基于导磁粉末的夹持系统研究.pdf

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1、第3l卷第2期机电工程Vo1．31No．22014年2月JournalofMechanical＆ElectricalEngineeringFeb．2O14DOI：10．3969／j．issn．1001—4551．2014．02．007基于导磁粉末的夹持系统研究蒯雪娇，周燕飞(南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016)摘要：针对整体结构件在加工时装夹精度不高的问题，提出了一种基于导磁粉末的夹持系统。介绍了该夹持系统夹持工件的基本原理，并将其与磁力吸盘相比较，从夹持原理上分析了该夹持系统的优越性。利

2、用有限元软件对这两种夹持方法进行了二维建模，定性地分析了工件周围的磁场分布。从理论上分析了不同磁性的工件在基于导磁粉末的夹持系统中的夹持力产生机理，通过实验测定了在相同激磁装置下这两种夹持系统对磁性工件的水平和垂直夹持力，并利用有限元分析软件分析了工件在这两种夹持系统下的最大变形量。研究结果表明，基于导磁粉末的夹持系统对于不同磁性的工件均能可靠地夹持，磁力线经过导磁粉末形成回路，使得工件的变形量更小；基于导磁粉末的夹持系统比磁力吸盘更加优越，更易于实现工业自动化。关键词：导磁粉末；磁力吸盘；磁场；夹持

3、力；最大变形量中图分类号：TH122；TG75文献标志码：A文章编号：1001—4551(2014)02—0165—05’···1-’lamoin~systemDasea0nmagneticpowaerKUAIXue-jiao，ZHOUYan—fei(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，NanjinUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)Abstract：Aimingati

4、mprovingmachiningaccuracyofthemonolithiccomponents，anewdesignofclampingsystembasedonmagneticpowderWaspresented．Thetheoryofthisclampingsystemwasproducedandturnedouttobemorereliablecomparedtomagnechuck．MagneticfieldaroundaworkpieceforbothclampingsystemsWa

5、s2Dmodeledthroughthefiniteelementsystem．Thevertical／horizontalclampingforcewiththes锄emagnetizerweredeterminedbyexperimentsandthemaximumdeformationofthepartWasanalyzedthroughfiniteelementsystem．Theresultsindicatethatworkpieceinclampingsystembasedonmagnet

6、icpowdercallbeclampedreliablyanditsmaximumdeformationislessthanthatinmagnechuek．Comparedtomagnechuck，itisamorereliableclampingsystemandmoresuitablefortheindustrialautomation．Keywords：magneticpowder；magneehuek；magneticfield；clampingforce；maximumdeformati

7、on介质，在磁场的激励下产生阻碍工件运动的夹持力，0引言从而达到对工件进行夹持的目的。本研究阐述该夹持系统的基本原理以及夹持力整体结构件的应用使得现代飞机的重量大大减的产生机理，并将该夹持系统与磁力吸盘相比较，利轻，机械性能也相应大幅提升n。但是，航空整体结构用有限元软件和实验进一步分析其夹持可行性。件的结构复杂、形状不规则，使得其在机械加工过程中的装夹非常困难，而这将直接影响整体结构件的质1基于导磁粉末的夹持系统量。针对整体结构件装夹困难的情况，本研究提出一种基于导磁粉末的夹持系统，该系统是在磁力吸

8、盘基现在磁力机械的发明越来越多，如磁力吸盘、磁础上的进一步发展。它是以导磁粉末作为力的传递力轴承、磁力齿轮等瞳。磁力机械就是利用磁能产生收稿日期：2013—10—14作者简介：蒯雪娇(1989-)，女，江苏盐城人，主要从事先进制造技术方面的研究．E—mail：jessiekuai@l26．com通信联系人：周燕飞，男，博士，教授．E-mail：cimserp@nuaa．edu．cn机电工程第31卷的力和力矩来驱动或者控制磁场中的构件。磁力机械的种类很多，