一种基于磁流变效应的攻丝辅助装置的制作方法

本实用新型涉及一种简易的攻丝辅助装置，尤其是一种基于磁流变效应的攻丝辅助装置。

背景技术：

随着我国工业制造技术的迅速发展，螺纹连接紧固方式越来越广泛的被使用于机械、电子、航空航天等重大工程，尤其是孔螺纹的连接配合。目前，孔螺纹的制备主要还是依靠人工，即采用丝锥进行手动攻丝加工，因此其加工质量直接影响到产品的装配精度和工作性能。另外，高精度的孔螺纹加工对操作者的加工技术和经验有着更高的要求，尤其是细小精密孔螺纹的加工制备，在攻丝过程中存在丝锥易倾斜、易断丝等情况，进而导致整个产品的报废，造成了原材料的浪费、生产周期和加工费用的增长，亟需解决。因此非常有必要提供一种攻丝辅助装置，用来有效的实时监测攻丝过程中丝锥的姿态，并对其进行自我修正，以便保证所加工的细小精密孔螺纹的质量。

基于上述问题，本实用新型提出了一种新型的基于磁流变效应的攻丝辅助装置，该装置基于磁流变液流变效应，并结合电磁感应原理，既能实时有效的检测工况中的丝锥姿态，又能及时有效的自我调整修正，进而大大的降低了对加工经验的要求，也提高加工效率和加工质量。

技术实现要素：

为了克服当前加工细小精密孔螺纹普遍存在的丝锥易倾斜、易断丝以及对操作经验要求较高等缺陷，本实用新型提供一种新型的依据磁流变效应的攻丝辅助装置。该装置利用电磁感应原理，结合磁流变液连续可逆的流变效应，实现对攻丝工况下丝锥状态的的实时感知和自我修正。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于磁流变效应的攻丝辅助装置，该简易装置主要有丝锥扳手(3)、扳手固定夹(4)、圆柱滚子轴承(7)、活塞(6)、圆柱筒(5)、底座(12)、丝锥(10)、O型密封圈(8)、压缩弹簧(11)、永磁铁(9)、磁流变液(13)、线圈收纳筒(2)和电磁线圈(1)构成。

所述的丝锥扳手(3)固定于扳手固定夹(4)上，目的是提供有效的攻丝回转力矩。

所述的扳手固定夹(4)为圆盘型，其上端面设有凹槽，用于定位和夹紧丝锥扳手(3)，其下端与圆柱滚子轴承(7)过盈配合。

所述的圆柱滚子轴承(7)与活塞(6)的轴肩过盈配合。

所述的活塞(6)为回转体，其上端设有轴肩，下端为圆盘结构，开有4个圆形槽，用于安装固定永磁铁(9)；其下端圆盘壁面开有6个半圆形通孔，作为磁流变液(13)的流动通道。

所述的压缩弹簧(11)一共4个，其两端分别固定于活塞(6)的圆盘和底座(12)的上，目的是提供活塞(6)向上的回复力。

所述的O型密封圈(8)一个2个，分别固定于圆柱筒(5)和活塞(6)的凹槽内，目的是保持对磁流变液(13)的密封，防止工作过程中泄漏。

所述的圆柱筒(5)和底座(12)通过螺纹连接固定。

所述的磁流变液(13)填充于圆柱筒(5)、底座(12)、活塞(6)和O型密封圈(8)形成的密闭空间。

所述的线圈收纳筒(2)固定于圆柱筒(5)外壁面上。

所述的电磁线圈(1)缠绕于线圈收纳筒(2)内。

本实用新型的有益效果是，本实用新型攻丝辅助装置通过电磁线圈与永磁铁的电磁感应原理，检测攻丝过程中丝锥发生倾斜时产生的加速度，并利用磁流变液的可逆连续流变效应，有效的克服了丝锥倾斜不易察觉等问题；该装置基于磁流变效应，工作原理简单，结构小巧紧凑，能实时有效检测丝锥的工作姿态，防止因丝锥的倾斜而造成的丝锥断裂，进而保证了细小精密孔螺纹的加工质量和产品的良品率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地说明。

