磨料水射流加工去除模型研究.pdfVIP

学兔兔 第 51卷第 7期 机 械 工 程 学 报 VO1．51 NO．7 2015年 4 月 JOURNALOFMECHANICALENGINEERING Apr． 2015 DoI：1O．3901，JM E．2015．07．188 磨料水射流加工去除模型研究木 张成光 张 勇 张飞虎 栾殿荣 (哈尔滨工业大学机 电工程学院 哈尔滨 150001) 摘要：采用ANSYSFluent对磨粒流场进行瞬态CFD仿真，得到射流过程中磨粒的分布和速度；并研究射流加工区磨粒运动 机制，研究表明，新型后混合式磨料水射流加工中磨粒很容易穿过射流加工的静压区直接与工件发生作用进而去除材料。建 立磨粒冲击塑性材料的冲击变形磨损模型，并结合Finnie塑性剪切磨损去除模型建立磨料水射流加工去除模型，模型表明， 射流加工中心区域的材料去除量最高。根据新型后混合式磨料水射流系统进行塑性材料的磨料水射流加工试验，结果表明， 射流加工中心区域材料去除最高，这是由于射流加工中心区域磨粒冲击角度较大、磨粒速度较高，材料以冲击变形磨损去除 为主；远离射流冲击中心区域材料去除较低，材料以剪切磨损去除为主，与磨料水射流加工去除模型是完全一致的，证实磨 料水射流加工去除模型的正确性。 关键词：磨料水射流；冲击变形磨损；磨粒运动机制；去除模型 中图分类号：TG662 StudyonRemovalModelofAbrasiveWaterjetMachining ZHANGChengguang ZHANGYong ZHANGFeihu LUAN Dianrong (SchoolofMechanicalandElectricalEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001) Abstract：Theflow fieldofabrasivelStransientlysimulatedwithANSYSFluent，obtainingdistributionnadvelocityofabrasivein theabrasivewaterjetmachining(AWJ)．Themovementmechanismofabrasiveisstudiedintheareaofjetmachining．Italsosuggests thatabrasiveeasilythreadszoneofstaticpressureanddirectlyimpactsworkpieceinnewentrainmentabrasivewaterjetmachining． TheimpactdeformationwearmodelofAW Jisestablished．TheremovalmodelofAWJisestablishedwithimpactdefomr ationweal modelandFinnieplasticshearmode1．Thisremovalmodelsuggeststhatthematerialremovalishig【hinthecentralregionofthe workpiece．TheexperimentsofAWJarecarriedaccordingtonewentrainmentabrasivewaterjetsystem．Theresultshaveshownthat htematerialremovalishighinthecentralregionoftheworkpiece．Thisisbecausethatimpactangleofabrasiveisbiggerandspeed ofabrasiveishigherinthejetmachiningcenterareas，materialsaremainlyremovedbyimpactdefomrationwear．Thematerial removalislowawayfromthecentreareasofjetmachin