[發(fā)明專(zhuān)利]一種新型多功能柔性?shī)A具及其使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710788424.2
• 申請(qǐng)日: 2017-09-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107322347B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李滿宏;張明路;孫凌宇;馬艷悅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B23Q3/06
• 分類(lèi)號(hào): B23Q3/06;B23Q3/08;B23Q3/154;B23Q11/00
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 李濟(jì)群;付長(zhǎng)杰

1.一種新型多功能柔性?shī)A具，其特征在于該夾具包括用于定位夾緊零件的定位夾緊槽、用于切削屑清理和磁流變液體循環(huán)利用的清理回收槽及夾具底座；

所述夾具底座用于固定安裝定位夾緊槽和清理回收槽，實(shí)現(xiàn)夾具與各類(lèi)機(jī)床平臺(tái)的固定連接，包括連接底板、電磁鐵和永磁體；所述連接底板為一底面平整、上表面中部凸起的板狀結(jié)構(gòu)，連接底板的左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布置有用于實(shí)現(xiàn)夾具與各類(lèi)機(jī)床平臺(tái)的固定連接的U形槽，連接底板中部布置若干用于固定定位夾緊槽和清理回收槽的連接通孔，連接底板上表面的中部凸起上沿連接底板長(zhǎng)寬方向均勻布置若干數(shù)量的凹槽，在若干數(shù)量的凹槽之間開(kāi)設(shè)有用于布置電磁鐵線纜的連通溝槽；每個(gè)凹槽內(nèi)部均鑲嵌有中空電磁鐵，所述電磁鐵的形狀規(guī)格與凹槽的形狀規(guī)格相匹配；所述永磁體采用軸向充磁形式，以相同的磁場(chǎng)方向嵌套安裝于中空電磁鐵內(nèi)部；若干數(shù)量的電磁鐵和永磁體構(gòu)成一個(gè)勵(lì)磁陣列；

所述定位夾緊槽安裝于夾具底座的中部凸起的上方，包括定位夾緊槽體和二維移動(dòng)定位系統(tǒng)，所述定位夾緊槽體為一尺寸與連接底板上表面中部凸起相配合的無(wú)蓋殼體，定位夾緊槽體的底部開(kāi)設(shè)若干螺紋盲孔，通過(guò)該螺紋盲孔和連接通孔將定位夾緊槽體剛性固定于連接底板上表面中部凸起的正上方，定位夾緊槽體與清理回收槽相接觸的側(cè)面開(kāi)設(shè)有流動(dòng)窗口；在定位夾緊槽體的內(nèi)部固定安裝二維移動(dòng)定位系統(tǒng)，通過(guò)二維移動(dòng)定位系統(tǒng)完成待加工零件的橫向和縱向定位；

