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气液固三相磨粒流抛光加工,是一种利用处于湍流状态的气液固三相旋流磨粒流对具有硬脆特性的电子信息材料工件表面进行超光滑表面加工的新方法。现有关于气液固三相磨粒流抛光加工的研究存在一定不足:数值模拟分析中流场分布计算不精确、加工纹理不均匀和加工效率不高。本文利用多物理场耦合软件对气液固三相磨粒流抛光加工过程进行多场耦合建模分析,并对数值模拟结果进行实验验证,得出较优的调控方法。本文涉及的主要工作如下:(1)以具有硬脆特性的电子信息材料工件表面实现超光滑表面加工制造的难题作为研究背景,针对现有气液固三相磨粒流抛光加工研究中存在的缺点,提出了气液固三相磨粒流抛光加工的优化方法。(2)对气液固三相磨粒流抛光加工机理进行分析,建立耦合温度场的气液固三相磨粒流动力学模型。通过对比耦合温度场与未耦合温度场的数值模拟结果,发现前者能得到更为精确的流场分布。在耦合温度场的基础上,通过改变入口数量,对比所得的流场分布,发现五个入口加工方法的数值模拟结果较优。在五个入口加工方法的基础上,建立耦合超声场的气液固三相磨粒流动力学模型。通过对比不同超声场的数值模拟结果,发现不同的超声频率和声压幅值会带来不同的流场分布,其中,频率为20KHz、声压幅值为30KPa的超声场所得的流场分布最优。(3)搭建实验平台对数值模拟结果进行实验验证。通过PIV观测实验,改变流体温度,验证了温度对流场分布的影响;在流体温度恒定条件下,通过改变超声场的参数,验证了超声场对流场分布的影响。通过对比不同入口加工方法的加工效果,发现五个入口的加工方法的加工效果较优。加工时间从原有的三个入口加工方法的9h减少到五个入口的4h,表面粗糙度Ra从三个入口加工方法的0.159μm下降到五个入口的0.125μm。在五个入口加工方法的基础上耦合超声场进行抛光加工实验。通过对比不同超声场的加工效果,发现频率为20KHz、声压幅值为30KPa的超声场的加工效果最优。加工时间从五个入口加工方法的4h减少到耦合超声场的3.5h,表面粗糙度Ra从五个入口加工方法的0.125μm减小到耦合超声场的0.115μm,同时发现耦合超声场可以提高工件表面的均匀度。