[发明专利]磁流变柔性夹具系统及夹紧方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁流变柔性夹具系统及夹紧方法，属于定位装夹技术领域。

背景技术

在制造领域，薄壁、柔软件加工是很常见的被加工件。这些构件在工业生产中，常用机床夹具对工件的夹紧力难以把握，夹紧力过小，会导致加工过程中工件移动从而加工失败；夹紧力过大，会导致工件自身变形，对工件加工后的形状位置公差产生较大影响。另外，加工过程工件产生的振动也可能使工件达不到尺寸精度要求而导致返工或报废。大多数夹具仅用于刚性零件的加工和装配，对于较易变形的零件需要专门设计相应夹具，这极大的限制了生产加工的灵活性。随着越来越多的企业追求高效快速的制造目标,在机械行业中具有更高灵活性的夹具系统应运而生。发明目的：发明一种柔性的夹具系统，解决现有的传统夹具存在的对工件的夹紧力难以把握的问题。

发明内容

针对专用普通夹具夹紧力难以把握的缺点，本发明提供了一种磁流变柔性夹具系统，能够完成零构件的夹紧任务和连续可控地调整夹紧力。

本发明具有以下特征：磁流变柔性夹具系统包括外部转盘、螺纹转盘、移动卡爪、锥齿轮、磁流变夹具；所述螺纹转盘安装于外部转盘内部，且可相对于外部转盘旋转；其中螺纹转盘一侧为锥齿轮结构，另一侧为面螺纹结构；所述锥齿轮安装于外部转盘上并且与所述螺纹转盘的锥齿轮结构啮合；所述移动卡爪安装于外部转盘的槽型导轨中；移动卡爪具有与所述螺纹转盘的面螺纹结构配合的螺纹结构；所述磁流变夹具安装于移动卡爪上。

上述磁流变夹具包括缸体、端盖、第一级铁芯、第二级铁芯、第三级铁芯、第一级励磁线圈、第二级励磁线圈、推力杆、夹头；第一级铁芯为纵截面是U字形的筒形结构；第一级励磁线圈安装于第一级铁芯内壁；第二级铁芯由两个直径大小不一样的筒型段组成，每个筒型段纵截面均为U字形；第二级励磁线圈安装于第二级铁芯大直径筒形段内壁；第三级铁芯为纵截面是U字形的筒形结构；第二级铁芯和第三级铁芯具有中心通孔；上述第一级、第二级、第三级铁芯均安装于缸体中；其中第一级铁芯位于缸体底部；第二级铁芯的小直径筒形段套于第一级励磁线圈内部，且第二级铁芯大小直径外分界面紧靠在第一级铁芯顶部上，第二级铁芯的小直径筒形段端部、第一级铁芯内底面和第一级励磁线圈之间形成第一级腔；第三级铁芯底部套于第二级励磁线圈内部，且第三级铁芯顶部边沿紧靠在第二级铁芯的大直径筒形段顶部上，第三级铁芯小直径端面与第二级铁芯大直径内底面、第二级励磁线圈之间形成第二级腔；推力杆末端具有第一级推力盘, 推力杆中部具有第二级推力盘；推力杆安装于缸体中，贯穿第二级铁芯和第三级铁芯的中心通孔；推力杆的第一级推力盘位于第一级腔中，且第一级推力盘和第一级铁芯内底面之间充有磁流变材料；第二级推力盘位于第二级腔中，且第二级推力盘和第二级铁芯大直径内底面之间充有磁流变材料；端盖安装于缸体端部，推力杆头部穿过端盖，夹头安装于推力杆头部，夹头与端盖之间安装有复位弹簧，夹头安装有限位开关。上述端盖、第三级铁芯筒段内、推力杆之间形成磁流变材料补偿腔，其内充有磁流变材料；磁流变材料补偿腔与第二级腔、第一级腔通过补充通道依次相连。