倒置式磁流變拋光裝置研究.pdf

1、磁流變拋光(Magnetorheological Finishing,簡稱MRF)是上世紀90年代初逐漸發(fā)展起來的的一種先進光學加工技術(shù)，它將電磁學、流體動力學理論、分析化學與光學加工理論相結(jié)合，提供了一種可以準確控制去除量的確定性拋光策略，通過計算機控制，可以精確的控制拋光后的光學零件面形，同時保證低粗糙度的表面加工質(zhì)量、微小的工件亞表面損傷和高的加工效率。但是，目前國內(nèi)各相關(guān)機構(gòu)所研制的磁流變拋光系統(tǒng)大多是一種相對傳統(tǒng)的磁流變拋光技

2、術(shù)，即將工件置于拋光輪上方，利用拋光輪與工件之間磁流變液的相變效應進行磁流變超精密拋光。這種拋光裝置對小型工件的加工具有一定的優(yōu)勢，但是對于大型工件，卻由于它們體積龐大，質(zhì)量大，難于裝夾等原因不利于進行工件在上方的磁流變拋光。本研究將傳統(tǒng)磁流變拋光裝置倒置，即將工件置于磁流變拋光輪下方進行加工，以便對大尺寸工件進行磁流變拋光。
　　本文主要進行了以下幾個方面的研究工作：
　　首先，根據(jù)電磁場基本理論和倒置式磁流變拋光加工要求

3、，利用MATLAB軟件對磁場發(fā)生裝置——電磁鐵進行初步設計與仿真，計算出電磁鐵各部分尺寸，線圈匝數(shù)，電流大小等主要參數(shù)數(shù)據(jù)值。
　　其次，針對MATLAB所計算的數(shù)據(jù)及其所設計的電磁鐵模型，利用ANSYS對該電磁鐵模型進行二維與三維的APDL電磁場仿真，并利用正交設計等方法對該電磁鐵模型，尤其是磁極模型的各主要參數(shù)進行優(yōu)化。
　　最后，根據(jù)所設計的電磁鐵，研制出倒置式磁流變拋光裝置，即拋光輪及相關(guān)附屬機構(gòu)，并研究了磁流變液傳