目前,对于螺杆零件来说,其加工方式主要以数控加工为主,数控铣削后仍需要一道抛光工序,以此来降低螺杆表面粗糙度,改善材料表面质量。传统的螺杆抛光方式多为人工抛光,存在自动化程度低,人力成本高,抛光效率相对较低及螺杆材料表面粗糙度值波动较大等问题。基于此,本文引入磨料水射流技术探究螺杆零件的加工可行性,以此来处理人工抛光方式带来的各种弊端。以45钢、40Cr及38Cr Mo Al这三种最为主要的螺杆材料作为研究对象,研究了后混合磨料水射流冲击侵蚀材料的过程及主要的去除方式,在理论分析地基础上,通过数值仿真及正交实验进一步探究了抛光工艺参数对工件表面粗糙度的影响规律。研究具体内容如下:1.磨料水射表面抛光技术的理论研究及机理分析。基于射流三段式结构分析,得出靶距需要控制在适宜的距离,抛光距离最优范围为射流基本段区间。通过对后混合磨料水射流冲击侵蚀材料的过程及主要去除方式研究,表明磨料水射流对材料的去除以脆性断裂和韧性去除这两种形式为主,并分析了单磨料颗粒的运动过程。2.后磨料水射流喷嘴内流场分布及结构参数优化研究。通过数值模拟软件ANSYS的计算流体力学模块Fluent进行有限元仿真,数值仿真基于欧拉-拉格朗日方法,引入rosin-rammler模型来表达颗粒直径的非唯一性并结合双向耦合方式分析了入口压力、收缩角、磨料流量及磨料粒径等参数对喷嘴内流场影响,基于此通过对喷头体几何结构的参数化分析仿真,为后混合磨料水射流喷嘴结构优化提供流体仿真参考。3.后混合磨料水射流抛光工艺参数对45钢、40Cr及38Cr Mo Al这三种材料的表面粗糙度影响研究。实验室搭建了后混合磨料水射流设备,在此基础上通过单因素实验,研究了抛光压力、靶距、时间、磨料粒径分别对45钢、40Cr及38Cr Mo Al这三种材料表面粗糙度的影响,获得了各抛光参数合理的取值范围并发现选取的抛光工艺参数对这三种材料的影响规律具有相似性。通过设计抛光40Cr正交实验,确定选取的抛光参数对表面质量影响的大小以及是否影响显著,研究结果表明,对40Cr材料表面粗糙度影响的主次顺序为:射流压力、磨料粒径、靶距、抛光时间。本文通过对磨料水射流抛光机理及理论分析,结合数值模拟对喷嘴内流场分布及结构优化进行了研究,并通过单因素实验及正交实验确定了各抛光工艺参数对表面粗糙度的影响,为研究后混合磨料水射流抛光技术提供了理论、仿真及实验上的支撑。