磁流变液是一种新型的智能材料,可以进行固液两相的转变,而且响应速度快,在工业上有广阔的应用前景。本文为研究磁流变液在不同磁场作用下的力学性能,建立了用于测试磁流变液挤压试验装置,并通过comsol对此试验装置磁路的磁感应强度分布进行了仿真分析,利用此测力装置进行试验,研究了磁流变液在不同外加磁场强度下的挤压特性。

设计了一套基于磁流变液的柔性辅助支撑装置,用于提高弱刚性零件的加工精度。利用有限元方法通过Comsol软件对装置磁感应强度进行仿真,研究其提供的支撑力大小,运用工程力学知识对加工工件进行力学分析、理论变形量计算以及对加工工件进行有限元加工变形仿真,研究不同加载电流状态下磁流变液辅助支撑装置对加工工件变形情况的影响。最后搭建试验台,在不同铣削参数以及磁流变辅助支撑装置加载不同电流的条件下进行铣削实验并测量加工工件的表面粗糙度以及平面度,研究铣削参数以及磁流变辅助支撑对工件加工表面质量的影响。结果表明,MRF辅助支撑装置可提高弱刚性工件的刚度,抑制加工变形,改善工件加工质量。

设计了一套基于磁流变液特性的自适应式柔性辅助支承装置,可用于提高复杂曲面弱刚度零件的加工精度,通过Comsol利用有限元法进行装置磁场仿真,确定其磁场强度大小,建立基于磁流变效应的弱刚度工件铣削加工与夹具系统装夹定位模型,对辅助支撑作用下的定位约束模型进行分析,计算静态下工件变形量,研究装置对工件加工质量的影响。搭建基于磁流变辅助支承铣削加工试验平台,在不同电流参数的条件下进行弱刚度零件铣削加工,使用Labview平台采集系统对切削信号数据进行采集分析,并测量铣削加工表面粗糙度,结果表明,磁流变辅助支承作用下,弱刚度工件表面相较于无支撑状态振动幅度相应降低了46.9%~75.7%,表面粗糙度约降低69.89%~80.61%。