超声辅助磁流变抛光的磁流变液循环系统研制及磁路设计

摘要

随着当今光学以及相关科学技术的迅速发展，光学器件的应用越来越广泛，尤其是非球面光学元件，因此迫切需要研究可以适用于脆硬材料非球面加工的超精密加工方法。磁流变抛光是国外近年来新兴的一种光学非球面超精密加工方法，而超声辅助磁流变抛光是在其基础上派生出来的新型抛光方法，它将电磁学、流变学、化学综合作用于光学加工中，可以实现对光学器件的高精密抛光。磁流变抛光为抛光区域可控的柔性抛光，在抛光表面不会产生亚表面破坏层，能很好的满足航空、航天、国防等领域光学器件的加工要求，有广阔的应用前景。
　　磁流变液的循环系统是超声辅助磁流变抛光设备的重要组成部分，一个稳定的磁流变液循环系统对于保持超声辅助磁流变抛光特性的稳定有重要的作用。
　　首先，研制了磁流变液的粘度控制系统，采用检测搅拌电机电枢电流变化的方法实时检测磁流变液粘度的变化。实验表明，此系统能够保持磁流变液粘度的稳定，对保持磁流变抛光特性的稳定有较好的作用。
　　其次，理论分析了电磁铁磁场的空间分布，采用有限元分析软件对磁流变抛光所需的磁路进行了仿真和优化，设计出适用于本实验装置的电磁铁的磁路。
　　最后，搭建出了本超声辅助磁流变抛光机床的磁流变液体循环系统，用该装置进行了磁流变抛光实验，实验结果表明，此系统能够实现稳定的磁流变液循环，所抛光的工件达到了很好的抛光效果。

目录

超声辅助磁流变抛光的磁流变液循环系统研制及磁路设计

RESEARCH ON MAGNETORHEOLOGICALFLUID CIRCULATING SYSTEM AND DESIGN OF MEGNETIC CIRCUIT OF ULTRASONIC ASSISTED MAGNETORHEOLOGICAL FINISHING

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪 论

1.1 课题的来源及意义

1.1.1 课题的来源

1.1.2 课题研究的背景及意义

1.2 光学非球面零件加工技术的加工方法

1.3 磁流变抛光技术综述

1.3.1 磁流变抛光技术国外研究现状

1.3.2 磁流变抛光国内研究概况

1.4 本文主要研究内容

第2章 磁流变液粘度控制系统的研制

2.1 粘度对抛光效果的影响

2.2 粘度测量方法的选择

2.3 粘度控制系统的原理

2.4 粘度控制系统的研制

2.4.1 粘度控制系统的组成

2.4.2 粘度控制系统的工作过程

2.4.3 控制软件的编制

2.5 本章小结

第3章 超声辅助磁流变抛光磁场发生装置的设计

3.1 磁场的标量磁位分析

3.2 抛光区磁场强度的计算

3.3 电磁铁磁场的仿真及其优化

3.3.1 电磁铁磁路的优化

3.3.2 仿真结果的误差分析

3.4 磁敏微粒在抛光区的受力分析

3.5 电磁铁工作时间的控制

3.6 本章小结

第4章 磁流变液体循环系统的研制及试验

4.1 原磁流变抛光试验装置

4.2 超声辅助磁流变抛光的试验装置

4.2.1 超声辅助磁流变抛光整体装置

4.2.2 磁流变液体循环控制系统

4.3 磁流变抛光设备的试验研究

4.4 本章小结

结 论

参考文献

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致 谢