一种模块化快换电磁夹具及其操作方法与流程

本发明属于夹具技术领域，具体涉及一种模块化快换电磁夹具及其操作方法。

背景技术：

目前对非导磁材料的夹具通常采用气缸等方式。现有电磁夹具方式机加工对象主要以导磁材料加工为主，非导磁材料的电磁夹持技术应用较晚，且对于材料厚度有严格要求，主要以气隙漏磁为夹紧力来源，效果不明显、成本高，通常不被大部分加工企业所选用。目前非导磁材料的电磁夹持工艺如下：

如图1所示的方形导磁垫块方案，在磁盘1上设置定位销和方形导磁垫2，然后将工件3通过定位销4固定在方形导磁垫2上，最后加上压板5。采用这种方式，所有材料只能使用一次，平面度较难保证，存储装备困难。

如图2所示的整板镂空方案，在磁盘1上固定有镂空导磁块6，然后将工件3通过定位销4固定在镂空导磁块6上，最后加上压板5。采用本方式需要对每种工件3均需要定制特定形状的镂空导磁块6，在加工不同的工件3时需要将镂空导磁块6一并更换和重新定位，耗时耗力，并且镂空导磁块6的厚度较大，因而成本较高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种模块化快换电磁夹具及其操作方法，便于针对不同形状工件的夹持，且更换快速，成本低。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种模块化快换电磁夹具，包括压板，其特征在于：它还包括中空的垫板、导磁柱和固定板；其中垫板固定在磁盘上，若干个高度一致的导磁柱分布在磁盘上，固定板上设有供导磁柱穿过的通孔和用于给工件定位的工件定位销，固定板通过磁盘定位销固定在垫板上，工件设置在固定板上方与导磁柱相接触，所述的压板设置在工件上；

所述的垫板和固定板为非导磁材料、导磁柱和压板为导磁材料。

按上述方案，所述的若干个导磁柱的形状相同，均包括同轴的上柱体和下柱体，其中下柱体的直径大于上柱体，上柱体的直径与固定板上通孔的内径相同，下柱体的高度与垫板的厚度相同。

按上述方案，所述的磁盘定位销设置在磁盘上，所述的垫板和固定板上分别设有与磁盘定位销相匹配的磁盘定位孔。

按上述方案，所述的工件定位销设有与固定板连接的外螺纹。

按上述方案，所述的固定板厚度为3-5mm。

所述的一种模块化快换电磁夹具的操作方法，其特征在于：垫板一直固定在磁盘上，本方法包括以下步骤：

S1、根据工件选择对应的固定板，在磁盘上放置与固定板上通孔数量相同的导磁柱，放上固定板，使得导磁柱穿过固定板上的通孔，利用磁盘定位销将固定板固定；

S2、在固定板上安装工件定位销，将工件通过工件定位销固定在固定板上方与导磁柱相接触；

S3、盖上压板，给磁盘通电，磁盘产生的磁力通过导磁柱集中，并透过工件对压板产生吸附力，造成摩擦阻力固定住工件。

本发明的有益效果为：

1、采用导磁柱和固定板，来替代传统的方形导磁垫块或整板镂空，用以点代面的方式将磁盘产生的磁力分散到若干个导磁柱上进行传导，亦能达到很好的吸附能力；同时，导磁柱能够循环使用，只需要根据不同的工件替换固定板和压板即可，固定板和压板的厚度小，垫板和固定板采用普通非导磁材料，成本非常低；磁盘定位销的使用，使得固定板的安装定位非常快速容易，在转换不同类型的工件时非常便捷。

2、通过对导磁柱进行标准化设计，排布更加便捷，对固定板的孔设计也更加便捷。

3、磁盘定位销设置在磁盘上，如此能够对垫板和固定板同时起到定位作用。

附图说明

图1为方形导磁垫块电磁夹具结构示意图。

图2为整板镂空电磁夹具结构示意图。

图3为本发明一实施例的结构分解示意图。

图4为本发明一实施例的俯视图。

图5为本发明一实施例的侧视图。

图中：1-磁盘，2-方形导磁垫，3-工件，4-定位销，5-压板，6-镂空导磁块，7-垫板，7-1-磁盘定位销，8-导磁柱，9-固定板，9-1-磁盘定位孔，9-2--工件定位销。

