CN114619074B - 一种薄壁曲面零件快速装夹制孔装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄壁曲面零件快速装夹制孔装置及方法，所述装置包括开关磁座、竖直位移驱动部件、万向夹持部件以及可变刚度磁环部件，所述竖直位移驱动部件设置在开关磁座上，万向夹持部件设置在竖直位移驱动部件上，万向夹持部件能够在竖直平面内上下往复移动；所述可变刚度磁环部件对称设置在万向夹持部件上，两个可变刚度磁环部件能够在空间内转动以及实现对薄壁曲面零件的夹紧与放松，所述可变刚度磁环部件包括磁环以及弹性环，磁环安装在万向夹持部件上，弹性环设置在磁环上，弹性环内部填充有导磁铁珠以及磁流变液。本发明的装夹制孔装置具有较高的柔性，对不同薄壁曲面零件的适应性强，对零件的局部支撑贴合度高。

Description

一种薄壁曲面零件快速装夹制孔装置及方法

技术领域

本发明涉及机械加工领域，具体涉及机械加工夹具技术领域，尤其涉及一种薄壁曲面零件快速装夹制孔装置及方法。

背景技术

薄壁曲面零件如复材板、铝合金板以及常见的钣金件等，由于其本身往往面积大、刚度低、曲面特征复杂、孔数量较多且多分布在边缘区域、价值高，对其制孔（包含制初孔、扩孔、锪窝等）时需考虑可靠支撑以及制孔法矢保证。

目前，针对薄壁曲面零件制孔时常见的主流方法有两种：1）手工拿着薄壁曲面零件在钻台上制孔，人手的把持作用相当于夹具的功能，优点主要体现在方便快捷，可灵活调整零件姿态寻找法矢，而缺点则是当零件较大时，单人无法操作，多人辅助操作时又对协调性要求较高，且制孔部位的局部曲面特征往往被近似成平面，在制孔时容易导致制孔局部在钻台台面上出现拱形无支撑区域，进而产生局部变形、复材劈裂等严重缺陷，并且制孔法矢的保证对工人技能的要求也极高；2）利用阵列式真空吸盘装夹，在专用平台上加工，真空吸盘能够很好地适应曲面变化，且具有一定的柔性，但此类装夹方法不适合加工区域位于薄壁曲面零件边缘的制孔作业，因为该区域位于薄壁曲面边缘，制通孔时会破坏真空，无法使用真空吸盘在此可靠装夹零件，若吸附在零件中心非加工区域，则边缘会形成悬臂支撑现象，也无法用于稳定加工区域，且真空吸盘刚性部分与曲面零件接触的局部区域大多属于平面和曲面的接触，贴合不全，仍然有拱形非支撑区域，仅适用于曲率变化不大的大型零件。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题和不足，本发明提出了一种适用于曲率变化较大的薄壁曲面的快速装夹制孔装置及方法，该装夹制孔装置能够很好的解决曲率变化较大的薄壁曲面装夹制孔时刚性差以及容易变形的问题。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案具体如下：

一种薄壁曲面零件快速装夹制孔装置，所述装置包括开关磁座、竖直位移驱动部件、万向夹持部件以及可变刚度磁环部件，所述竖直位移驱动部件设置在开关磁座上，万向夹持部件设置在竖直位移驱动部件上，在竖直位移驱动部件的作用下，万向夹持部件能够在竖直平面内上下往复移动；所述可变刚度磁环部件对称设置在万向夹持部件上，在万向夹持部件的作用下，两个可变刚度磁环部件能够在空间内转动以及实现对薄壁曲面零件的夹紧与放松，所述可变刚度磁环部件包括磁环以及弹性环，磁环安装在万向夹持部件上，弹性环设置在磁环上，弹性环内部填充有导磁铁珠以及磁流变液，制孔部件设置在磁环以及弹性环的圆环孔内。

进一步地，所述竖直位移驱动部件包括基座、竖直位移滑块以及竖直位移丝杆，基座设置在开关磁座上，竖直位移丝杆的两端分别与基座转动连接，所述竖直位移滑块设置在竖直位移丝杆上。

