第十五届全国表面工程大会

熔石英玻璃的高效精密抛光是高端光学系统、航空航天等领域的关键技术挑战，而磨料水射流抛光以其能适应复杂曲面、无热损伤等优势成为目前熔石英玻璃的主流抛光方法之一。相关资料表明，相较于喷嘴腔长与出口直径，喷嘴收缩角对射流稳定性、表面形貌的影响最为显著。为此，本文建立了喷嘴及其外部流场三维多相流模型，在0.8MPa入口压力条件下，研究了四组圆柱带锥形喷嘴收缩角（15°~40°）对射流速度场、磨粒运动轨迹及去除率的影响规律，通过自研抛光试验平台与白光干涉仪对样件的表面粗糙度进行了实际观测，验证了仿真结果的准确性。速度场分析表明，收缩角的增大会抑制速度空腔的形成，并使得材料的去除率递增，这解释了材料去除效率提升的内在机理。

磨料水射流；数值仿真；表面处理；熔石英玻璃