具体实施方式

下面结合具体实例和附图对本发明做进一步说明。

本发明提供一种模块化快换电磁夹具，如图3至5所示，它包括压板5、中空的垫板7、导磁柱8和固定板9；其中垫板7固定在磁盘1上，若干个高度一致的导磁柱8分布在磁盘1上，固定板9上设有供导磁柱8穿过的通孔和用于给工件3定位的工件定位销9-1，固定板9通过磁盘定位销7-1固定在垫板7上，工件3设置在固定板9上方与导磁柱8相接触，所述的压板5设置在工件3上；所述的垫板7和固定板9采用非导磁材料，导磁柱8和压板5为导磁材料。

本实施例中，所述的若干个导磁柱8的形状相同，均包括同轴的上柱体和下柱体，其中下柱体的直径大于上柱体，上柱体的直径与固定板上通孔的内径相同，下柱体的高度与垫板7的厚度相同。

所述的磁盘定位销7-1设置在磁盘1上，所述的垫板7和固定板9上分别设有与磁盘定位销7-1相匹配的磁盘定位孔9-1。

所述的工件定位销9-2设有与固定板9连接的外螺纹。

所述的固定板9厚度为3-5mm。而整板镂空方案中的镂空导磁块6至少需要15mm厚。

所述的一种模块化快换电磁夹具的操作方法，垫板7一直固定在磁盘1上，本方法包括以下步骤：

S1、根据工件3选择对应的固定板9，在磁盘1上放置与固定板9上通孔数量相同的导磁柱8，放上固定板9，使得导磁柱8穿过固定板9上的通孔，利用磁盘定位销7-1将固定板9固定；

S2、在固定板9上安装工件定位销9-2，将工件3通过工件定位销9-2固定在固定板9上方与导磁柱8相接触；

S3、盖上压板5，给磁盘1通电，磁盘1产生的磁力通过导磁柱8集中，并透过工件3对压板5产生吸附力，造成摩擦阻力固定住工件。

本发明的工作原理为：机床通过与磁盘1的连接来固定住夹具装置，夹具利用磁盘1产生的磁力通过导磁材料制成的导磁柱8将磁力线向上部延伸和集中，以便透过工件3将导磁材料制成的压板5吸附住，利用吸附力造成的摩擦阻力固定住工件，以便于加工或使用。为防止

利用本发明装置和方法，只有固定板9和压板5是需要根据工件的形状定制的，垫板7和导磁柱8都是可以循环使用的，而垫板7和固定板9只需要采用普通非导磁材料（例如铝板、铜板、工程塑料）即可，成本相当低廉，相比整板镂空的材料成本能够降低95%。同时固定板9上的通孔只是用于固定导磁柱8，对精度要求不高，可以采用冲压的方式制作，只有用于连接工件定位销9-2的孔要求比较精确，需要铣操作，因而加工简单制作方便。另外，以往需要保证整个镂空导磁块6的上平面高度精度在3-5丝范围内，是相当困难的；而本发明装置中，由于每个导磁柱相当于一个点，对每个点的高度精度是比较好加工和把握的，以点代面的方式构成的平面的精度也是非常精准的，从而能够保证与其接触的工件3足够平整。

在采用本发明装置和方法后，对工件3进行切削加工时，由于导磁柱为一个个的柱体，中间的空间足够大，具备防水隔渣的效果，最后产生的切削残渣可以用切削液一次清理完成。

通过采用本发明装置和方法，当新来一种工件3时，根据工件3的加工特点对固定板9和压板5的设计也非常方便，从设计到加工制作出夹具的周期非常短，最低只需要4小时的时间（采用以往的方式至少需要3天以上时间），尤其适合响应时间快、小批量、个性化的定制产品需求，符合以后的加工需求。

本发明的方法简单，夹具做好后，对准几个定位销即可完成安装，对夹具操作人员的经验要求很低。

固定板9的厚度低，用于存放固定板9的仓库空间也能够相应的降低，相比较传统的整板镂空方案，固定板9的存放比镂空导磁块6的存放节约了绝大部分的空间。

总而言之，本发明装置和方法，能够进行不同形状工件之间的快速切换，对非导磁材料（如：铝、铜、塑料及不锈钢等）厚度在0.1-6mm之间的工件可以通用。本发明装置和方法是进行非导磁板材加工方式的一种突破，而且转换不同类型的零件非常快捷，只需要重新排布导磁柱位置即可，由于大部分部件可以通用标准化和循环利用，制作周期与成本能大幅下降。

以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。