进一步地，所述万向夹持部件包括法兰座、球铰、锁紧器、夹台、张夹丝杆、张夹滑块、上压板以及下压板，法兰座安装在竖直位移驱动部件上，球铰的球头部分设置在法兰座内，球铰的球铰杆与夹台连接，锁紧器设置在法兰座上，下压板与所述夹台连接，张夹丝杆的一端转动设置在所述夹台上，张夹滑块设置在所述张夹丝杆上，上压板与所述张夹滑块连接，两个可变刚度磁环部件的磁环分别设置在上压板和下压板上，所述上压板以及下压板上分别设置有供制孔部件穿过的通孔。

一种薄壁曲面零件快速装夹制孔方法，所述方法采用快速装夹制孔装置实现，所述装置包括开关磁座、竖直位移驱动部件、万向夹持部件以及可变刚度磁环部件，所述竖直位移驱动部件设置在开关磁座上，万向夹持部件设置在竖直位移驱动部件上，在竖直位移驱动部件的作用下，万向夹持部件能够在竖直平面内上下往复移动；所述可变刚度磁环部件一上一下对称设置在万向夹持部件上，在万向夹持部件的作用下，两个可变刚度磁环部件能够在空间内转动以及实现对薄壁曲面零件的夹紧与放松，所述可变刚度磁环部件包括磁环以及弹性环，磁环安装在万向夹持部件上，弹性环设置在磁环上，弹性环内部填充有导磁铁珠以及磁流变液；

所述制孔方法具体包括以下步骤：

S1.根据待加工零件的形状和大小，将多个快速装夹制孔装置通过开关磁座固定在工作台上，多个快速装夹制孔装置在工作台上围合形成待加工零件的装夹区域，然后根据待加工零件的高度差，通过装置的竖直位移驱动部件调节装置上两个可变刚度磁环部件的高度；

S2.使用万向夹持部件调节两个可变刚度磁环部件之间的间距；

S3.继续使用万向夹持部件将两个可变刚度磁环部件转动至工作台的一侧，远离待加工零件的装夹区域，为待加工零件腾出空间，最后将待加工零件吊装至上述装夹区域内；

S4.将位于工作台对角上的一对快速装夹制孔装置的可变刚度磁环部件转动至装夹区域内，然后使用竖直位移驱动部件整体调节两个可变刚度磁环部件的高度，首先让位于下方的弹性环接触并贴合待加工零件的下表面，接着将两个可变刚度磁环部件锁定，使两者均不能在空间内转动，并且位于下方的可变刚度磁环部件也不能在竖直平面内运动；

S5.使用万向夹持部件调节两个可变刚度磁环部件之间的间距，使位于上方的弹性环压向待加工零件的上表面，最后将位于上方的可变刚度磁环部件锁定，使其不能在竖直平面内运动；

S6.打开上、下两个可变刚度磁环部件的磁场，在磁场的作用下，相互吸引夹紧零件并变为刚性体；

S7.对工作台上剩余的快速装夹制孔装置重复上述步骤S4-S6，完成整个待加工零件的可靠装夹；

S8.重复步骤S1-S4，在工作台上再额外布置安装至少一个快速装夹制孔装置，并在位于上方的磁环以及弹性环的圆环孔内安装钻杯，将钻杯的中心对准待加工零件上提前绘制的孔位；

S9.使用万向夹持部件调节两个可变刚度磁环部件之间的间距，使钻杯的变曲率结构端优先与待加工零件的上表面稳定接触；

S10.继续使用万向夹持部件调节两个可变刚度磁环部件之间的间距，使位于上方的弹性环压向待加工零件的上表面，然后将位于上方的可变刚度磁环部件锁定，接着打开上下两个可变刚度磁环部件的磁场，在磁场的作用下，相互吸引夹紧零件，并变为刚性体；

