用于薄片类零件的真空吸附车削夹具的制作方法

1.本实用新型属于夹具技术领域，具体涉及一种用于薄片类零件的真空吸附车削夹具。


背景技术：

2.在零件车削过程中，首先要进行零件的装夹，装夹就是将工件在机床上定位和夹紧。数控车床夹具的种类很多，形状千差万别，常用的夹具有自定心卡盘、单动卡盘、膜片卡盘、弹簧夹头、涨芯夹头、中心架、顶尖等，外形不规则的零件需要设计专用夹具。
3.薄片类零件因为长度很短，圆柱面小，夹持外径效果不理想。如图6所示的铝轮毂结构图，铝轮毂大外径厚度只有0.8mm，长度很短，在尝试用三爪卡盘装夹时，试加工后零件两面的平面度均超过0.01mm，距目标精度相去较远。如果采用膜片卡盘装夹，精度较高，但未必能保证此零件精度，而且膜片卡盘采购成本较高，不经济。还有的薄片类零件，端面有槽，如果槽口较大，夹持外径是会产生变形，如图7所示的薄片零件，这类零件外径不宜受力，需要重新考虑装夹部位。针对上述问题，因此迫切需要改进。


技术实现要素：

4.本实用新型解决的技术问题：提供一种用于薄片类零件的真空吸附车削夹具，本实用新型主要通过吸盘作为夹具对薄片零件进行固定定位，在装夹及夹持过程中不会对零件造成变形，能够有效保证加工精度，经测试反复装夹的精度可达1μm以内，提高薄片类零件的加工精度；并且该真空吸附夹具将低成本和高精度很好的结合在了一起，加工难度小，安装方便，加工成本低。
5.本实用新型采用的技术方案：用于薄片类零件的真空吸附车削夹具，包括设于机床上的主轴，所述主轴转动支撑于套筒中，所述主轴内腔中空，所述主轴前端固定连接有用于对精密薄片类零件进行吸附固定的吸盘，所述吸盘内部设有气路结构，所述主轴的中空内腔中设有气管，所述气管一端与吸盘内的气路结构的接口连接，所述气管另一端伸出主轴的中空内腔且与真空泵的接口固定连接。
6.对上述技术方案的进一步限定，所述吸盘在主轴前端的连接方式：所述主轴前端通过螺钉固定连接有法兰b，所述法兰b前端固定连接有法兰a，所述吸盘后端与法兰a固定连接，所述吸盘与法兰a的贴合面通过密封圈密封。
7.对上述技术方案的进一步限定，所述吸盘包括吸盘主体，所述吸盘主体的前端面为吸合面，所述吸盘主体后端面中心设有中心连接轴，所述中心连接轴用于与法兰a固定连接，所述中心连接轴表面设有用于连接的外螺纹，所述法兰a中心设有中心内孔，所述中心内孔中设有与中心连接轴连接的内螺纹；所述吸盘内部的气路结构包括均匀设于吸盘主体的吸合面上的多个吸附槽，所述吸盘主体内部设有多个与吸附槽对应连通的分气路，所述中心连接轴内部设有与各个分气路连通的总气路，所述中心连接轴端头通过接头与气管端头连接且使气管的内孔与总气路连通；所述吸盘主体外圆面上用于加工分气路的加工口通
过堵头密封堵塞。
8.对上述技术方案的进一步限定，所述吸盘的吸合面的粗糙度值为ra1.6。
9.对上述技术方案的进一步限定，所述主轴后端固定连接有连接套，所述气管后端直径增大且从连接套穿过进行支撑，所述气管后端设有用于与真空泵连接的真空旋转接头。
10.对上述技术方案的进一步限定，所述真空泵采用真空度为750mmhg、流量为240l/min的真空泵。
11.本实用新型与现有技术相比的优点：
12.1、本方案主要通过吸盘作为夹具对薄片零件进行固定定位，在装夹及夹持过程中不会对零件造成变形，能够有效保证加工精度，经测试反复装夹的精度可达1μm以内，解决了精密薄片零件的装夹难题，提高薄片类零件的加工精度。
13.2、本方案将真空泵和吸盘结合实现对薄片类零件的夹持，该真空吸附夹具将低成本和高精度很好的结合在了一起，加工难度小，安装方便，加工成本低。
附图说明
14.图1为本实用新型的结构原理图；
15.图2为本实用新型的安装结构示意图；
16.图3为本实用新型中吸盘的结构剖视图；
17.图4为本实用新型中吸盘的正面立体结构图；
18.图5为本实用新型中吸盘侧背面立体结构图；
19.图6为现有的一种薄片类零件的结构示意图；
20.图7为现有的另一种薄片类零件的结构示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
23.请参阅图1
‑
7，详述本实用新型的实施例。
24.用于薄片类零件的真空吸附车削夹具，本实施例是针对薄片零件的特点，设计真空吸附夹具，真空吸附的原理如图1所示，主要用真空泵11连接吸盘1实现对薄片零件的夹持。
25.具体的，如图2所示，包括设于机床上的主轴9，所述主轴9转动支撑于套筒10中，所述主轴9内腔中空。所述主轴9前端固定连接有用于对精密薄片类零件12进行吸附固定的吸
盘1。所述吸盘1在主轴9前端的连接方式：所述主轴9前端通过螺钉固定连接有法兰b6，所述法兰b6前端固定连接有法兰a4，所述吸盘1后端与法兰a4固定连接，所述吸盘1与法兰a4的贴合面通过密封圈3密封。
26.所述吸盘1内部设有气路结构，所述主轴9的中空内腔中设有气管5，所述气管5一端与吸盘1内的气路结构的接口连接。具体的，所述吸盘1包括吸盘主体1
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1，所述吸盘主体1
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1的前端面为吸合面1
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2，所述吸盘主体1
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1后端面中心设有中心连接轴1
