导　　师： 谭光宇

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 广东海洋大学

摘　　要： 当前,高速内冷却湿式加工已成为现代数控加工技术的重点发展方向[1]。高速内冷湿式的铣孔加工过程中,切削区存在非常复杂的固液混合流体场,我们需要对其更加深入的分析研究。切削液对铣刀和工件的不断冲刷以及切削液中含有的第二相固体颗粒对刀具产生冲击作用,可能导致刀具表面出现凹坑,产生破坏,从而使得刀具发生磨损[2]。刀具磨损使得切削力加大,切削温度升高,导致工件表面粗糙度升高,精度降低,会使工件的表面质量受到一定的影响。当前国内外对于硬质合金立铣刀周围流场的研究比较单一,未能将切削液、切屑颗粒、刀具旋转共同考虑在内。因此本文对高速内冷湿式铣孔加工过程为研究对象,建立铣孔加工区混合流体场模型,探讨转速,流体入口速度,切屑颗粒线速度对刀具的影响。首先,建立立铣刀几何模型,基于刀具实际铣孔加工时周围流体场情况,建立铣孔加工切削区混合流体场模型,使用Ansys mesh软件对流体场模型进行网格划分,加入DPM离散相模型来对切屑空间运动轨迹进行仿真。其次使用仿真软件Fluent对固液混合流体场进行仿真计算,由于固液二相流是耦合的,我们采用湍流模型和dpm离散相模型进行仿真得到混合流体场模型径向截面压强云图、速度矢量图和切屑粒子压强图。通过混合流体场云图,可以得知在铣孔时刀具所承受的压强差和速度差随转速增加而增加,压强最高点产生在前刀面刀尖处,前刀面压强大于后刀面压强,后刀面会产生负压,切屑颗粒在运动过程中与刀具表面和工件表面进行多次碰撞。再次,讨论转速、切削液的入口速度和切屑颗粒的线速度对混合流体场的影响,分别设计单因素仿真实验,建立不同流体场模型,所得仿真结论如下:（1）10000r/min~50000r/min时后刀面的负压随转速增加而增加。（2）10000r/min~30000r/min时负

关 键 词： 高速内冷湿式铣削 固液两相流 混合流场 仿真模拟 离散相

领　　域： []