S11.在钻杯上安装钻头以及限位环对零件制初孔；

S12.移动步骤S8中额外布置的快速装夹制孔装置，重复步骤S9-S10，将待加工零件的所有初孔制完；

S13.移动额外布置的快速装夹制孔装置，重复步骤S9-S10，替换钻杯内的钻头，将零件上的所有初孔括至终孔；

S14.拆除钻杯，安装锪窝套以及锪窝钻至磁环以及弹性环的圆环孔内，移动快速装夹制孔装置，重复步骤S9-S11，直至待加工零件的所有孔锪窝完毕，最后松开工作台上所有的快速装夹制孔装置，将零件取出，加工完毕。

本发明的有益效果：

（1）本发明的装夹制孔装置具有较高的柔性，对不同薄壁曲面零件的适应性强，对零件的局部支撑贴合度高，装置调整精度要求低，装夹调整快捷；采用可变刚度磁环模块在装夹调整阶段具有很高的灵活性，且不会伤及薄壁零件，能够依靠该模块的柔性最大程度地随形贴合在薄壁曲面零件两侧，在调整阶段完毕后打开磁场，即可保持刚性稳定可靠的夹持，并且由于所有装夹装置都具有相同的柔性，不会对零件产生多点约束下的装夹应力，有利于保护产品。

（2）本发明通过磁场开关能快速控制可变刚度磁环模块在柔性和刚性状态之间的快速切换，方便夹持；由于可变刚度磁环模块对称平行安装，其磁场强度集中在两个模块的中心连线上，制孔工具在其中间安装时正好可以利用该中心磁场，稳定压向局部制孔表面，从而保证制孔法矢的可靠性；在扩孔或锪窝时，利用导磁铁珠在磁场作用下卡紧在制孔部位相邻孔位上，进一步增强了局部支撑刚度和装夹可靠性，与增大的钻削力相匹配，有利于保证制孔质量。

附图说明

图1是本发明快速装夹制孔装置整体轴测示意图；

图2是本发明可变刚度磁环部件剖切示意图；

图3是本发明快速装夹制孔装置整体装夹示意图；

图4是图3的主视图；

图5是本发明快速装夹制孔装置整体装夹并制孔示意图；

图6是图5扩孔场景下剖切视图的局部放大图；

图7是图5锪窝场景下剖切视图的局部放大图；

图8是本发明钻杯结构示意图。

附图中：

1、开关磁座；2、竖直位移驱动部件；3、万向夹持部件；4、可变刚度磁环部件；5、导磁铁珠；6、磁流变液；7、钻杯；8、钻头；9、限位环；10、锪窝套；11、工作台；12、吸尘罩；13、锪窝钻；14、变曲率结构；201、基座；202、竖直位移滑块；203、竖直位移丝杆；301、法兰座；302、球铰；303、锁紧器；304、夹台；305、张夹丝杆；306、张夹滑块；307、上压板；308、下压板；401、磁环；402、弹性环。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将通过几个具体的实施例来进一步说明实现本发明发明目的的技术方案，需要说明的是，本发明要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

目前，针对薄壁曲面零件制孔时常见的主流方法有两种：1）手工拿着薄壁曲面零件在钻台上制孔，人手的把持作用相当于夹具的功能，优点主要体现在方便快捷，可灵活调整零件姿态寻找法矢，而缺点则是当零件较大时，单人无法操作，多人辅助操作时又对协调性要求较高，且制孔部位的局部曲面特征往往被近似成平面，在制孔时容易导致制孔局部在钻台台面上出现拱形无支撑区域，进而产生局部变形、复材劈裂等严重缺陷，并且制孔法矢的保证对工人技能的要求也极高；2）利用阵列式真空吸盘装夹，在专用平台上加工，真空吸盘能够很好地适应曲面变化，且具有一定的柔性，但此类装夹方法不适合加工区域位于薄壁曲面零件边缘的制孔作业，因为该区域位于薄壁曲面边缘，制通孔时会破坏真空，无法使用真空吸盘在此可靠装夹零件，若吸附在零件中心非加工区域，则边缘会形成悬臂支撑现象，也无法用于稳定加工区域，且真空吸盘刚性部分与曲面零件接触的局部区域大多属于平面和曲面的接触，贴合不全，仍然有拱形非支撑区域，仅适用于曲率变化不大的大型零件。

