磁力吸盘及去应力磁力吸盘的制作方法

本实用新型涉及机械加工夹具技术领域，尤其是涉及一种磁力吸盘。本实用新型还涉及一种具有上述磁力吸盘的去应力磁力吸盘。

背景技术：

当今的机械加工中越来越多的出现深腔类零件。为外壳为例，传统的外壳多为多块板拼装并焊接而成，但是这样的外壳结构强度、刚度和稳定性都较差。目前的机械产品趋于小型化、轻量化，同时对其外壳的刚度还提出了更高的要求。但是，深腔类零件在加工中容易出现变形。这是由于这些薄壁构件通常由铝合金等轻质材料制成，其外形协调要求较高，零件外廓尺寸相对截面尺寸较大、加工余量大、相对刚度较低，加工工艺性差。在切削力、切削热、切削振颤等因素的影响下，易发生加工变形，不易控制加工精度和提高加工效率。尤其是在切削力作用下，侧壁和腹板极易变形，造成薄壁零件尺寸超差、厚度不均匀等误差。

目前，机加工领域从很多角度来改善深腔类零件加工时易变形的问题。比如，改善材料特性、改变加工时进刀方式、进刀轨迹、减少刀具振动等。但是上述方法在大批量的产品生产中，过程较为复杂、占用工时长。本领域技术人员发现，现有的零件装夹工艺也会造成腔类零件加工时易变形的问题。现有的零件装夹通常还是通过虎钳压板，加工深腔类零件时，一般都是进行两次加工：一次粗加工和二次开粗或者进行精加工。但是上述工艺中，很多时间在进行装夹和找正，工作量大。综上，如何提供一种夹具，可以消除切削应力，改善深腔类零件加工时易变形的问题，同时还节省工时，提供加工效率，是本领域技术人员亟待解决的问题。

基于此，本实用新型提供了一种磁力吸盘以及去应力磁力吸盘以解决上述的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种磁力吸盘，以缓解现有技术中存在的在加工金属零件时，对其装夹找正时工作量大、占用工时长的技术问题。本实用新型的另一目的在于提供一种去应力磁力吸盘，减轻切削应力对工件的影响。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供的磁力吸盘，包括底板，所述底板的上侧为平面，所述底板的上侧设置有多个磁力装置，每个所述磁力装置均可拆卸的连接在所述底板上，所述磁力装置通电后能够产生磁力；每个所述磁力装置的外侧设置有吸附平面，所述底板的上侧和所述吸附平面分别装夹工件的一个基准面。

进一步的，所述磁力装置包括外壳，所述外壳内设置有线圈、铁芯和充磁开关，所述线圈包裹在所述铁芯的周侧，所述充磁开关和所述线圈电连接。

进一步的，所述铁芯和所述线圈之间有胶粘剂。

进一步的，所述外壳内并排设置有多个子空腔，每个所述子空腔内均设置有一个所述线圈和一个所述铁芯。

进一步的，所述外壳分为内侧面和外侧面，所述吸附平面位于所述内侧面，所述外侧面为与所述内侧面相对的面，所述外侧面上设置有开口，所述开口处设置有磁极盖。

进一步的，所述磁极盖和所述外壳卡接。

进一步的，多个所述磁力装置连续布置成L型。

本实用新型提供的所述磁力吸盘，包括底板，底板的上侧为平面，底板的上侧设置有多个磁力装置，每个磁力装置的外侧设置有吸附平面。底板的上侧和吸附平面分别装夹工件的一个基准面。

本实用新型提供的所述磁力吸盘，装夹时，底板的上侧定位一个基准面，此时约束了工件的两个自由度，其余四个自由度由磁力装置的吸附平面限制。从而使工件在机床中处于正确的位置上，有利于保证加工尺寸和形状精度。底板的上侧设置有多个磁力装置，每个磁力装置均可拆卸的连接在底板上，磁力装置通电后能够产生磁力，所产生的磁力在工件定位后将其固定，从而完成了工件的装夹找正。