图1为本实用新型装置的整体外观图；

图2为本实用新型的剖视图；

图3为本实用新型装置的拆去电磁线圈、线圈收纳筒和圆柱筒后的外观图；

图中1.电磁线圈，2.线圈收纳筒，3.丝锥扳手，4.扳手固定夹，5.电机架，6.伺服电机，7.圆柱滚子轴承，8.O型密封圈，9.永磁铁，10.丝锥，11.压缩弹簧，12.底座，13.磁流变液。

具体实施方式

一种基于磁流变效应的攻丝辅助装置，该简易装置包括丝锥扳手(3)、扳手固定夹(4)、圆柱滚子轴承(7)、活塞(6)、圆柱筒(5)、底座(12)、丝锥(10)、O型密封圈(8)、压缩弹簧(11)、永磁铁(9)、磁流变液(13)、线圈收纳筒(2)和电磁线圈(1)。所述的丝锥扳手(3)固定于扳手固定夹(4)上，目的是提供有效的攻丝回转力矩。所述的扳手固定夹(4)为圆盘型，其上端面设有凹槽，用于定位和夹紧丝锥扳手(3)，其下端与圆柱滚子轴承(7)过盈配合。所述的圆柱滚子轴承(7)与活塞(6)的轴肩过盈配合。所述的活塞(6)为回转体，其上端设有轴肩，下端为圆盘结构，开有4个圆形槽，用于安装固定永磁铁(9)；其下端圆盘壁面开有6个半圆形通孔，作为磁流变液(13)的流动通道。所述的压缩弹簧(11)一共4个，其两端分别固定于活塞(6)的圆盘和底座(12)的上，目的是提供活塞(6)向上的回复力。所述的O型密封圈(8)一个2个，分别固定于圆柱筒(5)和活塞(6)的凹槽内，目的是保持对磁流变液(13)的密封，防止工作过程中泄漏。所述的圆柱筒(5)和底座(12)通过螺纹连接固定。所述的磁流变液(13)填充于圆柱筒(5)、底座(12)、活塞(6)和O型密封圈(8)形成的密闭空间。所述的线圈收纳筒(2)固定于圆柱筒(5)外壁面上。所述的电磁线圈(1)缠绕于线圈收纳筒(2)内。

本实用新型装置的具体工作原理及实施过程为：本装置中用来控制磁流变液(13)流变性能的磁场主要是由电磁感应产生的，即安装固定在活塞(6)上的永磁铁(9)切割电磁线圈(1)，使电磁线圈(1)产生感应电流，进而形成强大的磁场。相比较永磁铁(9)自身的微弱磁场，该感应磁场具有磁场强度大、分布均匀等优点，能够完全对磁流变液(13)的流变性实施调控。当回转力矩平衡的作用于丝锥扳手(3)上时，丝锥(10)始终保持竖直的加工姿态；由于电磁线圈(1)未能感应产生磁场，此时的磁流变液(13)仍保持良好的流动性能，故丝锥(10)能顺畅的向下加工螺纹。当作用于丝锥扳手(3)上的回转力矩不平衡时，活塞(6)和丝锥(10)同时发生倾斜，由于电磁感应效应，活塞(6)倾斜时产生的加速度使得水磁铁(9)快速向下切割电磁线圈(1)，使电磁线圈(1)瞬时产生强大的感应电流，进而产生强大的磁场。基于磁流变液(13)的流变效应，此时的磁流变液(13)在磁场的作用下瞬时由液态转变为类固体状态，进而阻止活塞(6)发生进一步的倾斜。当活塞(6)的倾斜运动在磁流变液(13)的作用下趋于静止时，即活塞(6)没有倾斜加速度，此时的永磁铁(9)相对与电磁线圈(1)无快速的切割作用，故电磁线圈(1)没有感应电流和感应磁场产生，磁流变液(13)又由类固体状态恢复到液体状态，保持良好的流动性能。这时倾斜的活塞(6)在压缩弹簧(11)弹性回复力的作用下重新恢复平衡，使得倾斜的丝锥(10)也得到修正，保持原先的竖直加工状态。这时，丝锥(10)又可以继续向下加工螺纹，直至完成螺纹加工。