一

种新型的钱

铁硼永磁

吸盘及

其设

计

刘

春煊

华元涛

(

中科院

电工研

究所)

摘要

本

文阐述

了一种

新型技铁

硼强力永磁

吸盘

的结构

和工作原理,

介

绍了它的设计

方法并

给出了对

该

吸盘

吸力的m.1试结果

关链词:

长铁硼永磁体,

永磁

吸盘,

磁

路设计

一、

前j-

.二

翻

八

十年代

钱铁硼(Nd

一F

e

一B)

永磁

材料的出现,

给永磁吸盘的

推广应用

带来了

新的

活

力由于

永磁吸盘不

需要电源和

整流设

备,不会因突然

停电

而引起事故,没

有电磁吸盘

易发热

的

缺点,因而

便于

保证工

件的

加工

精度,

安全可

靠使用方便,又具

有节能的作用目

前国

内外都在寻

求以

永磁吸盘

来代

替电磁吸

盘

为了

使永磁吸盘的优

点得到充分

发挥,

除了它的磁源应选用

性能优良的磁

体外,

其整个

装置

性能生

产工艺

价格

等应

能与电磁吸盘相

媲美由于

原有的

永磁吸盘吸

力较小台面

钢性不足不

耐磨,

在结构工

艺性方面

尚存在一些

问题,不

能满足强吸

力大

台面

永磁吸盘

的要

求

为此,

我

们从85

年起进行了

新型

钦铁硼强

力永磁吸

盘的

研制和开

发工

作

二、

工

作

原理和结构

本吸

盘是

依靠钦铁硼

永磁

体使吸盘

产生吸

力来固

定一

般工夹具较难固定的工

件可

用于

平面

磨床万能工

具磨床导

轨磨床万

能铣

床等以吸

持导磁

性工

件作磨削铣削加工,

也可

单独使用,

吸

持薄板另

件进行锉

削铲刮

等作业然后通过机

械传动装置改变永磁

体的

位置

从而改

变整

个内部磁

场分

布,

使台面去磁,

工

件即

可方

便地

卸下

众所周知,电磁吸盘是用

断电去磁的

办法来卸下工

件的而

永磁吸盘

中的磁源是

永磁

体它磁化后,不

仅不

能去磁,也不

能有较大的退磁,否则

将会

影响永磁吸盘的吸

力因

此,

永磁吸盘吸

卸工

件,不是

靠改

变磁

体的磁化强

度,而是

靠改

变磁系

统的磁

场分

布,

使

磁

力线按所

希望的路径通

过来实现的

现有的

永磁吸盘,磁

力线只在同一方

向变化本吸盘

则是通过

移动部分磁钢使磁

力线沿纵

向和

横向交

换变化的方法

来改

变对工

件的吸

力图1

示出

台面通磁和

断磁

状态下磁

块的分

布

1993

年

第3期图2

示

出本吸盘的

原理

性磁

路结构在通磁

状态下(图a2)

,

吸

盘台面

板上

的软磁

磁板

和隔磁层分

别与吸盘

内部的

钦铁硼

永磁

体及隔磁

块上下左

右对齐磁

力线从吸盘

台面

的软

磁磁

极出

来,

通过

铁质工

件,又回

到吸盘

内部构成磁回

路这样就可

把工件牢牢地吸

在台面

上,

以

便进

行加工

环百八

凶乃勺勺!叼八、、

公切

扭扩井

卜笋一、

与d

缨

肥

沉心火净

裂)

卜欠奋沁训磁

钢

限等磁

块

固

定部分可移动部分侨次劝口次

习目

一朴}:

何,.’

夕农沙沁州州卜八

仍八勺口

N

一派:

眯众冲叭

叨峨峨从气

笋几丫:.’i1

可

移动

部

分

图2

原理性磁路结构

图1

磁

块分

布图

a

台面通磁

状态b

台面

断磁

状态l

—底座2

—钦铁翻

永磁

体3

—软磁

磁极

4

—工

件5

—合面

隔磁

层6

—隔磁块

当

移动部分磁

体后,

使吸盘

内部的磁体横向构成N8极

成对排列,

如图1b

所示的那

样此时吸盘内

部的NS

极磁

体相应

处于

台面

板的同一

条软磁磁

极的下

方,

吸盘

内部的

隔

磁

块处在台面

板的

相应

隔磁层下

方,

并分

别上

下左右对齐于

是磁

力线在横向通过

台面

软

磁磁

极形成闭

合回

路,

如图2b

所示

这样由

于绝

大部

分磁力线未能穿出台面

软

磁磁

极,

对

工件基

本上不

产生吸

力,

从而

可很容易地

取下工

件

通

常的永磁吸盘是

采用

整体移动永磁

体及

隔磁

块

来实现

台面通磁

或断磁的这

样移动部

件尺寸大,

操作笨重,

底座

对台面呈空心

框架式支撑,刚

度低而本吸盘

台面

下有一

半面

积

的磁

体固

定不

动,

对台

面起着支撑作用,

所以

刚度好,

合面

稳固,

操作较轻便,

结构简单

本吸

盘的

实物照

片如图3

所示

它主

要由底座面板滑

动磁

座磁

块隔磁

块传动

机构手柄及润

滑油杯等零部件所

组成其结构

型式和

特点是:

1

通过

手柄操纵

传动机

构,

使部分磁

块位移来改

变内部磁

场分

布,

使台面通磁

或断

磁

2

变换手柄

操作位置

使台面

相应

处于通

磁或断磁

状态,

手柄

转角大小根

据磁

块移动距

离

要求

设计

3

需移动的

磁块有规律地安装在

滑动磁

座里,

与固定条上

按一

定顺序排

列的磁

块相对应

4

用耐

磨隔磁

材料浇注

在导磁

材

料的磁极之间,

形

成整体台面,既隔磁

又

导磁,

台面

美观整齐密封性好且

所用隔磁

材料耐

磨,

承

载比压大,

台面

不

易变形

5

本吸盘

外形尺

寸250X650

x95

图3

饮铁翻

永磁吸

盘

《电工电能

新技

术》