電永磁磁力夾緊系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展

1、 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題目 系 別： 機(jī)械工程系專 業(yè): 機(jī)電一體化年級(jí)班級(jí)： 2009級(jí)機(jī)電一體化一班 姓 名： 陳茂純學(xué) 號(hào)： 0908041126指導(dǎo)教師： 黃繼賢職 稱： 高級(jí)工程師2012年 4 月 10日夾具是機(jī)械制造過(guò)程中用來(lái)固定加工對(duì)象，使之占有正確的位置，以接受施工或檢測(cè)的裝置。又稱卡具。從廣義上說(shuō)，在工藝過(guò)程中的任何工序，用來(lái)迅速、方便、安全地安裝工件的裝置，都可稱為夾具。例如焊接夾具、檢驗(yàn)夾具、裝配夾具、機(jī)床夾具等。其中機(jī)床夾具最為常見(jiàn)，常簡(jiǎn)稱為夾具 。在機(jī)床上加工工件時(shí)，為使工件的表面能達(dá)到圖紙規(guī)定的尺寸、幾何形狀以及與其他表面的相互位置精度等技術(shù)要求 ，加工前必須將工件裝好

2、（定位）、夾牢（夾緊）。夾具通常由定位元件（確定工件在夾具中的正確位置）、夾緊裝置 、對(duì)刀引導(dǎo)元件(確定刀具與工件的相對(duì)位置或?qū)б毒叻较?、分度裝置（使工件在一次安裝中能完成數(shù)個(gè)工位的加工，有回轉(zhuǎn)分度裝置和直線移動(dòng)分度裝置兩類）、連接元件以及夾具體（夾具底座）等組成。夾具種類:按使用特點(diǎn)可分為：萬(wàn)能通用夾具。如機(jī)用虎鉗、卡盤(pán)、吸盤(pán)、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等，有很大的通用性，能較好地適應(yīng)加工工序和加工對(duì)象的變換，其結(jié)構(gòu)已定型，尺寸、規(guī)格已系列化，其中大多數(shù)已成為機(jī)床的一種 標(biāo)準(zhǔn)附件。專用性?shī)A具。為某種產(chǎn)品零件在某道工序上的裝夾需要而專門設(shè)計(jì)制造，服務(wù)對(duì)象專一，針對(duì)性很強(qiáng)，一般由產(chǎn)品制造廠自行設(shè)計(jì)。

3、常用的有車床夾具、銑床夾具、鉆模(引導(dǎo)刀具在工件上鉆孔或鉸孔用的機(jī)床夾具)、鏜模(引導(dǎo)鏜刀桿在工件上鏜孔用的機(jī)床夾具)和隨行夾具（用于組合機(jī)床自動(dòng)線上的移動(dòng)式夾具）?？烧{(diào)夾具?？梢愿鼡Q或調(diào)整元件的專用夾具。組合夾具。由不同形狀、規(guī)格和用途的標(biāo)準(zhǔn)化元件組成的夾具，適用于新產(chǎn)品試制和產(chǎn)品經(jīng)常更換的單件、小批生產(chǎn)以及臨時(shí)任務(wù)。除虎鉗、卡盤(pán)、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)之類，還有一個(gè)更普遍的叫刀柄，一般說(shuō)來(lái)，刀具夾具這個(gè)詞同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，大多這個(gè)夾具指的就是刀柄。機(jī)床夾具是機(jī)床上用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的一種裝置。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對(duì)于機(jī)床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。定位基準(zhǔn)車床夾具在車

4、床上用來(lái)加工工件內(nèi)、外回轉(zhuǎn)面及端面的夾具稱為車床夾具。車床夾具多數(shù)安裝在主軸上；少數(shù)安裝在床鞍或床身上。 三坐標(biāo)夾具使用在測(cè)量機(jī)上，利用其模塊化的支持和參考裝置，完成對(duì)所測(cè)工件的柔性固定。該裝置，能夠進(jìn)行自動(dòng)編程，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的支撐，并可建立無(wú)限的工件配置參考點(diǎn)。先進(jìn)的專用軟件，能夠直接通過(guò)工件的幾何數(shù)據(jù)，在幾秒鐘之內(nèi)產(chǎn)生工件的裝夾程序。銑床夾具均安裝在銑床工作臺(tái)上，隨機(jī)床工作臺(tái)作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。主要由定位裝置、夾緊裝置、夾具體、連接元件、對(duì)刀元件組成。銑削加工時(shí)，切削力較大，又是斷續(xù)切削，振動(dòng)較大，因此銑床夾具的夾緊力要求較大，夾具剛度、強(qiáng)度要求都比較高。 電永磁吸盤(pán)是指依靠永磁磁鋼產(chǎn)生吸力，用激磁