基于此，本发明提出了一种薄壁曲面零件快速装夹制孔装置及方法，该装夹制孔装置能够很好的解决曲率变化较大的薄壁曲面装夹制孔时刚性差以及容易变形的问题。

为了便于对本发明进行理解，本实施例首先对本发明公开的一种薄壁曲面零件快速装夹制孔装置进行详细的介绍。

本实施例公开了一种薄壁曲面零件快速装夹制孔装置，参照说明书附图1，该装置包括开关磁座1、竖直位移驱动部件2、万向夹持部件3以及可变刚度磁环部件4，所述竖直位移驱动部件2设置在开关磁座1上，万向夹持部件3设置在竖直位移驱动部件2上，在竖直位移驱动部件2的作用下，万向夹持部件3能够在竖直平面内上下往复移动；所述可变刚度磁环部件4以上一下成对安装在万向夹持部件3上，在万向夹持部件3的作用下，两个可变刚度磁环部件4能够在空间内转动，以及改变两个可变刚度磁环部件4之间的间距，从而实现对薄壁曲面零件的夹紧与放松，所述可变刚度磁环部件4由磁环401以及弹性环402构成，磁环401安装在万向夹持部件3上，弹性环402设置在磁环401上，磁环401的圆环孔和弹性环402的圆环孔同轴心，制孔部件设置在磁环401以及弹性环402的圆环孔内；进一步地，参照说明书附图2，所述弹性环402内部填充有导磁铁珠5以及磁流变液6，并用螺堵进行密封封堵，所述弹性环402、导磁铁珠5以及磁流变液6构成了可变刚度体结构，当未施加磁场时，可变刚度体的刚度最低，弹性环402的弹性、磁流变液6的流动性以及导磁铁珠5的自由滚动特性使该部分具有很强的柔顺性，当磁环401施加磁场后，所述磁流变液6迅速变为固相、且其磁性被激活，使所述导磁铁5迅速吸引靠拢，所述导磁铁珠5之间的空隙由所述磁流变液6填充，此时导磁铁珠5和磁流变液6变为一个高刚度的结构，并被吸附在磁环401的一端。

进一步地，参照说明书附图1，所述竖直位移驱动部件2包括基座201、竖直位移滑块202以及竖直位移丝杆203，基座201设置在开关磁座1上，竖直位移丝杆203的两端分别与基座201转动连接，所述竖直位移滑块202设置在竖直位移丝杆203上。竖直位移驱动部件2为一个标准的丝杠滑台结构，故不再过多赘述。

进一步地，参照说明书附图1，所述万向夹持部件3包括法兰座301、球铰302、锁紧器303、夹台304、张夹丝杆305、张夹滑块306、上压板307以及下压板308，法兰座301安装在竖直位移驱动部件2的竖直位移滑块202上，球铰302的球头部分设置在法兰座301内，球铰302的球铰杆与夹台304连接，锁紧器303设置在法兰座301上，用于锁紧球铰，所述下压板308与所述夹台304固定连接，张夹丝杆305的一端转动设置在所述夹台304上，张夹滑块306设置在所述张夹丝杆305上，上压板307与所述张夹滑块306连接，上压板307以及下压板308上分别设置有可变刚度磁环部件4，进一步地，上压板307和下压板308上均设置有与磁环401和弹性环402的圆环孔同轴心的通孔，该通孔用于安装和固定制孔部件。旋转球铰302，上下两个可变刚度磁环部件4能够在空间内转动，进一步地，旋转张夹丝杆305，位于上方的可变刚度磁环部件4能够在竖直平面内上下移动，从而改变两个可变刚度磁环部件4之间的间距，最终实现零件的夹紧与放松。

在本实施例中，需要说明的是，导磁铁珠5与一般的钢珠和磁铁球不同，是一种磁性颗粒物质；当磁环401被施加磁场后，导磁铁珠5被迅速吸引靠拢，而当磁环401未被施加磁场时，导磁铁珠5在弹性环402内是自由滚动的。

