基于MRF技術(shù)的薄壁圓筒件加工工藝研究.pdf

1、在現(xiàn)代飛機(jī)、火箭、衛(wèi)星等航空航天設(shè)備及軍需裝備的設(shè)計(jì)過程中，追求產(chǎn)品的輕型化是設(shè)計(jì)者所面對的重大課題之一，有的甚至是重要的設(shè)計(jì)指標(biāo)之一。而在設(shè)計(jì)中采用薄壁件可以減輕產(chǎn)品的質(zhì)量，因此薄壁件的應(yīng)用越來越廣泛。隨著現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品越來越輕型化和小型化，隨之產(chǎn)生的對大型薄壁件的加工工藝研究也成為了一個主要的研究課題。由于薄壁件的剛性差，在加工過程中因受到切削力、夾緊力以及切削熱和殘余應(yīng)力的影響，容易產(chǎn)生變形，加工較為困難。
　　

2、對于材料為鋁2A12-T4的大型薄壁圓筒件，傳統(tǒng)的夾具在加工中難以保證其精度要求，而基于磁流變液（MRF）技術(shù)的柔性夾具和高速切削技術(shù)可滿足設(shè)計(jì)要求。磁流變液是一種新型的智能材料，可以進(jìn)行固液兩相的轉(zhuǎn)變，而且響應(yīng)速度快，在工業(yè)上有廣闊的應(yīng)用前景。高速切削加工技術(shù)適合大型薄壁圓筒件的加工，這樣通過切削參數(shù)的合理選擇，可以保證用最小的切削力進(jìn)行加工。在實(shí)際加工過程中，首先應(yīng)用Unigraphics NX3建立三維模型，應(yīng)用限元法將其通過圖形

3、界面輸入有限元軟件 ANSYS10.0，通過軟件分析得出工件在不同的切削力和MRF提供的夾緊力作用下的變形量；然后對工件的變形量用回歸法進(jìn)行分析，通過MATLAB7.0工具箱得出工件變形量的經(jīng)驗(yàn)公式中的加工參數(shù)。經(jīng)過分析可以得出，工件的最大變形量隨著磁流變液產(chǎn)生的抗剪切應(yīng)力的增大而減小，特別是在開始階段效果較為明顯，達(dá)到500kPa之后，雖然也有減小加工變形量的作用，但已經(jīng)不是很大了；再對得出的加工參數(shù)用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法中的遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化