5、線圈對(duì)磁鋼的吸力進(jìn)行控制，起到吸力開(kāi)關(guān)作用的吸盤(pán)。優(yōu)點(diǎn)：精度高，無(wú)熱變形，節(jié)能。分類：主要有普通矩形電永磁吸盤(pán)、強(qiáng)力矩形電永磁吸盤(pán)、圓形電永磁吸盤(pán)等三類。 電控永磁吸盤(pán) 虎鉗下面我們主要介紹和講解是銑床夾具中比較有發(fā)展前景的電控永磁吸盤(pán)電控永磁吸盤(pán)主要特點(diǎn)：1.磁力強(qiáng)大，加工精度高。臺(tái)面最大吸力13-18kg/cm;，是普通磁力吸盤(pán)的2倍左右，確保工件裝夾牢固不會(huì)出現(xiàn)劃移拉傷，由于加工過(guò)程不需要供電，所以本產(chǎn)品不存在熱變形現(xiàn)象，有效地保證了加工精度1. 2.安全，強(qiáng)勁，節(jié)能，環(huán)保。電永磁吸盤(pán)在工作過(guò)程中不需要電能，只靠永磁吸力吸持工件，避免了電磁系統(tǒng)在突然斷電和脫線損壞使磁力喪失而出現(xiàn)工件脫落

6、的危險(xiǎn)。由于電永磁吸盤(pán)只是在充磁和消磁過(guò)程的1-2秒內(nèi)使用電能，工作中不使用任何能源而產(chǎn)生安全、強(qiáng)勁、高效的力量，既經(jīng)濟(jì)，又環(huán)保。電永磁吸盤(pán)介紹：電永磁技術(shù)的創(chuàng)新和QUADSYSTEM的專利使得電永磁系統(tǒng)確保力量強(qiáng)大、絕對(duì)安全、長(zhǎng)期穩(wěn)定。雙磁路轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包含一系列獨(dú)立的、以棋盤(pán)方式布置、能轉(zhuǎn)換N/S的方形磁極，通過(guò)眾多磁體縫隙網(wǎng)格，使得磁力線在水平平面區(qū)域內(nèi)流動(dòng)而產(chǎn)生高聚集力。產(chǎn)生的夾緊力使工件固定，與切削力的方向無(wú)關(guān)，也不受工件厚度限制?！癗EUTRAL CROWN”指引磁力線完全作用在活性表面，確保最佳效能并與其他模塊完全絕緣。電能只是在沖磁（MAG激活）和去磁（DEMAG釋放）階段被使用幾

7、秒鐘：在加工過(guò)程中，工件只由高能永久磁體產(chǎn)生的力量來(lái)固定。這一磁力環(huán)繞于每個(gè)方形磁極的5面。這一系統(tǒng)不受可能出現(xiàn)的電源故障影響，因此在本質(zhì)上保證安全。沒(méi)有能耗、節(jié)省能源，裝夾面保持“冷”狀態(tài)，無(wú)變形和縮漲。磁力保持永久恒定。 電永磁吸盤(pán)只是在充磁和退磁過(guò)程的瞬間使用電能，工作中不使用任何電能，產(chǎn)生安全、強(qiáng)勁、高效的吸力且節(jié)能95%以上。省卻了傳統(tǒng)機(jī)械、液壓、氣壓夾具中的電、液、氣路及蓄能器的配置，避免油、氣的泄露及夾緊螺栓的疲勞損傷以及由此帶來(lái)的不安全隱患，同時(shí)節(jié)省了能源，即經(jīng)濟(jì)又環(huán)保。電控永磁磁盤(pán)的功能簡(jiǎn)介 用于裝夾各種形狀和尺寸的鐵質(zhì)工件突破傳統(tǒng)局限，即使是最先進(jìn)的機(jī)床也經(jīng)常由于傳統(tǒng)裝夾系

8、統(tǒng)的局限而不能充分發(fā)揮作用。實(shí)際上，用虎鉗和夾板來(lái)裝夾工件并執(zhí)行預(yù)期加工時(shí)，工件總是受到約束，因此必須進(jìn)行多次定位裝夾才能實(shí)現(xiàn)全部加工，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。而且，傳統(tǒng)的機(jī)械裝夾系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、產(chǎn)生變形，在加工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，難以達(dá)到所需公差要求。 工件不受約束，夾緊力均勻使用磁力裝夾系統(tǒng)可使工件定位于磁力表面，即可作為機(jī)械基準(zhǔn)，又可作為裝夾區(qū)域。夾緊力均勻分布于整個(gè)接觸面，工件無(wú)夾壓變形，保持全面開(kāi)放狀態(tài)，一次裝夾可完成全部加工。由于沒(méi)有任何障礙和約束，加工能力可以得到最好的發(fā)揮。無(wú)振動(dòng)可使切削量、刀具壽命長(zhǎng)、粗糙度提高、精度更加完美。 自動(dòng)調(diào)整墊片成為現(xiàn)實(shí)浮動(dòng)磁墊是一種創(chuàng)新和獨(dú)特的技