本实用新型提供的去应力磁力吸盘，包括上项所述的磁力吸盘，所述底板包括工件放置区，所述工件放置区内开有多个通孔。

进一步的，每个所述通孔的截面积均相同。

进一步的，多个所述通孔阵列设置。

由于磁力吸盘具有上述技术效果，具有磁力吸盘的去应力磁力吸盘也应具有相应的技术效果。此外，本实用新型提供的所述去应力磁力吸盘，工件放置区内的通孔为局部弹性变形留出一定的空间，这一空间使得弹性变形的位置可控。又因为变形为弹性变形，在其成型后可以完全恢复。这样，深腔类的零件在装夹中的夹紧位置就不会再出现局部的弹性变形，从而不会引起工件的微小的平移和转动，从而实现加工中的准确定位。因此去应力磁力吸盘避免了切削应力对工件的影响。

本实用新型的有益效果：所述磁力吸盘装夹找正过程中工步少，工作量小。去应力磁力吸盘避免了切削应力对工件的影响。

基于此，本实用新型较之原有技术，加工金属零件时，减少了对其装夹找正的工作量，并且基本消除了切削应力对工件的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为磁力吸盘的结构示意图；

图2为去应力磁力吸盘的俯视图；

图3为去应力磁力吸盘的立体图；

图4为去应力磁力吸盘与工件连接的结构示意图；

图5为图4的爆炸图。

标记：1－充磁开关；2－螺钉；3－线圈；4－磁极盖；5－磁极；6－工件；7－底板；8－磁力装置；9－工件放置区。

具体实施方式

深腔类零件，通常也是薄壁类零件，其具有刚性差易变形的问题，在加工时装夹困难。此外，一般的零件都有不止一个加工平面，需要换位，每次换位时还需要找正。因此上述深腔类零件在加工中需要多次装夹找正。而上述装夹找正占用了很多的工时。为了改善上述问题，发明人发明了一种磁力吸盘，只要通电就可以产生吸住工件的磁力，从而达到装夹的目的。通过恰当的结构布局，在吸附的同时还完成了工件的定位，从而减少了找正的工作量。发明人还发明了一种去应力磁力吸盘，能够减少甚至消除切削应力，使其在加工深腔类零件时也能减少工作量，并保证产品质量。

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

本实施例提供了一种磁力吸盘，以缓解现有技术中存在的在加工金属零件时，对其装夹找正时工作量大、占用工时长的技术问题。

图1为磁力吸盘的结构示意图；图2为去应力磁力吸盘的俯视图；图3为去应力磁力吸盘的立体图；图4为去应力磁力吸盘与工件连接的结构示意图；图5为图4的爆炸图。其中，图2－图4的去应力磁力吸盘包括磁力吸盘。

如图1－图5所示，在本实施例中提供了一种磁力吸盘，包括底板7，底板7的上侧为平面，底板7的上侧设置有多个磁力装置8，每个磁力装置8的外侧设置有吸附平面。底板7的上侧和吸附平面分别装夹工件6的一个基准面。

装夹时，底板7的上侧定位一个基准面，此时约束了工件6的两个自由度，其余四个自由度由磁力装置的吸附平面限制。从而使工件6在机床中处于正确的位置上，有利于保证加工尺寸和形状精度。底板7的上侧设置有多个磁力装置，每个磁力装置均可拆卸的连接在底板7上，磁力装置通电后能够产生磁力，所产生的磁力在工件6定位后将其固定，从而完成了工件6的装夹找正。

磁力装置与底板7的可拆卸连接可以为卡接。优选的，使用螺接。在装夹中使用螺接更加可靠。螺接的一种方式是，在磁力装置的周侧设置有翻边，翻边上有通孔，螺钉2穿过通孔与底板7螺接。

由上所述，装夹时，底板7的上侧定位一个基准面，此时约束了工件6的两个自由度，其余四个自由度由磁力装置的吸附平面限制。且磁力装置和底板7可拆卸连接，因此根据工件6的形状，磁力装置可以设置在需要的定位的地方。

本实施例的可选方案中，多个所述磁力装置连续布置。

如图1－图5所示，在上述实施例的基础上，进一步的，多个所述磁力装置连续布置成L型。

即，从笛卡尔坐标系来看，对于工件而言，其延Z轴的移动和绕Z轴的转动通过底板7，在其X轴和Y轴上均设置有磁力装置，此时X轴上的磁力装置可以限制工件延X轴的移动和绕X轴的转动，Y轴上的同理。为了实现定位时更加方便，将工件的X轴和Y轴上的磁力装置在其延长线上交汇，从而在俯视图上看多个磁力装置连续布置，且组成L型。

