這幾種不同場景下，應(yīng)該用哪種「真空夾持」方案

jiajoin

對于用常規(guī)夾具無法固定工件的場合來說，采用真空夾持系統(tǒng)無疑是一種合適的選擇，尤其是在處理薄壁零件或非磁性材料的時候。面積大的部件在這種夾持方式下可以達到無振動和平面平行的狀態(tài)。

圖1 帶有自動壓力裝置、用于夾持大規(guī)格鋁板的可控型真空夾持裝置

真空夾持對于特定工件形狀的多面加工，只需兩道夾持工序，可以節(jié)省很多時間，實現(xiàn)更為精確的部件加工。由于達到無振動的加工，刀具使用壽命也得到了極大延長。

真空方案應(yīng)匹配加工工藝

要想成功應(yīng)用這種工件夾持方法，僅僅采用一個夾持板和一個真空泵是不夠的。首先，除了要考慮到一些物理特性（如氣壓）之外，還需要顧及到其他一些機械因素，如夾持面的粗糙度和表面特征等。

同樣，在選擇夾持系統(tǒng)時，真空面與加工方式和切削量之間的關(guān)系也值得關(guān)注。在選擇真空夾持系統(tǒng)時，還必須注意材料強度、工件形狀和尺寸，以及加工工藝（銑削、車削和磨削等）其他因素。

9 V, V9 r$ N5 \# U! o

圖2 針對銑削和鏜孔加工，一種專用真空夾持裝置對高合金鋼板進行夾持

真空夾持系統(tǒng)必須與工作環(huán)境相匹配。相關(guān)的問題首先便是使用何種加工設(shè)備和何種刀具的問題。此外，是采用冷卻潤滑劑加工，還是采用干式加工，這也需要加以考慮。如果采取冷卻液加工，則在一開始就排除了帶有孔隙表面的刀片，這是液體很容易滯留在孔隙里。而在一定條件下，其他系統(tǒng)并不容易實現(xiàn)合適的冷卻。

如果選擇特定的真空夾持系統(tǒng)，則設(shè)備的參數(shù)必須調(diào)整到相應(yīng)的狀態(tài)。在工件表面較小時，特別要注意應(yīng)該選用直徑小、轉(zhuǎn)速高和進給量合適的刀具。

5 }' j+ [, `' ^9 t+ g5 W

同樣，所采用的刀具對加工作業(yè)也有著很大的影響。對于一部份刀具來說，也可以同時加工工件的側(cè)面和邊緣（五面加工）。為了防止發(fā)生側(cè)向偏移和確保安全，可以設(shè)置相應(yīng)的堵塊。如果是五面加工，則可以取消堵塊。

針對不同的使用場合需要不同的真空夾持系統(tǒng)的特點，有很多各式各樣的真空夾持板可供選用：格柵真空板、槽式真空板、帶孔格柵真空板、空隙面真空板、真空圓形卡盤、可加熱和冷卻的真空卡盤和組合式液控或氣控真空系統(tǒng)等。所選用的真空生成裝置及其附件必須與使用場合相匹配。

圖3 帶有墊板的格柵真空夾持板可以實現(xiàn)板式工件的銑削

難切削的加工場合——格柵真空夾持板

格柵真空夾持板是一種傳統(tǒng)型的夾持裝置。它主要適用于難切削的加工場合，例如磨削、銑削和車削，既可以夾持和固定小型工件，也可以夾持和固定大尺寸的工件。但是，工件最好不要出現(xiàn)貫穿性的鉆孔。真空板具有不同的格柵間距，對于特殊的加工場合，一種真空板也可以設(shè)置兩種不同的格柵間距。針對小型工件，建議采用相應(yīng)較小的格柵間距。

& v( q3 @% ?5 ]' ^" j* S

圖4 設(shè)有橡膠適配墊的槽式真空板和被夾持的工件

  t8 @9 F: k2 v7 ^% c

工件面積可以小于夾持板的面積，但是夾持范圍則需要通過密封帶進行限定。這種做法的好處是，工件夾持面上的較小不平整性和凸面可以得到補償。格柵真空夾持板往往也是任何特殊技術(shù)方案的基礎(chǔ)，它經(jīng)常與適配板或適配墊一起連用。尤其是所謂的藍墊具有特別的材質(zhì)特性，可以改善加工流程中的定位安全性。夾持力所需的摩擦值通過藍墊的防滑效應(yīng)而得到極大的提高。

固定復(fù)雜的工件——帶有墊板的槽式真空板

槽式真空板裝置雖然也可用于銑削作業(yè)，但是它與格柵板相反，更適合于較容易的加工場合，其中也包含電路板的鏤空作業(yè)。由于槽式真空板可以與可重復(fù)使用的膠皮適配墊一起使用，因此很適合于對復(fù)雜外形工件的夾持，例如帶有裂口的工件。針對不同的加工參數(shù)，可以提供相應(yīng)不同的橡膠適配墊。

& `2 x' b. q3 y

非磁性薄壁件——模塊化真空板

在需要通過非磁性薄壁工件對其內(nèi)外部輪廓進行銑削的加工場合（圖5和6），如大尺度的輕金屬工件可以采用真空系統(tǒng)進行夾持，該系統(tǒng)由模塊化的真空板構(gòu)成，板上面鋪設(shè)有塑料墊。

  n! r1 D- b- R* C  g: I4 F6 U2 O

圖5 針對大面積工件的加工，多塊塑料墊板可以拼裝起來

使用這種塑料墊，可以實現(xiàn)對工件的貫穿式銑削，只要工件剩余面積仍覆蓋住塑料墊，則不會發(fā)生真空損失。真空板的模塊化結(jié)構(gòu)在需要時可以用多塊板拼成較大的夾持面積。

真空生成裝置

在真空夾持技術(shù)上，除了對真空板選擇之外，真空生成裝置也非常重要。泵的大小規(guī)格應(yīng)與工件規(guī)格呈相應(yīng)的比例，根據(jù)各種使用場合，采用不同功率等級的真空泵。

圖6 采用塑料墊板加工貫穿缺口

在選擇合適的真空泵時，要注意真空板與泵抽吸量和抽吸力之間的相互比例關(guān)系。真空夾持技術(shù)可以優(yōu)先用于敏感材質(zhì)薄壁工件的加工場合。與傳統(tǒng)夾持方法相反，采用真空夾持技術(shù)時，必須測得相應(yīng)的參數(shù)，與各個使用場合相匹配。

（來源機械社區(qū)）

+ v( q5 Z; f$ j  r, |# J" }, ?