9、術(shù)解決方案，適應(yīng)不規(guī)則或彎曲表面工件的夾緊。應(yīng)用QUADSYSTEM SUPER-QUAD 磁路，即使是對(duì)較大高度的磁墊也能產(chǎn)生強(qiáng)大的吸力，柔性磁力底座可自動(dòng)調(diào)整被裝夾的工件，穩(wěn)定而不變形。標(biāo)準(zhǔn)的方案是用3個(gè)固定的磁墊和適量的浮動(dòng)磁墊，緊固于發(fā)生磁極上，以便形成與工件最好的接觸面。一旦夾緊，磁墊全部支撐與工件底部，強(qiáng)勁的磁流使磁墊漲緊，與工件形成一個(gè)堅(jiān)如磐石的整體。自調(diào)整磁墊的上半部可在斜面上移動(dòng)，兩部分彼此晈合安裝，避免夾緊過(guò)程中軸向或徑向移動(dòng)。吸盤(pán)所配的磁墊的種類及圖案不可能的事情變得簡(jiǎn)單容易快速、全面細(xì)微自動(dòng)墊平工件、夾緊在全面接觸面上無(wú)變形夾緊一次定位加工即可達(dá)到大面積高平面度快速應(yīng)力

10、釋放可進(jìn)行輪廓和通孔加工延長(zhǎng)磁力表面的工作壽命我們磁盤(pán)的特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：柔性 實(shí)現(xiàn)5面加工 全行程使用 工件可大于臺(tái)面 獨(dú)特加工簡(jiǎn)化CNC或FMS編程經(jīng)濟(jì)有限的投資，無(wú)須維護(hù)，無(wú)須改變機(jī)床和生產(chǎn)線，降低刀具消耗，高價(jià)值，安全恒定集中的夾緊力，夾緊狀態(tài)下無(wú)需電力，無(wú)磁力線散射， 無(wú)干涉高效簡(jiǎn)易快速裝卸，大大降低停機(jī)時(shí)間，易于連接CAD/CAM系統(tǒng)，磁力強(qiáng)大，加工精度高，生態(tài)友好兼容，無(wú)能耗，無(wú)污染主要型號(hào)：NP50型號(hào)用途：適用于中等大小工件銑削時(shí)的吸持特點(diǎn)：方形磁極50×50 mm 每個(gè)磁極磁力超過(guò)350公斤 電永磁技術(shù)，沒(méi)有熱變形 由整塊鋼材加工出來(lái)，具有良好的剛性 配合固定磁墊的使用，

11、可實(shí)現(xiàn)吸持一面加工五面 配合浮動(dòng)磁墊的使用，可實(shí)現(xiàn)無(wú)形變吸持 330×330×60 ：16個(gè)磁極，配合小控制器 350×380×60 ：20個(gè)磁極，配合大控制器注：NP50方型磁極50*50mm 單格磁力350公斤吸力,質(zhì)保五年。 加工工件面100mm×100mm以上均可吸持。NP70型號(hào)用途：適用于大型工件銑削時(shí)的吸持特點(diǎn)：方形磁極70×70 mm每個(gè)磁極磁力超過(guò)690公斤電永磁技術(shù)，沒(méi)有熱變形由整塊鋼材加工出來(lái)，具有良好的剛性配合固定磁墊的使用，可實(shí)現(xiàn)吸持一面加工五面配合浮動(dòng)磁墊的使用，可實(shí)現(xiàn)無(wú)形變吸持410*410*60:16個(gè)

12、磁極配合大控制器電控永磁吸盤(pán)示意圖電永磁吸盤(pán)的應(yīng)用領(lǐng)域：1.數(shù)控機(jī)床及加工中心用：棋格型和條形電永磁吸盤(pán)。 2.加工導(dǎo)軌用：超強(qiáng)力電永磁吸盤(pán)。 3.車床盤(pán)形件用：車用電永磁吸盤(pán)。 4.大型鋼板的搬運(yùn) 與切割機(jī)的喂料：重型，中型和輕型吊裝用電永磁起重器。 5.汽車輪船行業(yè)及各種生產(chǎn)線自動(dòng)線的抓取機(jī)械:小型及微型電永磁起重器。 主要用途：1.金屬切削加工、快速換模（注塑機(jī)、陶瓷干壓機(jī)）、磁力起重。 2.金屬切削加工包括車削、銑削、磨削、刨削、鉆削等，既適合普通機(jī)床應(yīng)用，也適合加工中心應(yīng)用，不需要改變機(jī)床原有結(jié)構(gòu)。因這些設(shè)備的市場(chǎng)保有量很大，具有廣闊的市場(chǎng)前景。 3.快速換模包括注塑機(jī)、陶瓷干壓機(jī)等