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5，所述中心连接轴1
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5用于与法兰a4固定连接，所述中心连接轴1
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5表面设有用于连接的外螺纹，所述法兰a4中心设有中心内孔4
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1，所述中心内孔4
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1中设有与中心连接轴1
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5连接的内螺纹。所述吸盘1内部的气路结构包括均匀设于吸盘主体1
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1的吸合面1
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2上的多个吸附槽1
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3，所述吸盘主体1
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1内部设有多个与吸附槽1
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3对应连通的分气路1
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4，所述中心连接轴1
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5内部设有与各个分气路1
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4连通的总气路1
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6，所述中心连接轴1
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5端头通过接头与气管5端头连接且使气管5的内孔与总气路1
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6连通。所述吸盘主体1
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1外圆面上用于加工分气路1
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4的加工口通过堵头2密封堵塞。
27.本夹具关键零件为吸盘1，吸盘1的吸合面1
‑
2粗糙度值要适中，粗糙度差，贴合不紧密，密封效果不好，粗糙度太好，摩擦系数降低，零件最大静摩擦力减小，车削时容易带动工件。经试验，吸合面1
‑
2的粗糙度值为ra1.6时，效果较为理想。另外根据f＝p*s，在真空度值一定的情况下，通过提高吸附面积s，可增大正压力，从而提高零件的最大静摩擦力，保证零件稳定装夹。
28.所述气管5另一端伸出主轴9的中空内腔且与真空泵11的接口固定连接。具体的，所述主轴9后端固定连接有连接套7，所述气管5后端直径增大且从连接套7穿过进行支撑，所述气管5后端设有用于与真空泵11连接的真空旋转接头8。所述真空泵11采用真空度为750mmhg、流量为240l/min的真空泵。
29.当装上薄片类零件12后，真空泵11和薄片类零件12之间形成一个密闭空间，薄片类零件12和吸盘1之间要求紧密贴合。当真空泵11启动后，吸盘1内部空气被抽走，内部气压减小为p1，设大气压强为p0，当p1＜p0并达到一定值时，工件被吸住；当p1接近p0达到某值时，工件掉落；当p1越小时，吸盘内部的真空度越高，工件的吸附力越大。
30.以下是工件毛坯为铝合金棒材的加工实施例，如图6所示。薄片类零件12的要求很高，内孔尺寸精度为5μm，端面及外圆几何精度为2μm，采用传统的装夹方法将无法保证零件的精度。经过仔细分析，安排三序来完成加工：一序设备采用数控车床上配三爪卡盘，加工内孔和大径至符合图纸要求，车平右端面作为二序基准，并完成所有特征的半精加工；二序设备采用数控车床配该真空吸附夹具，以右端面和内孔为基准，精车左端面、左侧沉台，转速n＝2000r/min,进给f＝0.03mm/r，切深ap＝0.15mm；三序同样采用二序的设备和夹具，以左端面和内孔为基准，精车右端面及右侧沉台，切削用量同二序。三序完成后，各项精度完全符合图纸要求。
31.本实用新型主要通过吸盘作为夹具对薄片零件进行固定定位，在装夹及夹持过程中不会对零件造成变形，能够有效保证加工精度，经测试反复装夹的精度可达1μm以内，解决了精密薄片零件的装夹难题，提高薄片类零件的加工精度。并且该真空吸附夹具将低成本和高精度很好的结合在了一起，加工难度小，安装方便，加工成本低。
32.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而
且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
33.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。