气动液压夹具设计实用课程：第四章

这是本课程最后一节，本打算对气动夹具作一些进一步阐述，前几天有个山东铁杆粉丝发微信给我，让我谈一下真空夹具设计，正好趁机会谈一下真空夹具的相关知识。需要提醒的是，因真空夹具设计涉及大量细节，技术老袁不能一一描述，故本节只能作为初学者的入门知识。

我们这里所述的真空夹具是特指CNC真空夹具，在技术文献和夹具制造商那里有着多种称谓：真空夹持系统、真空夹紧系统、真空吸附夹具、真空吸盘等。国际上真空吸盘著名品牌有AMF、Schmalz。

CNC真空夹具，主要应用于加工中心、铣床和平面磨床。能够对铝板、铜板及塑料板等非磁性板类零件的上表面、侧面在一次安装下完成所有加工。

尤其对于易变形类零件，运用此夹具安装，能够更加容易控制零件的平行度、平面度等几何公差；对于安装困难的工件，在该夹具上的装卸过程快捷方便，能够大幅地提高生产效率。

依靠真空吸力吸附零件进行切削加工，操纵手扳阀控制气流的进出达到工件的吸附和释放。

具体是对工件与吸盘接触表面进行密封，通过真空发生装置将工件与吸盘密封区域内的空气抽出，使其达到真空负压状态。工件在真空的作用下，上、下两个面所产生的压力差，使工件产生了一个向着吸盘的力。

切削加工时，在切削力的作用下，产生的这个力作用于工件与吸盘的接触界面形成摩擦力，当摩擦力大于切削力时，工件能够牢固的吸附在吸盘表面，满足工作需要。

真空吸盘可以采用真空发生器，也可使用真空泵。

真空吸盘的夹紧力有关因素主要有：零件的密封面积、真空度、密封效果、摩擦力。

1、8—螺钉 2—防护罩 3—定位销 4—螺栓 5—吸盘 6—底座 7—盖板

主体结构主要包括吸盘、底座、盖板和防护罩。吸盘、底座和盖板之间形成的封闭腔体结构，可安装固定真空回路元件和管线。防护罩防护控制元件和真空表不被切削及切削液等损坏。

吸盘上表面加工有纵横均布的密封槽，密封胶条可根据形状各异的工件外轮廓在密封槽内形成密闭区域。在密闭区域内的密封槽可以通过真空孔联接真空元件，形成完整的真空回路，实现工件在吸盘上的吸附和释放。

基本的气动系统   基本的真空夹具气动结构主要由提供气源的空压站、稳定气压的储气罐、控制元件：气动控制阀、产生负压的真空发生器以及消声器、过滤器和真空表等组成，这些设备和元器件通过导气管和气动管接头联接形成可控的真空回路。

真空发生器的工作原理：是利用喷管高速喷射压缩空气，在喷管出口形成射流，产生卷吸流动.在卷吸作用下，使得喷管出口周围的空气不断地被抽吸走，使吸附腔内的压力降至大气压以下，形成一定真空度。

构成真空夹具回路典型元件

保压型的CNC真空吸盘最大的特点是节能，但保压型的真空吸盘通常不能用于精密加工，因精密加工一般情况不用密封条。保压型的真空吸盘所使用的密封条多数比较粗，对工件产生的张力较大，小于2毫米厚的板子难以吸平。

不保压型真空吸盘相对耗能， 但比保压型的真空吸盘吸得更加紧密。不保压型的真空吸盘比保压型的吸得更紧，因不保压型真空吸盘一直维持最大真空度，没有保压范围，不用减去保压范围，一直维持最大力 。

1、工件有必要的定位结构，如内孔、内槽、外形定位，用于工件与夹具之间保持确定位置关系；

2、根据零件的外形挖密封槽，用于放置密封条。高精密加工是不用密封条的，漏点真空有利于保证工件的精度。不保压的真空吸盘更有优势。通常情况下，被加工零件，第一面可以用通用吸盘，第二面可以利用第一面的精尺寸定位来做专用吸盘。

专用真空吸盘典型结构

第一种方法，用密封条密封 。3C零件加工企业是CNC真空吸盘的大户，一般用的是2-3毫米的密封条，对应的密封槽宽1.8、2.8，  深1.8、2.8；密封条质地要柔软，外表面光滑，硅胶含量要高，结实耐用。密封条的材质用得最多是硅胶发泡。

第二种方法，不用密封条密封，主要用于精密加工。工件贴在吸盘上就行。保持合理切削力，虽会有少量漏气但不会影响精加工。精密加工基本采用不保压型，但要求抽真空的管子足够粗。

真空吸盘可以直接使用工厂通用压缩空气（0. 5Mpa），不需要额外的真空泵。

高度可调的定位片，可使用不同厚度的工件定位。

工件定位简便，基板上有可快速安装定位销的孔。