13、，省去了諸多的調(diào)整工作，換模速度極快。生產(chǎn)配有電永磁吸盤(pán)的注塑機(jī)利潤(rùn)空間陡然增加，且深受用戶的青睞。 4.起重搬運(yùn)：對(duì)于單張鋼板的吊運(yùn)尤其汽車車橋、汽車底盤(pán)、集裝箱輪船制造等領(lǐng)域，要求對(duì)鋼板平吊平放，且要求單張鋼板起吊不粘連。電永磁起重系統(tǒng)的特性恰恰適用于以上工況。 5.焊接夾持： 各類管道以及鋼板拼接需要夾持具將其加緊定位，然后才能焊接。電永磁夾具靠其強(qiáng)大的吸力，以及操作使用可靠簡(jiǎn)便等特點(diǎn)比其他各類夾具性能上更勝一籌。電永磁吸盤(pán)的應(yīng)用領(lǐng)域：1.數(shù)控機(jī)床及加工中心用：棋格型和條形電永磁吸盤(pán)。 2.加工導(dǎo)軌用：超強(qiáng)力電永磁吸盤(pán)。 3.車床盤(pán)形件用：車用電永磁吸盤(pán)。 4.大型鋼板的搬運(yùn)與切割機(jī)的喂

14、料：重型，中型和輕型吊裝用電永磁起重器。 5.汽車輪船行業(yè)及各種生產(chǎn)線自動(dòng)線的抓取機(jī)械:小型及微型電永磁起重器。 主要用途1.金屬切削加工、快速換模（注塑機(jī)、陶瓷干壓機(jī)）、磁力起重。 2.金屬切削加工包括車削、銑削、磨削、刨削、鉆削等，既適合普通機(jī)床應(yīng)用，也適合加工中心應(yīng)用，不需要改變機(jī)床原有結(jié)構(gòu)。因這些設(shè)備的市場(chǎng)保有量很大，具有廣闊的市場(chǎng)前景。 3.快速換模包括注塑機(jī)、陶瓷干壓機(jī)等，省去了諸多的調(diào)整工作，換模速度極快。生產(chǎn)配有電永磁吸盤(pán)的注塑機(jī)利潤(rùn)空間陡然增加，且深受用戶的青睞。 4.起重搬運(yùn)： 對(duì)于單張鋼板的吊運(yùn)尤其汽車車橋、汽車底盤(pán)、集裝箱輪船制造等領(lǐng)域，要求對(duì)鋼板平吊平放，且要求單張鋼

15、板起吊不粘連。電永磁起重系統(tǒng)的特性恰恰適用于以上工況。 5.焊接夾持： 雖然目前我國(guó)的電永磁吸盤(pán)產(chǎn)品水平普遍不高，但經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，我國(guó)電永磁吸盤(pán)正朝著“由低向高、由粗到精”的方向發(fā)展。由最初的粗制濫造發(fā)展到今天的注重產(chǎn)品質(zhì)量和外觀造型，產(chǎn)品的質(zhì)量和制造水平明顯提高，隨之用戶的滿意度也不斷的提高了。隨著市場(chǎng)的發(fā)展，電永磁吸盤(pán)的生產(chǎn)和銷量會(huì)持續(xù)增大，使用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大。增加銷售渠道，擴(kuò)大產(chǎn)品使用領(lǐng)域隨著國(guó)內(nèi)整個(gè)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展、質(zhì)量好、物美價(jià)廉的電永磁吸盤(pán)在城市化建筑等領(lǐng)域?qū)?lái)會(huì)得到更多的應(yīng)用。因此，企業(yè)用積極開(kāi)拓其他的銷售渠道，擴(kuò)大電永磁吸盤(pán)以及強(qiáng)力電磁吸盤(pán)的使用范圍，城市也是一個(gè)潛在的巨大市場(chǎng)。隨著國(guó)內(nèi)整個(gè)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展、質(zhì)量好、物美價(jià)廉的電永磁吸盤(pán)在城市化建筑等領(lǐng)域?qū)?lái)會(huì)得到更多的應(yīng)用。因此，