[發明專利]一種針對于薄壁件的磁力支撐裝置及方法

有效

• 申請號: 201910123622.6
• 申請日: 2019-02-19
• 公開（公告）號: CN109848744B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 郭江;許永波;鮑巖
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B23Q3/154
• 分類號: B23Q3/154
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮;潘迅

1.一種針對于薄壁件的磁力支撐裝置，其特征在于，所述的磁力支撐裝置包括磁力系統、輔助系統；

所述的磁力系統包括線圈(2)、微型磁粉(4)、柔性袋子(5)；所述的線圈(2)安裝于刀具(1)上，線圈(2)通電周圍產生磁場，控制線圈(2)的不同繞向方式以及線圈(2)電流大小，能夠得到一個磁場形狀以及強度都可控制的磁場源；所述的刀具(1)與伺服驅動裝置連接，在伺服驅動裝置的控制下按照加工路徑進行移動；所述的微型磁粉(4)放置在柔性袋子(5)內部，微型磁粉(4)受磁場力能夠用于支撐薄壁件，選擇微型磁粉的大小使其所受的磁場力大小與切削力相等；

所述的輔助系統包括磁粉盒(6)、Y導軌(7)、Z導軌(8)，伺服系統控制Y、Z導軌運動；所述的磁粉盒(6)為開口結構，設于Y導軌(7)上，能夠在Y導軌(7)上移動，且Y導軌(7)可以在Z導軌(8)上移動，從而實現磁粉盒(6)在Y、Z方向上的移動；所述的磁粉盒(6)內用于放置柔性袋子(5)，線圈(2)未通電時，柔性袋子(5)隨磁粉盒(6)移動，線圈(2)通電時，微型磁粉(4)受力使柔性袋子(5)貼合在薄壁件(3)的支撐面，對其進行隨動支撐。

2.一種基于權利要求1所述裝置實現的針對于薄壁件的磁力支撐方法，其特征在于，該方法的實現基于磁力系統以及輔助系統實現，包括以下步驟：

第一步：根據切削力的大小，得到此次加工時所需要的支撐力，所需支撐力的大小與切削力相等；確定線圈(2)的繞法，加工時線圈的通電電流以及微型磁粉(4)的顆粒大小，使得微型磁粉(4)所受的磁場力大小等于切削力；

第二步：將微型磁粉(4)裝進柔性袋子(5)里并封裝好；將柔性袋子(5)放置到磁粉盒(6)里；把磁粉盒(6)安裝到Y導軌(7)上；線圈(2)安裝到刀具(1)上，此時線圈(2)處于未通電狀態；

第三步：利用伺服系統控制導軌，使磁粉盒(6)與刀具(1)中心在同一水平線上，薄壁件(3)設于磁粉盒(6)和刀具(1)之間；再將線圈(2)通電產生磁場，此時微型磁粉(4)在磁場的作用下被吸附在薄壁件(3)上，微型磁粉(4)并按照磁場的強弱分布，給薄壁件(3)支撐；

第四步：刀具(1)對薄壁件(3)進行加工，隨加工進行，柔性袋子(5)隨著刀具(1)移動，形成隨動支撐的效果，直到加工結束；在此過程中，磁粉盒(6)在伺服系統的控制下也隨刀具(1)移動，但不起約束柔性袋子(5)的作用；

第五步：加工結束后，線圈(2)斷電，柔性袋子(5)落入磁粉盒(6)里并隨導軌移動至安全位置。