磁流变励磁固化特性对薄壁件切削抑振的影响分析
发布时间：2021-07-15 21:10
随着制造业的发展,薄壁零件以其重量轻,节约材料,结构紧凑等特点,广泛应用在航空航天、国防、汽车等领域,但是由于薄壁件刚性差,强度弱,结构复杂等特点,在加工过程中会出现颤振现象,使工件表面质量变差,所以控制加工振动是保证薄壁零件加工质量的关键。在机床切削加工过程中,颤振不仅降低了工件表面质量,还造成了刀具和机床的损坏、降低了加工效率。在机械制造过程中,夹具用于固定加工工件,使之占有正确的位置,并在加工过程中支撑工件,减少工件的振动和变形。因此设计具有增加系统刚度、减少薄壁工件变形的夹具具有重要的意义。磁流变液受外加磁场激励能迅速固化（相变时间毫秒级）,在常温下即可轻松实现“液-固”相变互逆转换。这样,既可利用磁流变液的优良流动特性柔性充填装夹间隙,实现磁流变液与零件装夹面的随形接触,又可通过励磁固化特性实现局部或整体低应力支撑装夹。同时,还可利用磁流变液励磁相变的可控性,调控薄壁件加工系统动力学特性,实现加工颤振抑制。以磁流变液作为相变装夹材料,为薄壁件可靠、柔性装夹提供了有效方案选择。因此磁流变装夹在保证薄壁件装夹柔性和可靠性、提高构件加工质量与效率、降低综合制造成本等方面具有独特的优...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1.绪论
1.1 论文的研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 颤振抑制方法研究现状
1.2.2 磁流变液研究现状
1.3 本文研究的主要内容及框架
1.3.1 主要研究内容及目的
1.3.2 论文结构安排
2 基于挤压模式的磁流变固持装置设计
2.1 挤压模式下磁流变液励磁固化特性分析
2.1.1 磁流变液的工作模式
2.1.2 磁流变液的本构关系
2.1.3 磁流变抑振结构动力学模型
2.2 悬臂式薄壁件磁流变固持构型与磁场设计
2.2.1 固持构型设计的理论基础
2.2.2 磁流变固持磁场设计
2.2.3 磁流变固持装置构型设计
2.2.4 装置维护与保养
2.3 磁流变固持装置性能测试
2.3.1 电路测试
2.3.2 磁场测试
2.3.3 密封测试
2.4 本章小结
3 薄壁件加工中的模态分析与抑振实验
3.1 磁流变励磁固化对模态参数的影响分析
3.1.1 模态仿真参数的确定
3.1.2 磁流变固持下的工件仿真分析
3.1.3 敲击法模态实验验证
3.2 励磁电流对切削稳定性的影响分析与实验
3.2.1 铣削稳定叶瓣图的绘制
3.2.2 磁流变切削实验准备
3.2.3 悬臂式薄壁件的励磁固化切削实验
3.2.4 励磁电流对切削稳定性的影响分析
3.3 本章小结
4 总结与展望
4.1 总结
4.2 展望
参考文献
附录A 铣削加工G代码
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]机械加工过程中机械振动的成因及解决措施[J]. 胡烨,陶小培. 时代农机. 2018(01)
[2]Vibration suppression of thin-walled workpiece machining considering external damping properties based on magnetorheological fluids flexible fixture[J]. Ma Junjin,Zhang Dinghua,Wu Baohai,Luo Ming,Chen Bing. Chinese Journal of Aeronautics. 2016(04)
[3]基于磁流变效应的变参数切削颤振抑制方法研究[J]. 谷涛,张永亮,洪明. 组合机床与自动化加工技术. 2016(06)
[4]磁流变减振车刀模态仿真与实验研究[J]. 张永亮,潘健健,洪明,张玮. 中国机械工程. 2015(07)
[5]薄壁零件的制造工艺研究现状[J]. 石广丰,王景梅,宋林森,史国权,范慧芳. 长春理工大学学报(自然科学版). 2012(01)
[6]磁流变智能镗杆的切削颤振抑制机理研究[J]. 孔天荣,梅德庆,陈子辰. 浙江大学学报(工学版). 2008(06)
[7]磁流变液可控刚度柔顺表面的研究[J]. 钱林俊,龚兴龙,张培强. 功能材料. 2006(07)
[8]磁流变智能材料及其减振器的结构与特性[J]. 熊超,郑坚,张进秋,张莉. 磁性材料及器件. 2004(03)
[9]团结奋斗 开拓创新 建设制造强国[J]. 路甬祥. 机电工程技术. 2003(02)
博士论文
[1]基于压电驱动器的铣削颤振主动控制研究[D]. 刘晓丽.华南理工大学 2017
[2]基于磁流变液的机床减振技术研究[D]. 李春梅.长春理工大学 2016
[3]薄壁结构件加工变形机理及夹具优化设计方法研究[D]. 周泽斌.东华大学 2011
[4]磁流变自抑振智能镗杆的理论与方法研究[D]. 孔天荣.浙江大学 2009