在本实施例中，需要说明的是，磁环401可以采用成熟的开关磁座或电磁铁，通电后，具有磁性。

在本实施例中，需要说明的是，开关磁座1为一个成熟的现有技术产品，包括一个磁铁和开关，在本发明开关磁座1主要是用于将快速装夹制孔装置固定在金属工作台上。

在本实施例中，需要说明的是，竖直位移驱动部件2可以是上述实施例描述的丝杠滑台结构，也可以是气缸或者伺服缸，只要是能够驱动万向夹持部件3在竖直平面内上下往复运动的部件都是等同的。

在本实施例中，张夹丝杆305为具有自锁功能的梯形丝杆，是一个成熟的现有技术。

在本实施例中，需要说明的是，所述制孔部件用于零件制孔，包括由钻杯7、钻头8以及限位环9构成的钻孔扩孔组件，以及由锪窝套10和锪窝钻13构成的锪窝组件；还需要进一步说明的是，在本实施例中，为了更好的对待加工零件进行制孔，对钻杯7的结构进行了相应的改进，参照说明书附图8所示，钻杯7的底部与待加工零件接触的那一端设置有变曲率结构14，变曲率结构14与待加工零件的曲面相适配；在本实施例中，其余零部件均为成熟的现有技术，故不再过多赘述。

基于同一发明构思，本实施例还提供了一种薄壁曲面零件快速装夹制孔方法，所述制孔方法是基于快速装夹制孔装置实现的，使用该装置对零件装夹制孔时，一共分为了三个阶段，分别为待加工零件装夹阶段，待加工零件制初孔及扩孔阶段以及待加工零件锪孔阶段。

待加工零件装夹阶段的步骤具体如下：

S1.根据待加工零件的形状和大小，将多个快速装夹制孔装置通过开关磁座1固定在工作台11上，多个快速装夹制孔装置在工作台11上围合形成待加工零件的装夹区域，然后根据待加工零件的高度差，转动竖直位移丝杆203调节装置上两个可变刚度磁环部件4的整体高度；

S2.转动张夹丝杆305调节上下两个可变刚度磁环部件4之间的间距；

S3.转动球铰302将两个可变刚度磁环部件4转动至工作台的一侧，从而远离工作台11上待加工零件的装夹区域，为待加工零件腾出空间，最后将待加工零件吊装至上述装夹区域内；

S4.将位于工作台11对角上的一对快速装夹制孔装置的可变刚度磁环部件4转动至装夹区域内，然后转动竖直位移丝杆203整体调节两个可变刚度磁环部件4的高度，首先让位于下方的弹性环402接触并贴合待加工零件的下表面，接着分别使用锁紧器303将球铰302以及竖直位移丝杆203锁紧，从而将上下两个可变刚度磁环部件4锁定，两者均在空间内转动，并且位于下方的可变刚度磁环部件4还不能在竖直平面内升降，但是位于上方的可变刚度磁环部件4能够在竖直平面内运动，从而调节两个可变刚度磁环部件4之间的间距；

S5.转动张夹丝杆305调节上下两个可变刚度磁环部件4之间的间距，使位于上方的弹性环402压向待加工零件的上表面，最后锁定张夹丝杆305，最终将位于上方的可变刚度磁环部件4锁定，使其同样不能在竖直平面内运动；

S6.打开上、下两个可变刚度磁环部件4的磁场，在磁场的作用下，相互吸引夹紧零件并变为刚性体；

S7.对工作台11上剩余的快速装夹制孔装置重复上述步骤S4-S6，完成整个待加工零件的可靠装夹；

待加工零件装夹完成后的状态参照说明书附图3和附图4所示。

所述待加工零件制初孔及扩孔阶段的步骤具体如下：

S8.重复步骤S1-S4的操作，在工作台11上再额外布置安装一个快速装夹制孔装置，并在位于上方的磁环401以及弹性环402的圆环孔内安装钻杯7，将钻杯7的中心对准待加工零件上提前绘制的孔位，钻杯与待加工零件接触的那一端设置有变曲率结构14，与薄壁曲面零件的曲率相适应；

