提高弱剛度、難夾持零件的加工精度,一直是學術(shù)界和工業(yè)界普遍關(guān)注的問題。文中設(shè)計了一種利用磁流變效應(yīng)為弱剛度零件提供與其形狀相適應(yīng)的柔性支撐,以獲得較高加工精度的裝置。該裝置所能提供的支撐力與其產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度密切相關(guān),因此磁感應(yīng)強度的大小是決定該柔性輔助支撐裝置性能的關(guān)鍵因素。利用有限元方法,研究了勵磁鐵芯結(jié)構(gòu)、線圈通電方式及加工工件材料對裝置工作間隙處磁場的影響規(guī)律,對不同參數(shù)下產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度進行了仿真及試驗驗證�；谏鲜鲅芯拷Y(jié)果,對磁流變?nèi)嵝暂o助支撐裝置的各項結(jié)構(gòu)參數(shù)進行設(shè)計,磁路仿真結(jié)果表明,該裝置工作間隙處磁感應(yīng)強度符合設(shè)計要求,能夠為提高加工精度提供所需的輔助支撐。 

【文章來源】：機械設(shè)計. 2020,37(11)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

MRF輔助支撐裝置剖視圖

在COMSOL軟件模型向?qū)е羞x擇二維建模，將建好的二維模型進行網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格類型采用自由三角形，網(wǎng)格最大單元尺寸6.7 mm，最小單元尺寸0.08 mm，最大單元增長率1.3，曲率因子0.3，狹窄區(qū)域分辨率為1，求解自由度數(shù)為1 313，勵磁鐵芯的網(wǎng)格劃分如圖2所示。設(shè)置各部件材料的相對磁導率、BH曲線等材料屬性，COMSOL的材料庫中自帶相關(guān)材料屬性，如若系統(tǒng)中沒有提供所需的材料及相關(guān)屬性可根據(jù)材料屬性自行添加。如文中電工純鐵和磁流變液的BH曲線是根據(jù)手冊[17]和生產(chǎn)廠家給定的測試數(shù)據(jù)輸入的，需要自行添加。取纏繞匝數(shù)N=500，電流I=1 A，鐵芯材料為電工純鐵，仿真結(jié)果如圖3所示。從圖中可以看出，鐵芯端部兩邊磁感應(yīng)強度比中間磁感應(yīng)強度大，前者約是后者的2倍。

勵磁鐵芯磁場仿真

【參考文獻】：
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