所述清理回收槽安裝于夾具底座的上方且緊挨定位夾緊槽的一側(cè)，包括清理回收槽體、濾網(wǎng)、泵體和管道；所述清理回收槽體為一無(wú)蓋殼體，其底部開(kāi)設(shè)若干螺紋盲孔，通過(guò)該螺紋盲孔和連接通孔將清理回收槽體剛性固定于連接底板上，清理回收槽體的一側(cè)面與定位夾緊槽體的流動(dòng)窗口側(cè)面密封接觸，且在該清理回收槽體的側(cè)面開(kāi)設(shè)一個(gè)與定位夾緊槽體的流動(dòng)窗口相對(duì)應(yīng)的窗口；在清理回收槽體的左右兩個(gè)側(cè)面內(nèi)側(cè)均設(shè)有過(guò)濾凹槽，所述濾網(wǎng)嵌插于兩個(gè)過(guò)濾凹槽之中，將清理回收槽體劃分為有窗口區(qū)域和無(wú)窗口區(qū)域；所述泵體固定安裝于清理回收槽體的無(wú)窗口區(qū)域，所述管道一端與泵體連接，另一端穿過(guò)清理回收槽體與定位夾緊槽體連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型多功能柔性?shī)A具，其特征在于所述二維移動(dòng)定位系統(tǒng)包括定位板、定位扳手、橫板、兩個(gè)橫向?qū)к壓蛢蓚€(gè)縱向?qū)к墸凰鰞蓚€(gè)橫向?qū)к壯囟ㄎ粖A緊槽體寬度方向?qū)ΨQ(chēng)布置于定位夾緊槽體內(nèi)部使其與定位夾緊槽體長(zhǎng)度方向平行，并通過(guò)螺紋連接剛性固定于定位夾緊槽體底部；在每個(gè)橫向?qū)к壣暇潭ㄓ袃蓚€(gè)橫向滑塊，所述橫向滑塊與橫向?qū)к壟浜蠘?gòu)成移動(dòng)副，橫向滑塊能沿橫向?qū)к壱苿?dòng)；在不同橫向?qū)к壣系南噜弮蓚€(gè)橫向滑塊之間固定連接有橫板，兩個(gè)橫板與橫向?qū)к壵唬辉趦蓚€(gè)橫板上固定連接有兩個(gè)縱向?qū)к墸瑑蓚€(gè)縱向?qū)к壟c兩個(gè)橫向?qū)к壵唬辉诿總€(gè)縱向?qū)к壣暇潭ㄟB接有兩個(gè)縱向滑塊，所述縱向滑塊與縱向?qū)к壟浜蠘?gòu)成移動(dòng)副，縱向滑塊能沿縱向?qū)к壱苿?dòng)；在每個(gè)縱向滑塊上均剛性連接有一個(gè)定位板，所述定位板具有兩個(gè)正交的用于定位的基準(zhǔn)平面，且兩個(gè)正交的用于定位的基準(zhǔn)平面朝向橫向?qū)к壓涂v向?qū)к壍膬?nèi)側(cè)，且垂直于定位夾緊槽體的底面；在所述定位板和橫板上均開(kāi)有螺紋孔，所述定位扳手下端為一螺紋桿，上端為一便于其旋合的板狀結(jié)構(gòu)，通過(guò)定位扳手插入定位板和橫板的螺紋孔中實(shí)現(xiàn)定位板與縱向滑塊、縱向?qū)к壖皺M板與橫向滑塊、橫向?qū)к壍墓潭ā?/p>

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型多功能柔性?shī)A具，其特征在于所述流動(dòng)窗口為矩形，清理回收槽體底面低于定位夾緊槽體底面。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型多功能柔性?shī)A具，其特征在于所述電磁鐵為中空?qǐng)A柱形。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型多功能柔性?shī)A具，其特征在于所述定位夾緊槽體和清理回收槽體均為長(zhǎng)方體形狀。

6.一種權(quán)利要求2所述的新型多功能柔性?shī)A具的使用方法，該方法的步驟是：將夾具固定安裝于機(jī)床平臺(tái)，裝卡零件時(shí)，電磁鐵通電，通過(guò)控制通電電流的方向和大小，使電磁鐵磁場(chǎng)抵消永磁體磁場(chǎng)，去除夾具底座中勵(lì)磁陣列磁場(chǎng)，調(diào)整定位夾緊槽中四個(gè)定位板，配合定位夾緊槽體底面，將零件初步定位，利用定位扳手固定四個(gè)定位板位置，實(shí)現(xiàn)零件準(zhǔn)確定位；

待零件定位完成后，根據(jù)零件特點(diǎn)和加工需要，選取夾緊方式，有三種夾緊方式：第一種，先切斷電磁鐵電源，利用勵(lì)磁陣列中永磁體磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)待加工零件的夾緊；第二種，先向定位夾緊槽中注入滿足零件夾緊需求的磁流變液體，然后切斷電磁鐵電源，利用勵(lì)磁陣列中永磁體磁場(chǎng)控制磁流變液體相變實(shí)現(xiàn)待加工零件的夾緊；第三種，先向定位夾緊槽中注入滿足零件夾緊需求的磁流變液體，然后通過(guò)實(shí)時(shí)控制勵(lì)磁陣列中各單元電磁鐵電流的方向大小，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)勵(lì)磁陣列整體或局部磁場(chǎng)強(qiáng)度，進(jìn)而控制磁流變液體相變程度，實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程中對(duì)零件各部分夾緊力和支撐力的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)；

待零件加工完畢后，電磁鐵通電，通過(guò)控制通電電流的方向大小，使電磁鐵磁場(chǎng)抵消永磁體磁場(chǎng)，去除勵(lì)磁陣列磁場(chǎng)，在清理回收槽內(nèi)的泵體作用下利用磁流變液體在清理回收槽與定位夾緊槽間循環(huán)流動(dòng)，將切削屑清理至清理回收槽，實(shí)現(xiàn)切削屑的有效清理。