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雄克电永磁磁盘
来源: 作者:雄克产品经理 余小华 浏览次数:0
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现代很多机床和加工中心的设计都是为了满足在一次装夹的前提下,实现复杂加工的需求。而传统的夹持定位系统往往限制了机床的这些功能,不能有效地发挥机床最大工作谱线,那么对公司的成本和质量就会造成较大损失。针对目前这种现状,雄克提出了电永磁吸盘技术,应用非常广泛,目前还没有那种夹具能有如此出色的表现,不管是在卧式车床还是立式铣床上,电永磁吸盘都能游刃有余,图1是雄克电永磁吸盘现场图片。

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图1 薄壁零件(轴承内圈)的电永磁吸盘无变形夹持,硬车

电永磁技术是基于一种基本的物理现象:磁场。普通的电磁铁的形式很多,但基本组成部分相同。一般由励磁线圈、铁芯和衔铁三个主要部分组成。励磁线圈由漆包线或纱包线一层层绕制在线圈骨架上,并经绝缘处理后套在铁芯上,分为单绕组或多绕组结构。直流电磁铁的铁芯和衔铁一般由整块铸铁、软钢或工程纯铁制成,而电永磁吸盘是没有衔铁的,直接把工件当作衔铁,利用不同永磁材料的不同特性,通过电控系统对内部磁路的分布进行控制与转换,使永磁磁场在系统内部自身平衡,对外表征为消磁(DEMAG), 即松开状态, 如图2所示;或释放到吸盘工作表面,对外表征为充磁(MAG),即夹紧状态,如图3 所示。

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图2 电永磁体退磁状态(DEMAG)
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图3 电永磁体上磁状态(MAG)

电永磁吸盘的优点很多,从技术层面分析主要有:

(1) 一次装夹,五面加工

如图4 所示,对工件只需上磁装夹一次,即可对其他5 个面完成各种加工,例如面铣,钻孔等。这样可大大提升加工效率,也极大程度上减少了因多次装夹引起的定位误差。

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图4 电永磁吸盘的一次装夹,五面加工

(2) 装夹快速,提高效率

电永磁吸盘的使用方法非常简便、快捷,夹具系统内部没有运动部件,可靠耐用,零维护,实用性强。充磁与消磁的转换过程在数秒内完成,装夹与松开加工件的效率非常高,工作中不使用任何外界能量,省去了传统机械、液压、气压夹具系统中的电、液、气路的配置。

(3) 夹持强劲,安全可靠

电永磁吸盘的夹持力会因工件材料等因素的不同,有不同的折算系数,以接触面积为基础计算,常用电磁吸盘吸力为15kg/cm2, 那么对于一个面积为300*300mm 的工件来说,夹持力可达13500 公斤,这样的夹持力可满足任何重切削需求。当然,在实际应用中,工件表面粗糙度较差或存在油污等杂质,对夹持力有一定的影响,可相应地乘以计算系数,但绝不会对正常的切削加工产生影响。

(4) 工件的零变形夹持

与传统的机械夹持作用点非常单一不同(如图5 所示),电永磁吸盘的磁力是均匀地作用于整个工件(如图6 所示),整个工作过程中无需持续供电,不会产生任何热量,吸盘也没有热变形,从而实现了工件的零变形夹持。大大提高了零件的加工精度,另外由于变形小,作用力均布,切削加工时振动也很小,可大大降低由于切削振动给刀具和机床造成的损害,从而提高刀具和机床使用寿命。

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图5 传统机械夹持
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图6 电永磁吸盘夹持

(5) 柔性度高,兼容性强

电永磁吸盘可独立应用于各种机床和加工中心,不需要任何的预先计划,投资或机床改造,各种传统夹具都可有效地放置于吸盘表面,结合成各种组合夹具,设置辅助定位装置和定位销,实际应用效果相当突出。

电永磁吸盘整个系统一般由如下几个部分构成:吸盘本体,控制器,遥控手柄及一些电气连接件(如图7 所示),其中最关键的当然是吸盘本体和控制器部分。

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图7 电永磁吸盘技术系统示意图

吸盘本体一般由具有中,高矫顽力的永磁材料,如钕铁硼或铝镍钴构成,铝镍钴其磁性是可逆,而钕铁硼的磁性是不可逆的,图8 是吸盘内部结构示意图。

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图8 电永磁吸盘内部结构示意图

吸盘控制器是电永磁吸盘夹持系统的核心部件,类似电脑中的CPU。控制器的好坏直接影响到吸盘的夹持力和剩磁量的大小,如图9 所示。该控制分有单,双,多通道控制,可以所有通道一同工作,也可以任意选择其中的几路通道进行工作,同时按下操控面板上的绿色与黄色按钮,松开后开始充磁,同时面板指示灯指示充磁成功与否;同时按下面板上的红色与黄色按键,松开后开始退磁;面板指示灯指示退磁成功与否。上磁成功后,可按需要调节磁盘吸力,雄克电永磁吸盘具有8 级吸力可调设置,一般在工件预调装时,选用1-2 低档级的吸力,这样可以更快,更方便工件找正,而在工件进行切削加工时,则需要将吸力调节至7-8 高档级,以牢固吸附工件,实现安全夹持。

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图9 电永磁吸盘控制器

电永磁吸盘可广泛地用于各种平面磨床,铣床、钻床、刨床、镗床等机床夹持工件。此外,在加工中心与FMS 系统的随行夹具上也得到了应用,雄克电永磁技术开创了夹持行业的新领域。随着机械工业的发展,电永磁吸盘的研制成为许多用户的迫切要求。其配套使用的电永磁吸盘控制器采用新型集成电路控制,具有充磁、退磁强度可调,退磁时间短、效果好、体积小、安装调试方便等特点。因此,电永磁吸盘必将成为未来加工行业的主流产品。


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