用于集群磁流變拋光的分布式電磁鐵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化.pdf

1、集群磁流變效應(yīng)拋光是基于磁流變液在磁場(chǎng)作用下成為Bingham粘彈性體的磁流變效應(yīng)，將磨料混入磁流變液作為拋光工作液，以多點(diǎn)陣列集群磁流變效應(yīng)柔性研磨刷構(gòu)成拋光盤進(jìn)行拋光加工，既克服了傳統(tǒng)游離磨料拋光方法不均勻、不穩(wěn)定，又避免了固著磨料研磨拋光中的硬接觸缺點(diǎn)，其關(guān)鍵是需要均勻穩(wěn)定的分布式磁場(chǎng)，目前采用永磁體，存在磁場(chǎng)強(qiáng)度不可調(diào)、磁場(chǎng)強(qiáng)度容易衰減、拋光盤面的磁場(chǎng)不均勻等問題。本研究基于集群磁流變拋光加工原理，探索一種電磁分布式磁場(chǎng)發(fā)生器，

2、進(jìn)而優(yōu)化設(shè)計(jì)和性能分析。
　　 首先，分析出現(xiàn)有的集群磁流變加工裝置中的磁場(chǎng)發(fā)生器存在的缺陷，對(duì)最終的拋光加工效果有很大的影響。由于磁場(chǎng)發(fā)生器的缺陷，本文主要對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)裝置中的磁場(chǎng)發(fā)生器進(jìn)行改造，通過對(duì)永磁式磁場(chǎng)發(fā)生器和電磁式磁場(chǎng)發(fā)生器進(jìn)行優(yōu)勢(shì)對(duì)比，分析得出電磁式磁場(chǎng)發(fā)生器用于集群磁流變拋光具有更大的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)目前磁流變加工裝置中磁場(chǎng)發(fā)生器結(jié)構(gòu)，確定電磁鐵整體結(jié)構(gòu)及各部件（鐵芯、磁極頭、線圈）尺寸，漆包線大小及主要結(jié)構(gòu)的材料。<

3、br>　　 其次，根據(jù)Ansoft電磁場(chǎng)有限元分析軟件對(duì)電磁鐵點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)磁極頭參數(shù)（磁指長(zhǎng)度、集群點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)、凹槽間隙、凹槽深度及凹槽處圓弧處理等）進(jìn)行優(yōu)化，以形成集群效應(yīng)的面域磁場(chǎng)。通過仿真優(yōu)化后研制出用于集群磁流變拋光加工的電磁鐵，利用PEX-035型數(shù)字特斯拉計(jì)進(jìn)行磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)試，結(jié)果顯示仿真數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)基本吻合，但是曲線上各點(diǎn)的最大相對(duì)誤差值達(dá)到39％。
　　 最后，根據(jù)集群點(diǎn)陣磁極頭表面磁場(chǎng)強(qiáng)度的測(cè)試結(jié)果及放置在