在当今时代,对表面光洁度和质量优越的产品的需求大幅提升,促使行业产品具有更好的功能性和市场可持续性。然而难题尤其在于很难对表面质量要求高的异形曲面类产品进行精密加工。磨粒流加工技术是机械领域内的精密加工异形曲面产品行之有效的技术,因为可以实现磨粒进入到难以接触的异形曲面类零件的内部表面达到微切削作用,从而满足高效光整加工内表面的实际要求,降低工件表面粗糙度,提高工件的精度。因此,研究异形曲面零件的内表面质量对该类产品性能的提升有重要的实际工程应用和学术价值。应用大涡模拟方法对固液两相磨粒流进行数值模拟分析,将多边形螺旋曲面管作为研究对象,分别从不同入口压力、不同磨料浓度、不同磨粒粒径以及不同加工时间对多边形螺旋曲面管内部的静态压强、动态压强、湍流动能、湍流粘度、壁面剪切力、磨粒流动迹线及流体流动分布状况进行数值分析,深入分析磨料的运动规律,揭示流体涡旋形成机制,探讨磨粒微切削作用机制。对多边形螺旋曲面管进行磨粒流加工正交试验,检测工件内表面的表面粗糙度和表面形貌,检测结果显示:经磨粒流加工后,各样件表面粗糙度Ra值明显降低,工件表面形貌平整光滑,显著提升表面质量和工件精度。根据检测数据进行磨粒流加工核心工艺参数的正交试验极差和方差分析,明确工艺参数对磨粒流加工的影响次序和作用因素,获得最佳工艺参数,通过开展试验研究和数据计算,构建多元回归数学模型进行回归分析,计算出的拟合值接近于测试值,证实了数学模型的准确有效性,并获得了理想的表面质量,为磨粒流加工的核心工艺研究提供了理论指导和技术支持。