磁力装置的结构形式可以有多种，例如使用永磁铁、电磁体等。

如图5，本实施例的可选方案中，磁力装置包括外壳，外壳内设置有线圈3、铁芯和充磁开关1，线圈3包裹在铁芯的周侧，充磁开关1和线圈3电连接。当充磁开关1开启后，线圈3内接入直流电。由于线圈3包裹在铁芯的周侧，从而能够形成磁极5。线圈3内接入直流电后，铁芯被充磁，此时磁力装置产生能够吸附工件的磁力。

在上述实施例的基础上，进一步的，外壳内并排设置有多个子空腔，所述子空腔内均设置有一个所述线圈3和一个所述铁芯。即外壳内并排设置有多个子空腔，每个子空腔内均设置一个磁极，每个磁极均包括线圈和铁芯。

由于磁感线是在工件和磁极之间产生，减小每个磁极的尺寸能够减少磁力线产生时对工件的冲撞，为了保证足够的吸附力，总的磁极的面积要足够大，因此本实施例中，在每个外壳内进一步的分隔出几个子空腔，在每个子空腔内均设置一个磁极，每个磁极均包括线圈和铁芯，使磁力装置能够产生更均匀的磁场，从而通电时产生了更均匀的吸附力。

本实施例的可选方案中，外壳内并排设置两个子空腔。

本实施例的可选方案中，底板7的上侧设置有多个磁力装置，每个磁力装置中都有多个磁极5，所有磁极5的线圈3都接在充磁开关1上。

在上述实施例的基础上，进一步的，外壳分为内侧面和外侧面，吸附平面位于内侧面，外侧面为与内侧面相对的面，外侧面上设置有开口，开口处设置有磁极盖4。

本实施例的可选方案中，线圈3和铁芯所构成的磁极5与内侧面之间的距离大于线圈3和铁芯所构成的磁极与外侧面的距离。发明人发现，如果磁力过大可能会导致工件的表面损伤，而通过增加磁极与吸附平面之间的距离能够减少工件表面出现损伤。

外壳外侧面上设置有开口，开口处设置有磁极盖4。此时可以从壳体内取出磁极。方便维修、更换磁极。

磁极盖4可以通过螺接的方式连接在壳体上。本实施例的可选方案中，所述磁极盖4和所述外壳卡接。在磁力装置的整体尺寸较小的时候，卡接更为方便。

在上述实施例的基础上，进一步的，所述铁芯和所述线圈3之间有胶粘剂。由于工件在切削中可能使用到大量的冷却液来进行冷却，胶粘剂能够防止磁极内进入液体。本实施例的可选方案中，所述胶粘剂为聚氨酯。

本实施例还提供一种去应力磁力吸盘，以减轻切削应力对工件的影响。

深腔类的零件的刚性差、易变形，同时保证其加工质量并且减少工序工步、提高加工效率，是本领域的一直要解决的问题。本实施例的去应力磁力吸盘，在深腔类的零件的装夹有更好的效果。

一种去应力磁力吸盘，包括上述的磁力吸盘，所述底板7包括工件放置区9，所述工件放置区9内开有多个通孔。

深腔类的零件的刚性差，在加工过程中因受到切削应力、夹紧力以及切削热和残余应力的影响容易出现变形。基于此，本实施例中的去应力磁力吸盘，包括上述的磁力吸盘，并且其底板7上用于放置工件的区域设置为工件放置区9，在工件放置区9内开有多个通孔。

去应力磁力吸盘的效果是：工件放置区9内的通孔为局部弹性变形留出一定的空间，这一空间使得弹性变形的位置可控。又因为变形为弹性变形，在其成型后可以完全恢复。这样，深腔类的零件在装夹中的夹紧位置就不会再出现局部的弹性变形，从而不会引起工件的微小的平移和转动，从而实现加工中的准确定位。因此去应力磁力吸盘避免了切削应力对工件的影响。

在上述实施例的基础上，进一步的，每个所述通孔的截面积均相同。当然，进一步的，每个所述通孔的形状和尺寸相同。通孔的作用如上所述，因此每个通孔的面积一样就能够保证较均匀的控制变形量。在上述实施例的基础上，进一步的，多个所述通孔阵列设置。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。