect，withhugeamountsofcavitationbubbles．Inthebasisofstudyinmechanismofcavitati—one

4、ffectandcuttingmotionofpowerultrasonichoning，regardsinglecavitationbubbleasaobject，uselawofconservationofenergy，asinglecavitationbubbledynamicequationofpowerultrasonichoningisestablished．Thus，it'sbettertoafurthertheoreticalsupportofthecavitaioneffectofpowerultrasonicho—ning．Keywor

5、ds：powerultrasonichoning；cavitationeffect；dynamicmodel是由于气泡受压内爆引起的，首次提出了空化现0引言象。空化效应会产生大量的空化泡，1917年英国功率超声振动珩磨是一种新型的、先进的精密力学家LordRayleigh首次建立了单个空化泡的动力磨削技术，它在普通珩磨的基础上施加了功率超声学模型．Rayleigh方程。其后，各国的研究者分别从振动，具有加工效率高、表面质量高、切削力小等特不同的角度，考虑不同的因素修正了Rayleigh方程，点⋯。功率超声珩磨通常采用煤油或乳化液作为润1977年Plesse

6、t在考虑液体张力和粘性的基础上修正滑液，当超声波通过时，会在液体中引起一种特有的了Rayleigh方程得出经典的Rayleigh—Plesset方程。复杂的物理现象，也是一种重要的非线性声学现目前，空化泡在声场中的振动状态已经在理论上和象——空化效应。空化效应会产生很强的爆破压实验上得到了证明。但是，考虑在功率超声珩磨力。这种压力可以有效的冲击工件的内表面，提高条件下的空化泡运动规律，还未见到许多报道。珩磨的加工效率，但同时反复作用在油石表面的压本文从功率超声珩磨空化效应的角度出发，以力也加速了珩磨油石的损耗，导致了功率超声珩磨单个空化泡为研究对象，结合功

7、率超声珩磨振动珩颤振的产生。因此研究功率超声珩磨中的空化效应磨理论以及空化泡动力学的理论，建立了功率超声具有重要的理论和现实意义。珩磨单个空化泡的动力学方程。l9世纪后期，巴纳比(S．W．Barnaby)和帕森斯(c．A．Parsons)指出螺旋桨叶片上发生剧烈的振动，收稿日期：2011—11—21；修回日期：2011—12—14基金项目：国家自然科学基金(50975265)作者简介：郭策(1986一)，男，山西人，中北大学研究生，研究方向为新型制造技术与设备，(E—mail)guoce1027@163．corn。2012年6月郭策，等：基于功率超声珩磨的

8、空化泡动力学模型的研究·43·当液体中含有半径为尺。的空泡时，其空