钛合金人工关节作为一种功能器官,有较大的市场需求量,由于钛合金材料以及人工关节曲面的实际特点,传统的工具接触式抛光方法难以满足其质量要求,故钛合金人工关节曲面缺乏一种高效稳定的自动化精密加工方法。软性磨粒流精密加工是利用处于湍流流态的磨粒流对工件表面进行加工的一种新方法。本文结合钛合金人工关节的实际特点与软性磨粒流极强的形状适应性,提出了钛合金人工关节曲面磨粒流精密加工方法,即采用仿形约束模块与人工关节曲面构建加工流道,利用软性磨粒流在流道内的湍流流动,实现对钛合金人工关节曲面高效清洁的自动化精密加工。本文的主要工作和成果如下:1.基于流体力学理论,研究了本文所提出加工方法的加工原理,并对人工关节仿形流道内的流体流动状态进行判定,确认了磨粒流处于湍流状态;从单颗磨粒的受力分析和磨粒在流道内的统计学分布入手,建立了材料去除模型。2.利用Fluent对人工关节仿形流道内的磨粒流流动情况进行数值模拟,建立了流道的结构模型,数值仿真了在不同的入口速度、磨粒浓度和流道间距条件下,磨粒在流道内的速度、压力及湍动能强度分布情况,为加工实验提供指导。3.对软性磨粒流的制备配方进行了完善,设计研制了人工关节工件和加工流道,选择相应的加工参数并编制加工工艺,进行了PIV观测实验和实物加工实验,实验结果表明:磨粒流在人工关节加工流道内形成良好的湍流流动,本文的加工方法具有良好的加工效果。