基于磁流变柔性辅助支撑铣削装置设计及磁场分析

发布时间：2021-09-05 01:21

　　提高弱刚度、难夹持零件的加工精度,一直是学术界和工业界普遍关注的问题。文中设计了一种利用磁流变效应为弱刚度零件提供与其形状相适应的柔性支撑,以获得较高加工精度的装置。该装置所能提供的支撑力与其产生的磁感应强度密切相关,因此磁感应强度的大小是决定该柔性辅助支撑装置性能的关键因素。利用有限元方法,研究了励磁铁芯结构、线圈通电方式及加工工件材料对装置工作间隙处磁场的影响规律,对不同参数下产生的磁感应强度进行了仿真及试验验证。基于上述研究结果,对磁流变柔性辅助支撑装置的各项结构参数进行设计,磁路仿真结果表明,该装置工作间隙处磁感应强度符合设计要求,能够为提高加工精度提供所需的辅助支撑。 

【文章来源】：机械设计. 2020,37(11)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

MRF辅助支撑装置剖视图

在COMSOL软件模型向导中选择二维建模，将建好的二维模型进行网格划分，网格类型采用自由三角形，网格最大单元尺寸6.7 mm，最小单元尺寸0.08 mm，最大单元增长率1.3，曲率因子0.3，狭窄区域分辨率为1，求解自由度数为1 313，励磁铁芯的网格划分如图2所示。设置各部件材料的相对磁导率、BH曲线等材料属性，COMSOL的材料库中自带相关材料属性，如若系统中没有提供所需的材料及相关属性可根据材料属性自行添加。如文中电工纯铁和磁流变液的BH曲线是根据手册[17]和生产厂家给定的测试数据输入的，需要自行添加。取缠绕匝数N=500，电流I=1 A，铁芯材料为电工纯铁，仿真结果如图3所示。从图中可以看出，铁芯端部两边磁感应强度比中间磁感应强度大，前者约是后者的2倍。

励磁铁芯磁场仿真

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3384391