[实用新型]一种基于挤压模式的磁流变弹性体阻尼器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种阻尼器，具体涉及一种基于挤压模式的磁流变弹性体阻尼器。

背景技术

高温合金材料在高速切削时切削性能极差，整体叶轮结构复杂、空间狭小，叶片薄、弯扭大、易变形，加工过程中的切削力易引起切削过程的不稳定性，叶片受到切削力后会产生颤振并出现严重的“让刀”现象，从而产生振动(主要为颤振)，这种振动往往难以抑制。因此切削振动问题在高温合金叶轮多轴铣削加工过程中尤为突出，严重影响叶轮表面质量，降低铣削中心主轴和刀具寿命，从而使得加工效率难以提高，有时会对整个加工系统造成不良影响，甚至带来潜在的服役安全隐患，整体叶轮实际加工生产中通常选择合理的切削参数来寻找切削稳定域，但是准确预测切削稳定域并确定合适的切削加工参数这一方法，加工效率很低，加工费用昂贵，制造周期漫长，在短期内都是很难做到的。

铣削加工振动控制方式分为两类：其一为切削参数在线调整控制法，其二为振动控制法。而振动控制法根据控制执行装置性质的不同分为主动控制方法、被动控制方法和半主动控制方法。主动控制具有极强的适应性和调节性，可实现高水平的振动控制。但由于其对较大能源的要求以及造价高(驱动系统一般为液压驱动系统，复杂且造价高)、加工工艺复杂、设备的维修费用高、可靠性和稳定性差等方面的问题，其应用仍受到限制。被动控制的吸振器参数与机床的工艺状态相关性强,应用受到了极大的限制。近年来，一些学者把磁流变弹性体引入到振动抑制的方法中来，并取得了很好的效果，实现颤振抑制成为可能。

磁流变弹性体作为一种新型的磁流变材料，由微米级的磁性颗粒及高分子聚合物载体(一般是橡胶)组成，由于液体橡胶和铁磁性颗粒混合体在外加磁场的作用下固化，混合物中的铁磁性颗粒在磁致效应下形成链状结构。由于磁流变弹性体同时具有弹性体和磁流变材料的一些特点，如响应速度快(ms量级)，可逆性好，刚度可控等，又克服了磁流变液密封与沉降性等缺点，因而磁流变弹性体及其应用已经成为一个研究的热点。磁流变弹性体在机械加工、精密制造、汽车和飞机等振动的控制、降噪等方面都有很好的应用前景，磁流变弹性体的使用可以简化某些机械结构，实现一些特殊功能。

就目前研究情况看，在短期内实现高温合金叶轮稳定域准确预测及加工参数优化等的目标难以实现，因而开发快速、准确、通用性强的颤振监视与控制系统是现代高精度生产的迫切需要，如果能够实现对整体叶轮在加工过程中的模态参数进行动态补偿，就能够在一定程度上抑制加工颤振，从而提高机床的加工精度与产品质量。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有高速切削加工时，铣刀切削材料时引起的系统模态参数的改变，导致切削系统产生振动的问题，进而提出一种基于挤压模式的磁流变弹性体阻尼器。

本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是：本实用新型包括下导磁体、线圈、套筒、磁流变弹性体、上导磁体、上盖和外壳，下导磁体固接在机床的夹具基座上，下导磁体上端的中部位置设有凸起，线圈缠绕在下导磁体的凸起上，套筒套装在线圈的外侧且设置在下导磁体的上表面，磁流变弹性体套装在线圈的外侧且设置在套筒的上端，上导磁体设置在磁流变弹性体的上方，上导磁体下端的中部位置设有凹槽，下导磁体上凸起的上端和线圈的上端均设置在上导磁体上的凹槽内，上导磁体上凹槽的凹面与下导磁体上凸起的上表面之间设有间隙，上盖固接在上导磁体的上表面，上盖上端的中部位置设有连接凸起，连接凸起的上端与被控对象连接，外壳的中间位置设有通孔，上盖的连接凸起穿过外壳的通孔，外壳套装在上盖、上导磁体、磁流变弹性体、套筒和下导磁体的外侧，外壳下端的边缘与下导磁体下端的边缘固接。

本实用新型与现有技术相比包含的有益效果是：本实用新型基于磁流变弹性体材料，利用磁流变弹性体材料在磁场的作用变化下来改变磁流变弹性体材料的刚度和阻尼系数，实现对航空发动机整体叶轮在多轴高速切削时产生的颤振起到抑制的作用。对整体叶轮的切削振动实现有效的控制，抑制加工过程中的振动，扩展高速切削加工的稳定性，结构简单，安装调整控制方便，整体叶轮的加工效率提高了75％以上，加工精度在原有的基础上提高了两个精度等级，降低加工成本，避免主动振动抑制装置较大能源的要求以及造价高、加工工艺复杂、设备的维修费用高等方面的问题，同时磁流变弹性体阻尼器能够实现多个模态的目标抑制，性能稳定，克服被动控制局限性等的缺点。

附图说明

图1是本实用新型整体结构的示意图。

具体实施方式