[5]复杂切削条件高速铣削加工动力学建模、仿真与切削参数优化研究[D]. 李忠群.北京航空航天大学 2008
硕士论文
[1]铣削加工颤振稳定性分析理论的数学方法研究[D]. 杨丹.黑龙江科技大学 2018
[2]颗粒阻尼及磁流变复合减振镗刀优化设计及仿真研究[D]. 杨立煜.中北大学 2018
[3]薄壁件铣削动态响应与振动抑制研究[D]. 石佳昊.山东大学 2017
[4]基于磁流变液的数控机床减振技术研究[D]. 贾哲.宁夏大学 2017
本文编号：3286471
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1.绪论
1.1 论文的研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 颤振抑制方法研究现状
1.2.2 磁流变液研究现状
1.3 本文研究的主要内容及框架
1.3.1 主要研究内容及目的
1.3.2 论文结构安排
2 基于挤压模式的磁流变固持装置设计
2.1 挤压模式下磁流变液励磁固化特性分析
2.1.1 磁流变液的工作模式
2.1.2 磁流变液的本构关系
2.1.3 磁流变抑振结构动力学模型
2.2 悬臂式薄壁件磁流变固持构型与磁场设计
2.2.1 固持构型设计的理论基础
2.2.2 磁流变固持磁场设计
2.2.3 磁流变固持装置构型设计
2.2.4 装置维护与保养
2.3 磁流变固持装置性能测试
2.3.1 电路测试
2.3.2 磁场测试
2.3.3 密封测试
2.4 本章小结
3 薄壁件加工中的模态分析与抑振实验
3.1 磁流变励磁固化对模态参数的影响分析
3.1.1 模态仿真参数的确定
3.1.2 磁流变固持下的工件仿真分析
3.1.3 敲击法模态实验验证
3.2 励磁电流对切削稳定性的影响分析与实验
3.2.1 铣削稳定叶瓣图的绘制
3.2.2 磁流变切削实验准备
3.2.3 悬臂式薄壁件的励磁固化切削实验
3.2.4 励磁电流对切削稳定性的影响分析
3.3 本章小结
4 总结与展望
4.1 总结
4.2 展望
参考文献
附录A 铣削加工G代码
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]机械加工过程中机械振动的成因及解决措施[J]. 胡烨,陶小培. 时代农机. 2018(01)
[2]Vibration suppression of thin-walled workpiece machining considering external damping properties based on magnetorheological fluids flexible fixture[J]. Ma Junjin,Zhang Dinghua,Wu Baohai,Luo Ming,Chen Bing. Chinese Journal of Aeronautics. 2016(04)
[3]基于磁流变效应的变参数切削颤振抑制方法研究[J]. 谷涛,张永亮,洪明. 组合机床与自动化加工技术. 2016(06)
[4]磁流变减振车刀模态仿真与实验研究[J]. 张永亮,潘健健,洪明,张玮. 中国机械工程. 2015(07)
[5]薄壁零件的制造工艺研究现状[J]. 石广丰,王景梅,宋林森,史国权,范慧芳. 长春理工大学学报(自然科学版). 2012(01)
[6]磁流变智能镗杆的切削颤振抑制机理研究[J]. 孔天荣,梅德庆,陈子辰. 浙江大学学报(工学版). 2008(06)
[7]磁流变液可控刚度柔顺表面的研究[J]. 钱林俊,龚兴龙,张培强. 功能材料. 2006(07)
[8]磁流变智能材料及其减振器的结构与特性[J]. 熊超,郑坚,张进秋,张莉. 磁性材料及器件. 2004(03)
[9]团结奋斗 开拓创新 建设制造强国[J]. 路甬祥. 机电工程技术. 2003(02)
博士论文
[1]基于压电驱动器的铣削颤振主动控制研究[D]. 刘晓丽.华南理工大学 2017
[2]基于磁流变液的机床减振技术研究[D]. 李春梅.长春理工大学 2016
[3]薄壁结构件加工变形机理及夹具优化设计方法研究[D]. 周泽斌.东华大学 2011
[4]磁流变自抑振智能镗杆的理论与方法研究[D]. 孔天荣.浙江大学 2009
[5]复杂切削条件高速铣削加工动力学建模、仿真与切削参数优化研究[D]. 李忠群.北京航空航天大学 2008
硕士论文
[1]铣削加工颤振稳定性分析理论的数学方法研究[D]. 杨丹.黑龙江科技大学 2018
[2]颗粒阻尼及磁流变复合减振镗刀优化设计及仿真研究[D]. 杨立煜.中北大学 2018
[3]薄壁件铣削动态响应与振动抑制研究[D]. 石佳昊.山东大学 2017
[4]基于磁流变液的数控机床减振技术研究[D]. 贾哲.宁夏大学 2017
本文编号：3286471
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