CN105834900B - 一种抛光工件真空夹具自动调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抛光工件真空夹具自动调节装置，包括液压固定夹具模块、真空夹具模块和抽真空模块，真空夹具模块包括上夹具和下夹具，上夹具的底部设有上凹结构，下夹具的上设有下凸结构，上夹具的上凹结构与下夹具的上凸结构共同形成密封的空腔，圆形工件安装槽底部设有与空腔连通的若干通孔，下夹具的下凹结构底部设有用于连接抽真空模块的真空接口；抽真空模块包括气泵、真空管路和气压传感器；液压夹具固定模块包括固定支撑垫、液压夹具和若干提供辅助支撑力的浮动支撑；浮动支撑包括浮动支撑杆、支撑头、垫片、压缩弹簧和调节螺母。本发明结构简单紧凑，生产成本低，设计合理，便于装夹工件，可自动调节，使用范围广。

Description

一种抛光工件真空夹具自动调节装置

技术领域

本发明涉及超精密加工技术领域，更具体的说，尤其涉及一种抛光工件真空夹具自动调节装置。

背景技术

气-液-固三相磨粒流抛光加工新方法，利用多向注入方法在抛光加工工具和工件表面之间形成的大面积微距缝隙中驱动形成一种高速湍流状态的旋流流场，此旋流流场中的微气泡在掺气量和流速的控制下可以以适当的方式溃灭，溃灭过程对附近的磨粒产生加速推动作用，两者共同结果导致所述磨粒运动方向呈现较大的随机性，所述磨粒与工件的加工表面凸起峰接触几率大幅提高，同时所述磨粒对所述工件的加工表面凸起峰作用力也大幅提高，由此大幅度提高了磨粒流抛光的效率，并且在提高抛光效率的同时，由于流体的柔性缓冲特性，可以避免所述磨粒的硬性压入造成所述工件的加工表面损伤。

此抛光加工方法的实验过程中，其内部抛光加工工具和工件表面之间形成的大面积微距缝隙的关键在于抛光加工工件的固定，而抛光加工工件的固定主要取决于夹具的设计和控制，装夹工件的夹具决定着工件在抛光加工中能不能达到精度的提高，否则工件与抛光加工工具不能保证平行度，导致抛光不平整，甚至导致工件的报废。

目前，现有的气-液-固三相磨粒流抛光加工实验平台中采用的是装夹工件的夹具设计成U 型槽，从四个方向卡住工件，这种利用螺钉卡住工件的方法，虽然工件基本被固定，但容易损伤工件加工表面边缘，使得抛光加工后工件的表面精度不均匀，这样对实验过程中工件的装夹提出了难题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决气-液-固三相磨粒流抛光加工实验研究过程中，抛光工件的装夹以及自动调节工件与抛光工具之间距离的问题，提出了一种结构简单，便于控制，可加工不同直径、不同形状、不同材料工件的抛光工件真空夹具自动调节装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种抛光工件真空夹具自动调节装置，包括液压固定夹具模块、真空夹具模块和抽真空模块，所述真空夹具模块包括上夹具和下夹具，上夹具上端设有用于安装工件的圆形工件安装槽，上夹具的底部设有上凹结构，下夹具的上端设有与所述上凹结构相配合的上凸结构，上夹具的上凹结构与下夹具的上凸结构共同形成密封的空腔，所述圆形工件安装槽底部设有与所述空腔连通的若干通孔，所述下夹具的上凸结构底部设有用于连接抽真空模块的真空接口；所述抽真空模块包括气泵、真空管路和气压传感器，气压传感器设置在真空管路上，气泵通过真空管路连接真空接口；所述液压固定夹具模块包括固定支撑垫、液压夹具和若干提供辅助支撑力的浮动支撑，所述液压夹具包括设置在上夹具周围的多个，液压夹具通过固定支撑垫固定在下夹具上，液压夹具的头部与上夹具贴合并用于将上夹具向下压紧；所述浮动支撑包括浮动支撑杆、支撑头、垫片、压缩弹簧和调节螺母，所述下夹具上设有第一通孔，浮动支撑杆穿过所述第一通孔并固接直径大于所述第一通孔的支撑头，所述支撑头的上端与上夹具的底面贴合，所述支撑头与下夹具之间的浮动支撑杆上套装有压缩弹簧；伸出所述下夹具下端的浮动支撑杆上从上至下依次装有垫片和调节螺母。