S9.使用张夹丝杆305调节两个可变刚度磁环部件4之间的间距，使钻杯7的变曲率结构14优先与待加工零件的上表面稳定接触；

S10.继续使用张夹丝杆305调节两个可变刚度磁环部件4之间的间距，使位于上方的弹性环402压向待加工零件的上表面，然后锁定张夹丝杆305，最终将位于上方的可变刚度磁环部件4锁定，接着打开上下两个可变刚度磁环部件的磁场，在磁场的作用下，相互吸引夹紧零件，并变为刚性体；

S11.在钻杯7上安装相应的钻头8以及限位环9，开始对待加工零件制初孔；

S12.移动额外布置的快速装夹制孔装置，重复步骤S9-S11，将待加工零件的所有初孔制完；

S13.移动额外布置的快速装夹制孔装置，重复步骤S9-S10，替换钻杯7内的钻头8，将待加工零件上的所有初孔括至终孔；

待加工零件制初孔及扩孔阶段状态参照说明书附图5和附图6所示。

所述待加工零件锪孔阶段的具体步骤如下：

S14.拆除可变刚度磁环部件4上的钻杯7，安装锪窝套10以及锪窝钻13至磁环401以及弹性环402的圆环孔内，移动快速装夹制孔装置，重复步骤S9-S10，直至待加工零件的所有孔锪窝完毕，最后松开工作台上所有的快速装夹制孔装置，将零件取出，加工完毕。

待加工零件锪孔阶段状态参照说明书附图5和附图7所示。

在本实施例中，需要说明的是，在待加工零件装夹阶段安装的制孔装置主要用于支撑零件，而在待加工零件制初孔及扩孔阶段额外布置的一个制孔装置则主要是用于完成待加工两件的制孔，这样做能够保证待加工零件的装夹刚度，保证在加工时，零件不容易产生变形。

在本实施例中，需要说明的是，在装夹零件时，快速装夹制孔装置的数量根据待加工零件的尺寸和形状进行具体的调整，数量不是唯一的，但是要满足待加工零件的装夹刚度要求。

在本实施例中，需要说明的是，所述工作台11包括铁基桌体和设置在铁基桌体下方的吸尘罩12，铁基桌体用作稳定装夹制孔装置，并提供所述开关磁座1的吸附表面；所述吸尘罩12用于吸收加工中产生的残屑或粉尘等；铁基桌体的台面上阵列设置等间距并且等大小的通孔，用于残屑或粉尘落入下方的吸尘罩12内。

在本实施例中，需要说明的是，锪窝套10和锪窝钻13为成熟的现有技术，故不再过多赘述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等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发明和简化描述，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发明保护范围的限制。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种薄壁曲面零件快速装夹制孔装置，其特征在于，包括开关磁座（1）、竖直位移驱动部件（2）、万向夹持部件（3）以及可变刚度磁环部件（4），所述竖直位移驱动部件（2）设置在开关磁座（1）上，万向夹持部件（3）设置在竖直位移驱动部件（2）上，在竖直位移驱动部件（2）的作用下，万向夹持部件（3）能够在竖直平面内上下往复移动；所述可变刚度磁环部件（4）对称设置在万向夹持部件（3）上，在万向夹持部件（3）的作用下，两个可变刚度磁环部件（4）能够在空间内转动以及实现对薄壁曲面零件的夹紧与放松，所述可变刚度磁环部件（4）包括磁环（401）以及弹性环（402），磁环（401）安装在万向夹持部件（3）上，弹性环（402）设置在磁环（401）上，弹性环（402）内部填充有导磁铁珠（5）以及磁流变液（6），制孔部件设置在磁环（401）以及弹性环（402）的圆环孔内；

采用所述薄壁曲面零件快速装夹制孔装置实现薄壁曲面零件快速装夹制孔的方法具体如下：

S1.根据待加工零件的形状和大小，将多个快速装夹制孔装置通过开关磁座（1）固定在工作台（11）上，多个快速装夹制孔装置在工作台（11）上围合形成待加工零件的装夹区域，然后根据待加工零件的高度差，通过装置的竖直位移驱动部件（2）调节装置上两个可变刚度磁环部件（4）的高度；

S2.使用万向夹持部件（3）调节两个可变刚度磁环部件（4）之间的间距；

S3.继续使用万向夹持部件（3）将两个可变刚度磁环部件（4）转动至工作台（11）的一侧，远离待加工零件的装夹区域，为待加工零件腾出空间，最后将待加工零件吊装至上述装夹区域内；

