CN211540393U - 一种五轴数控加工中心真空吸盘夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种五轴数控加工中心真空吸盘夹具，包括呈半圆形的工作台和固定组件，固定组件包括真空泵、气管与用于控制气流在气管内流通的气阀开关，工作台的弧面上开设有多个抽气孔。气管的一端与抽气孔的底部密封连接，真空泵设置在五轴数控加工中心上，气阀开关的一端与真空泵密封连接，另一端与气管远离抽气孔的一端密封连接。如此设置一方面便于将零件固定在工作台上进行加工，提高了工作效率；另一方面无须使用紧固件直接作用于零件上，避免了零件在紧固件的压力下发生变形。

Description

一种五轴数控加工中心真空吸盘夹具

技术领域

本实用新型涉及数控加工设备技术领域，尤其是涉及一种五轴数控加工中心真空吸盘夹具。

背景技术

五轴数控加工中心是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床。在对零件进行切削加工的过程中，首先需要将零件固定在指定的位置上，然后再对零件进行加工。

现有的技术中，如公开号为CN203459957U的中国专利，其公开了一种五轴数控加工中心用夹具，包括：工作台安装板，用于安装于五轴数控加工中心的可旋转工作台上；中间连接装置，所述中间连接装置的一端与所述工作台安装板相连；零件安装板，所述零件安装板与所述中间连接装置的另一端相连，所述零件安装板用于固定安装待加工零件。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：然而对于一些航空零件的加工，比如说火箭外侧的半圆形壳体。由于生产工艺的需要，通常情况下需要将铝板初步压弯成半圆形，然后再由五轴数控加工中心对半成品进行切削加工。虽然上述的实用新型通过可旋转机头、可旋转工作台的联合运动，一次装夹、一次找正，先后对零件的各个加工面的进行加工，减少了零件的切换次数。但是对于固定一些半圆形壳体的零件，由于上述的工作台安装板是一个平面，在固定半圆形的零件是，零件与工作台安装板之间接触的面积减小，导致夹具夹持物体不牢固，容易脱落。而且使用上述的夹具会使得紧固件产生的压力直接作用于零件，导致一些零件发生严重变形，降低了生产效率。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的之一是提供一种能够通过真空泵原理稳定的固定零件的五轴数控加工中心真空吸盘夹具。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种五轴数控加工中心真空吸盘夹具，包括呈半圆形的工作台和固定组件，所述固定组件包括真空泵、气管与用于控制气流在所述气管内流通的气阀开关，所述工作台的弧面上开设有多个抽气孔；

所述气管的一端与所述抽气孔的底部密封连接，所述真空泵设置在五轴数控加工中心上，所述气阀开关的一端与所述真空泵密封连接，另一端与所述气管远离所述抽气孔的一端密封连接。

通过上述技术方案，在对零件进行加工前，将半圆形的零件贴合固定在工作台的弧面上，使得零件于工作台的弧面之间形成一个密闭的空间。打开气阀开关，然后再打开真空泵使其工作，零件与工作台之间的空气从气管被真空泵抽出，导致零件下方的气压相对于外界的气压减小，从而使得零件被稳定的吸附在工作台的弧面上。一方面便于将零件固定在工作台上进行加工，提高了工作效率；另一方面无须使用紧固件直接作用于零件上，避免了零件在紧固件的压力下出现变形的情况。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述工作台的弧面上沿其圆周方向开设有多条密封槽，所述密封槽相互平行设置，相邻所述密封槽之间开设有凹槽，所述抽气孔设置在所述凹槽的槽底，所述密封槽内嵌设固定有密封条。

