表面加工一直是国内外研究的重点也是难点,因其结构特征的影响,传统的工具接触式抛光方法难以对其进行全面的加工,而且抛光后的工件会出现不同程度的加工损伤以及加工不均匀等问题,抛光质量很难满足实际加工的要求。为了增加抗腐蚀性和表面硬度,通常需要对铝合金零件进行硬质阳极氧化,然而部分工件的阳极氧化膜存在不同程度的色斑缺陷,影响产品外观质量,严重的甚至导致产品报废,这就需要对氧化膜进行抛光处理。若采用挤压珩磨等方法抛光此类零件,不但表面粗糙度很难提高,还有可能会破坏薄壁氧化膜,因此有必要改进原有的光整加工方法,或者探寻新的光整加工方法来实现薄壁氧化膜的精密加工。针对表面加工难的问题,本文提出了复合螺旋式约束磨粒流抛光新方法,该方法是在待加工表面配置螺旋式约束模块,使工件表面与模块间形成约束流道,利用湍流状态下的磨粒流对工件表面进行微力微量的切削作用实现工件表面的加工。本文的主要工作和成果如下:（1）基于颗粒的动力学和磨粒流的基本理论,构建螺旋式约束磨粒流的物理模型,选用RNGk-ε模型和混合模型作为本论文的湍流模型和多相流模型。（2）基于颗粒的冲蚀磨损理论,简单分析材料的去除模型,探讨建立单颗粒冲击模型和固体颗粒的冲蚀磨损,并对磨粒的冲击磨损特性进行理论研究,从而进一步分析材料的去除机理。（3）基于RNG k-ε湍流模型和混合流体模型,利用FLUENT对流道内的流场进行了数值模拟分析,仿真结果表明,当约束模块保持静止时,磨粒流在约束流道内达到了湍流状态,流道内部的速度场、压力场、湍动能分布比较均匀,这有利于磨粒流的均匀加工,随着约束模块转速的提高,流道内部的流速也逐渐增加,加强了颗粒对壁面的刮削作用,有效提高了磨粒流的加工效率。并且仿真了工件与约束模块间隙对加工特性的影响,结果表明控制两者之间适合的距离更有利于磨粒流的加工效率,提高加工效果。（4）基于颗粒图像测速系统（PIV）,对螺旋槽内的流场特性进行了研究,获取了颗粒的速度场特性和涡量特性,利用高速摄影仪对流道内的颗粒进行了观测得到了整个流道内部颗粒的运动特性,验证了仿真结果的正确性。（5）基于流场仿真和观测实验的结果,合理搭建螺旋式约束磨粒流加工实验平台,加工实验的结果表明,当约束模块静止时,在磨粒流微力微量的切削作用下,工件表面质量得到有效的改善,随着约束模块转速的不断提高,原本粗糙的工件表面逐渐趋于平整,材料去除量也逐渐增加,模块的高速旋转运动提高了磨粒流的整体加工效率,加工实验的结果有效证明了螺旋式约束磨粒流抛光方法的可行性和高效性。综上所述,本文对螺旋流场相关特性进行了仿真,合理搭建了复合螺旋磨粒流加工实验平台,仿真与实验基本相吻合,为进一步对加工的工艺参数的优化提供理论依据。