进一步的，所述下夹具上安装有传感器固定座，接近传感器固定在传感器固定座上。

进一步的，所述通孔均布在与圆形工件安装槽同轴心的多个不同直径的圆周上。

进一步的，所述上夹具的上凹结构与下夹具的上凸结构通过密封垫进行密封。

本发明的有益效果在于：

1、本发明结构简单紧凑，生产成本低，设计合理，便于装夹工件，可自动调节，使用范围广。

2、本发明采用若干提供辅助支撑力的浮动支撑对上夹具进行支撑，并利用液压夹具对上夹具进行下压，通过调节螺母调节浮动支撑提供的支撑力的大小，结构简单，操作方便，有利于实现自动调节，提高抛光的加工效率。

3、本发明采用液压夹具对上夹具的周边进行快速装夹，上夹具定位方便，同时方便了工件的高度定位，装夹快速、夹紧性能好，减少了装夹误差。

4、本发明利用抽真空吸附工件的方式对工件进行装夹，解决了抛光加工过程中工件边缘的磨损问题，在不改变原有操作工艺流程的条件下自动调节抛光工具和工件之间的距离，无需进行人工干预即可保证真空夹具的正常工作，保障了工件的加工精度，使抛光加工能够正常进行。

5、本发明利用气压传感器实时检测真空管路中的气压，并通过反馈调节保证真空管路中的气压保持恒定，从而使工件稳定的吸附在上夹具的上表面，保障了工件真空吸附的气密性，提高了工件的加工稳定性和加工质量。

附图说明

图1是本发明所述一种抛光工件真空夹具自动调节装置的结构示意图。

图2是本发明所述一种抛光工件真空夹具自动调节装置的俯视图。

图中，1-下夹具、2-固定支撑垫、3-液压夹具、4-气泵、5-支撑头、6-压缩弹簧、7-上夹具、8-抛光工件、9-通孔、10-真空接口、11-密封垫、12-垫片、13-调节螺母、14-传感器固定座、15-接近传感器、16-真空管路、17-气压传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示，一种抛光工件真空夹具自动调节装置，包括液压固定夹具模块、真空夹具模块和抽真空模块，所述真空夹具模块包括上夹具7和下夹具1，上夹具7上端设有用于安装抛光工件8的圆形工件安装槽，上夹具7的底部设有上凹结构，下夹具1的上端设有与所述上凹结构相配合的上凸结构，上夹具7的上凹结构与下夹具1的上凸结构共同形成密封的空腔，所述圆形工件安装槽底部设有与所述空腔连通的若干通孔9，所述下夹具1的上凸结构底部设有用于连接抽真空模块的真空接口10；所述抽真空模块包括气泵4、真空管路16和气压传感器17，气压传感器17设置在真空管路16上，气泵4通过真空管路16连接真空接口10；所述液压固定夹具模块包括固定支撑垫2、液压夹具3和若干提供辅助支撑力的浮动支撑，所述液压夹具3包括设置在上夹具7周围的多个，液压夹具3通过固定支撑垫2固定在下夹具1上，液压夹具3的头部与上夹具7贴合并用于将上夹具7向下压紧；所述浮动支撑包括浮动支撑杆、支撑头5、垫片12、压缩弹簧6和调节螺母13，所述下夹具1上设有第一通孔，浮动支撑杆穿过所述第一通孔并固接直径大于所述第一通孔的支撑头5，所述支撑头5的上端与上夹具7的底面贴合，所述支撑头5与下夹具1之间的浮动支撑杆上套装有压缩弹簧6；伸出所述下夹具1下端的浮动支撑杆上从上至下依次装有垫片12和调节螺母 13。

所述下夹具1上安装有传感器固定座14，接近传感器15固定在传感器固定座14上；所述通孔9均布在与圆形工件安装槽同轴心的多个不同直径的圆周上；所述上夹具7的上凹结构与下夹具1的上凸结构通过密封垫11进行密封。