通过上述技术方案，在将零件固定在工作台上的弧面前，可在凹槽两端的密封槽内嵌设固定密封条，当零件贴合在工作台上时，凹槽与密封条之间形成密闭的空间，便于真空泵将此空间内的气体从抽气孔抽取，从而使得零件被稳定的吸附固定在工作台的弧面上，不易脱落，提高了工作效率。在对零件进行切削时，会使用到冷却液对零件进行降温处理，冷却液无可避免的会积聚到未安装密封条的密封槽内。零件加工完成后，将密封条取出，冷却液沿着密封槽流到凹槽内，打开真空泵使其工作，冷却液经气管抽取到真空泵内，提高了清洗工作台的效率。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述工作台沿其圆周方向的两侧分别设置有多个压紧件，所述压紧件可拆卸固定在所述工作台上。

通过上述技术方案，在将零件固定在工作台上时，调节多个压紧件将零件的边沿处固定在工作台上，零件的边沿处在后期加工时会当做废料进行切除。一方面实现了零件在工作台上的预固定，另一方面将零件压紧在工作台上，进一步增加了零件与工作台之间的密封性，便于真空泵抽取空气使得零件能够稳定的贴合固定在工作台的弧面上。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述压紧件包括螺栓和压紧块，所述压紧块上开设有腰形孔，所述螺栓远离头部的一端穿过所述腰形孔与所述工作台螺纹连接。

通过上述技术方案，便于根据不同尺寸的零件，调节螺栓在腰形孔中的位置，从而实现对不同尺寸零件的固定。在固定一些厚度较薄的零件时，可将零件的薄边放置在压紧块下，通过旋拧螺栓进行固定。在固定一些厚度较大的零件时，可将零件放置在两侧的压紧块之间，通过调节螺栓在腰形孔内的位置调节压紧块之间的距离，使得压紧块与零件的侧壁抵紧，实现零件在工作台上的固定，增加了实用性。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述压紧块远离所述螺栓的头部的一面开设有减重槽。

通过上述技术方案，减重槽不仅在一定程度上减小了压紧块的重量，而且节省了制作压紧块的材料。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述工作台为内部镂空的半圆壳体，所述工作台沿其宽度方向两端的半圆面上开设有多个安装孔，所述安装孔之间形成支脚，所述支脚的侧壁上设置有两个控制阀门；

所述抽气孔对称设置在所述工作台上，所述控制阀门的一端通过所述气管与所述抽气孔密封连接，另一端通过所述气管与所述气阀开关密封连接，其中一个气管上设置有连通两个所述控制阀门的转接管。

通过上述技术方案，镂空的半圆壳体的工作台很大程度上减轻了工作台的重量，便于在实际工作中调节工作台在五轴数控加工中心内的位置。安装孔便于将气管与抽气孔的下方进行密封连接，提高了安装气管时的便捷性。当两个控制阀门全部打开时，通过转接管使得真空泵能够同时对工作台上所有的抽气孔进行抽气处理，便于固定一些与工作台整个弧面相匹配的零件。当圆弧形的壳体零件较小时，可将其中一个控制阀门关闭，使得真空泵只能作用于工作台一侧的抽气孔，便于将零件吸附固定在工作台上。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述工作台沿其长度方向的两端分别固定连接有两个固定板，所述固定板上设置有紧固件，所述五轴数控加工中心的底面开设有多条固定槽，所述工作台通过所述紧固件与固定槽的配合固定在所述五轴数控加工中心上。

通过上述技术方案，在实际工作中，旋拧紧固件使其穿过固定槽后与螺母螺纹连接，实现了工作台在五轴数控加工中心内的固定，增加了工作时的稳定性。旋松紧固件便于调节工作台在五轴数控加工中心内的位置，同时固定槽的开设便于将零件加工过程中产生的碎屑与废液收集起来，便于集中进行处理。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述气阀开关远离所述气管的一端设置有用于控制气体流速的控制盒，所述控制盒固定在所述五轴数控加工中心的侧壁上，所述控制盒与所述真空泵密封连接。