S4.将位于工作台（11）对角上的一对快速装夹制孔装置的可变刚度磁环部件转动至装夹区域内，然后使用竖直位移驱动部件（2）整体调节两个可变刚度磁环部件（4）的高度，首先让位于下方的弹性环（402）接触并贴合待加工零件的下表面，接着将两个可变刚度磁环部件（4）锁定，使两者均不能在空间内转动，并且位于下方的可变刚度磁环部件（4）也不能在竖直平面内运动；

S5.使用万向夹持部件（3）调节两个可变刚度磁环部件（4）之间的间距，使位于上方的弹性环（402）压向待加工零件的上表面，最后将位于上方的可变刚度磁环部件（4）锁定，使其不能在竖直平面内运动；

S6.打开上、下两个可变刚度磁环部件（4）的磁场，在磁场的作用下，相互吸引夹紧零件并变为刚性体；

S7.对工作台上剩余的快速装夹制孔装置重复上述步骤S4-S6，完成整个待加工零件的可靠装夹；

S8.重复步骤S1-S4，在工作台（11）上再额外布置安装至少一个快速装夹制孔装置，并在位于上方的磁环（401）以及弹性环（402）的圆环孔内安装钻杯（7），将钻杯（7）的中心对准待加工零件上提前绘制的孔位；

S9.使用万向夹持部件（3）调节两个可变刚度磁环部件（4）之间的间距，使钻杯（7）的变曲率结构（14）优先与待加工零件的上表面稳定接触；

S10.继续使用万向夹持部件（3）调节两个可变刚度磁环部件（4）之间的间距，使位于上方的弹性环（402）压向待加工零件的上表面，然后将位于上方的可变刚度磁环部件（4）锁定，接着打开上下两个可变刚度磁环部件的磁场，在磁场的作用下，相互吸引夹紧零件，并变为刚性体；

S11.在钻杯（7）上安装钻头（8）以及限位环（9）对零件制初孔；

S12.移动步骤S8中额外布置的快速装夹制孔装置，重复步骤S9-S10，将待加工零件的所有初孔制完；

S13.移动额外布置的快速装夹制孔装置，重复步骤S9-S10，替换钻杯（7）内的钻头（8），将零件上的所有初孔括至终孔；

S14.拆除钻杯（7），安装锪窝套（10）以及锪窝钻（13）至磁环（401）以及弹性环（402）的圆环孔内，移动快速装夹制孔装置，重复步骤S9-S11，直至待加工零件的所有孔锪窝完毕，最后松开工作台上所有的快速装夹制孔装置，将零件取出，加工完毕。

2.根据权利要求1所述的一种薄壁曲面零件快速装夹制孔装置，其特征在于，所述竖直位移驱动部件（2）包括基座（201）、竖直位移滑块（202）以及竖直位移丝杆（203），基座（201）设置在开关磁座（1）上，竖直位移丝杆（203）的两端分别与基座（201）转动连接，所述竖直位移滑块（202）设置在竖直位移丝杆（203）上。

3.根据权利要求1所述的一种薄壁曲面零件快速装夹制孔装置，其特征在于，所述万向夹持部件（3）包括法兰座（301）、球铰（302）、锁紧器（303）、夹台（304）、张夹丝杆（305）、张夹滑块（306）、上压板（307）以及下压板（308），法兰座（301）安装在竖直位移驱动部件（2）上，球铰（302）的球头部分设置在法兰座（301）内，球铰（302）的球铰杆与夹台（304）连接，锁紧器（303）设置在法兰座（301）上，下压板（308）与所述夹台（304）连接，张夹丝杆（305）的一端转动设置在所述夹台（304）上，张夹滑块（306）设置在所述张夹丝杆（305）上，上压板（307）与所述张夹滑块（306）连接，两个可变刚度磁环部件（4）的磁环（401）分别设置在上压板（307）和下压板（308）上，所述上压板（307）以及下压板（308）上分别设置有供制孔部件穿过的通孔。

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