The invention relates to a magnetorheological fluid follow-up support method, which belongs to the clamping technical field, in particular to a magnetorheological fluid follow-up support method. Firstly, a follow-up excitation device is designed and assembled, thin-walled parts are installed on the clamp body to form a cavity, and magnetorheological fluids are injected into the cavity. Then the excitation current is controlled to control the magnetic field strength and the support stiffness of MRF to meet the clamping rigidity requirements of different thin-walled parts. Under the condition of passive excitation, the magnetorheological fluid can work in extrusion mode and obtain higher elastic modulus. The following excitation solidification and demagnetization relaxation were carried out in the target region to realize the following support and flexible clamping of large thin-walled parts. The excitation magnetic field of the method is precisely controlled, and the instantaneous liquid-solid transformation of magnetorheological fluid ensures the continuity and flexibility of the thin-walled magnetorheological follow-up support, and the clamping reliability is good.
【技术实现步骤摘要】
一种磁流变液随动支撑方法
本专利技术属于装夹
,特别涉及一种磁流变液随动支撑方法。
技术介绍
薄壁件被广泛应用于航空航天等领域的关键装备中,其上设计有尺寸和位置精度相对严格的复杂加工特征,而且往往要求等剩余壁厚或变壁厚。然而,由于该类零件具有壁薄、刚度差、面形复杂等特点,实现可靠装夹难度大。目前,针对薄壁件装夹,工程中可选的装夹方案主要包括靠模装夹、真空吸附装夹、点阵支撑装夹、镜像支撑装夹等。靠模装夹操作简单,由于成型后的薄壁件廓形误差较大(毫米级),胎膜与薄壁件难以完全贴合,势必存在装夹缝隙;真空吸附相对平稳,但对于复杂面形薄壁结构,吸附可靠性差;点阵支撑适于敞开式薄壁件,但支撑点空隙区域往往呈悬空状态,易出现切削变形和振动,且装夹系统整体柔性较差;镜像支撑装夹是解决大型、超大型薄壁结构加工支撑的有效方案,但需要较大的支撑空间,且运动控制非常复杂。磁流变液是一种形态可控的智能材料,其在常温下通过外加磁场能快速、可逆、连续地实现固-液可控转换。为此,利用磁流变液的流体特性柔性充填装夹间隙,并通过磁场调控实现加工目标区域的随动固化支撑,可为复杂薄壁件支撑装夹提供一种柔性解决方案。2016年,山东大学专利CN106514369A中,专利技术了“一种用于复杂曲面类薄壁件铣削的柔性夹具”,可实现加工颤振抑制。2017年,大连理工大学在专利CN106881609A中,专利技术了“一种薄壁平板磁流变液柔性支撑方法”,设计了阵列式励磁单元,实现了磁流变液于初始装夹状态下对缝隙的柔性充填,然而该方式不能实现随动支撑。上述研究均未提及面向薄壁件可靠装夹的一种磁流变液随 ...
【技术保护点】
1.一种磁流变液随动支撑方法,其特征是,该方法首先设计并组装随动励磁装置,在夹具体上安装薄壁件并形成空腔,向空腔内注入磁流变液;再通过控制励磁电流调控励磁磁场强度,控制磁流变液的支撑刚度,以满足不同薄壁件装夹刚性需求;通过对目标区域磁流变液实施随动励磁固化和卸磁松弛,实现对大型薄壁件随动支撑和柔性装夹;方法的具体步骤如下:第一步 设计并组装随动励磁装置随动励磁装置(I)由内壳(1)、外壳(2)、励磁线圈(3)三部分组成;内壳(1)设计为阶梯形状,使其与铣刀(6)、刀柄(7)和主轴(8)的轮廓相容;将励磁线圈(3)缠绕至内壳(1)上,形成励磁内核;再利用外壳上螺栓组件(4)和外壳下螺栓组件(5),把外壳(2)与内壳(1)连接在一起;冷却液经由内壳(1)上的流入通道(1a)进入励磁线圈(3),并从外壳(2)上的流出通道(2a)流出,实现对励磁线圈(3)的冷却;第二步 填充磁流变液将薄壁件(12)放置到夹具体(14)上,用薄壁件螺栓组件(13)完成装夹,则薄壁件(12)与夹具体(14)间形成空腔;磁流变液(15)经阀门(18)和入口通道(14a)被注入至空腔;透明观测管(16)通过流出通道( ...
【技术特征摘要】
1.一种磁流变液随动支撑方法,其特征是,该方法首先设计并组装随动励磁装置,在夹具体上安装薄壁件并形成空腔,向空腔内注入磁流变液;再通过控制励磁电流调控励磁磁场强度,控制磁流变液的支撑刚度,以满足不同薄壁件装夹刚性需求;通过对目标区域磁流变液实施随动励磁固化和卸磁松弛,实现对大型薄壁件随动支撑和柔性装夹;方法的具体步骤如下:第一步设计并组装随动励磁装置随动励磁装置(I)由内壳(1)、外壳(2)、励磁线圈(3)三部分组成;内壳(1)设计为阶梯形状,使其与铣刀(6)、刀柄(7)和主轴(8)的轮廓相容;将励磁线圈(3)缠绕至内壳(1)上,形成励磁内核;再利用外壳上螺栓组件(4)和外壳下螺栓组件(5),把外壳(2)与内壳(1)连接在一起;冷却液经由内壳(1)上的流入通道(1a)进入励磁线圈(3),并从外壳(2)上的流出通道(2a)流出,实现对励磁线圈(3)的冷却;第二步填充磁流变液将薄壁件(12)放置到夹具体(14)上,用薄壁件螺栓组件(13)完成装夹,则薄壁件(12)与夹具体(14)间形成空腔;磁流变液(15)经阀门(18)和入口通道(14a)被注入至空腔;透明观测管(16)通过流出通道(14b)与空腔连通,透明观测管(16)设置了填满线(16a)和警示线(16b),填满线(16a)略高于薄壁件(12)的下表面,警示线(16b)与薄壁件(12)上表面齐平;当...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘海波,毋健雄,罗祺,王永青,刘阔,李特,盛贤君,郭东明,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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