机械工程学报

作者：祁若龙, 王杰, 李论, 赵吉宾

单位：1. 沈阳建筑大学机械工程学院 沈阳 110168;2. 中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室 沈阳 110169

关键词：机器人加工,动力学建模,颤振抑制,磁流体减振器,再生颤振；

基金：国家自然科学基金-辽宁省联合基金(U1908230)和辽宁省自然科学基金(2023MS223)资助项目。

为降低机器人磨削加工颤振对航空发动机叶片表面质量和光整特性的负面影响，基于磁流变液不同磁场条件下的变阻尼特性，提出一种半主动振动抑制方法，消除主颤振频域下的振动峰值，抑制磨削颤振，提高加工质量。以航空发动机叶片机器人砂带磨削加工系统为研究对象，建立两自由度再生颤振模型，发现叶片刚度是影响磨削系统稳定性的重要因素。通过有限元分析软件对磨削系统开展进一步分析，发现通过辅助支撑调节磨削系统刚度与阻尼是实现颤振抑制的可行策略。由此，为使振动抑制器的系统特性覆盖叶片类零件机器人磨削振动的频域范围，设计并验证了一款磁流体减振器，通过磁场控制减振器的刚度阻尼，从而有效减小颤振能量。最后，通过试验得到叶片磨削系统振动信号与叶片表面粗糙度结果，研究结果表明，减振后叶片磨削振幅峰值降低约45%，表面粗糙度可达0.17 μm，实现了叶片磨削系统颤振的半主动抑制，叶片表面加工质量得到明显改善。

来源：2025年第5期

《机械工程学报》期刊编辑部

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