浮动支撑杆的上端与上夹具7的下表面相抵，通过调节调节螺母13来调节固定在上夹具7上的抛光工件8的高度，由于浮动支撑杆上设置有支撑头5，支撑头5具有较大的接触面，从而减小了浮动支撑杆对上夹具7下表面的压强。

液压夹具3由具有旋转和压紧功能的液压缸和压板组成，液压夹具3的压板装夹上夹具的周边，液压夹具3通过与固定支撑垫2相配合，方便工件的快速装夹和定位。液压夹具3 相对于普通夹具具有更好的夹紧性能，可减少装夹的误差。

下夹具1上安装有接近传感器15，用于检测抛光工件8与抛光工具之间的距离；抛光工件8与抛光工具的最佳距离为1mm，抛光工件8若不平行于抛光工具或抛光工件8与抛光工具的距离大于1mm，接近传感器15接收到信号后将信号传递给控制回路，控制回路做出相应处理，控制液压夹具3向下压紧上夹具，再调节调节螺母13控制抛光工件8向下移动的距离，保证抛光工件8和抛光工具之间保持1mm的间距。

抛光工件8安装在上夹具7上，利用上夹具的通孔9与上夹具7和下夹具1之间的空腔形成的真空环境来夹紧工件，下夹具1上有用于连接真空接头的真空接口，用于连接真空管路16，上夹具7上的通孔9与上夹具7和下夹具1之间的空腔都粘附有密封垫11，保证真空管路的密封性，另外真空管路16上安装有气压传感器17，用于随时检测真空管路中的密封性，保证抛光工件被吸附在上夹具的上表面。同时若真空管路中气压降低，气压传感器可以检测到信号，传递给控制回路，控制回路做出处理，调节气泵4的气量，使真空管路中气压保持恒定，从而抛光工件8可以被稳定吸附在上夹具的上表面，避免抛光加工过程中抛光工件的位置不稳定，保证加工质量。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (1)

1.一种抛光工件真空夹具自动调节装置，其特征在于：包括液压固定夹具模块、真空夹具模块和抽真空模块，所述真空夹具模块包括上夹具(7)和下夹具(1)，上夹具(7)上端设有用于安装抛光工件(8)的圆形工件安装槽，上夹具(7)的底部设有上凹结构，下夹具(1)的上端设有与所述上凹结构相配合的上凸结构，上夹具(7)的上凹结构与下夹具(1)的上凸结构共同形成密封的空腔，所述圆形工件安装槽底部设有与所述空腔连通的若干通孔(9)，所述下夹具(1)的上凸结构底部设有用于连接抽真空模块的真空接口(10)；所述抽真空模块包括气泵(4)、真空管路(16)和气压传感器(17)，气压传感器(17)设置在真空管路(16)上，气泵(4)通过真空管路(16)连接真空接口(10)；所述液压固定夹具模块包括固定支撑垫(2)、液压夹具(3)和若干提供辅助支撑力的浮动支撑，所述液压夹具(3)包括设置在上夹具(7)周围的多个，液压夹具(3)通过固定支撑垫(2)固定在下夹具(1)上，液压夹具(3)的头部与上夹具(7)贴合并用于将上夹具(7)向下压紧；所述浮动支撑包括浮动支撑杆、支撑头(5)、垫片(12)、压缩弹簧(6)和调节螺母(13)，所述下夹具(1)上设有第一通孔，浮动支撑杆穿过所述第一通孔并固接直径大于所述第一通孔的支撑头(5)，所述支撑头(5)的上端与上夹具(7)的底面贴合，所述支撑头(5)与下夹具(1)之间的浮动支撑杆上套装有压缩弹簧(6)；伸出所述下夹具(1)下端的浮动支撑杆上从上至下依次装有垫片(12)和调节螺母(13)；所述下夹具(1)上安装有传感器固定座(14)，接近传感器(15)固定在传感器固定座(14)上；

所述通孔(9)均布在与圆形工件安装槽同轴心的多个不同直径的圆周上；

所述上夹具(7)的上凹结构与下夹具(1)的上凸结构通过密封垫(11)进行密封。