通过上述技术方案，通过调节控制盒来调整抽取气体时的气体流速，从而便于调节零件在工作台上固定时外界压强对零件的压力，满足了对不同硬度零件的固定，增加了真空吸盘夹具的实用性。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1.在对零件进行加工前，将半圆形的零件贴合固定在工作台的弧面上，使得零件于工作台的弧面之间形成一个密闭的空间。打开气阀开关，然后再打开真空泵使其工作，零件与工作台之间的空气从气管被真空泵抽出，导致零件下方的气压相对于外界的气压减小，从而使得零件被稳定的吸附在工作台的弧面上。一方面便于将零件固定在工作台上进行加工，提高了工作效率；另一方面无须使用紧固件直接作用于零件上，避免了零件在紧固件的压力下出现变形的情况。

2.在将零件固定在工作台上的弧面前，可在凹槽两端的密封槽内嵌设固定密封条，当零件贴合在工作台上时，凹槽与密封条之间形成密闭的空间，便于真空泵将此空间内的气体从抽气孔抽取，从而使得零件被稳定的吸附固定在工作台的弧面上，不易脱落，提高了工作效率。在对零件进行切削时，会使用到冷却液对零件进行降温处理，冷却液无可避免的会积聚到未安装密封条的密封槽内。零件加工完成后，将密封条取出，冷却液沿着密封槽流到凹槽内。

3.镂空的半圆壳体的工作台很大程度上减轻了工作台的重量，便于在实际工作中调节工作台在五轴数控加工中心内的位置。安装孔便于将气管与抽气孔的下方进行密封连接，提高了安装气管时的便捷性。当两个控制阀门全部打开时，通过转接管使得真空泵能够同时对工作台上所有的抽气孔进行抽气处理，便于固定一些与工作台整个弧面相匹配的零件。当圆弧形的壳体零件较小时，可将其中一个控制阀门关闭，使得真空泵只能作用于工作台一侧的抽气孔，便于将零件吸附固定在工作台上。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为图1中A部分的局部放大示意图。

图3为图1中B部分的局部放大示意图。

图4为本实用新型展示真空吸盘夹具气路的示意图。

附图标记：1、工作台；11、抽气孔；12、密封槽；13、凹槽；14、密封条；15、压紧件；151、螺栓；152、压紧块；1521、腰形孔；1522、减重槽；16、安装孔；17、支脚；18、控制阀门；19、转接管；2、固定组件；21、真空泵；22、气管；23、气阀开关；231、控制盒；3、五轴数控加工中心；31、固定槽；4、固定板；41、紧固件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，为本实用新型公开的一种五轴数控加工中心真空吸盘夹具，包括呈半圆形的工作台1和固定组件2，固定组件2包括真空泵21、气管22与用于控制气流在气管22内流通的气阀开关23，工作台1的弧面上开设有六个圆形的抽气孔11。六个抽气孔11分别均匀设置在工作台1靠近底面的弧面上，气管22的一端与抽气孔11的底部密封连接，真空泵21设置在五轴数控加工中心3上，气阀开关23的一端与真空泵21密封连接，另一端与气管22远离抽气孔11的一端密封连接。

进一步的，参照图1，工作台1为内部镂空的半圆壳体，镂空的半圆壳体的工作台1很大程度上减轻了工作台1的重量，便于在实际工作中调节工作台1在五轴数控加工中心3内的位置。参照图3，工作台1沿其宽度方向两端的半圆面上开设有多个安装孔16，安装孔16便于将气管22与抽气孔11的下方进行密封连接，提高了安装气管22时的便捷性。安装孔16之间形成支脚17，支脚17的侧壁上设置有两个控制阀门18，图3略去了控制阀门18与抽气孔11连接的结构。

具体的气路图参照图4，抽气孔11对称设置在工作台1上，控制阀门18的一端通过气管22与气阀开关23密封连接，其中一个气管22上设置有连通两个控制阀门18的转接管19，控制阀门18的另一端分别通过气管22与三通的转接管19分别与对应的抽气孔11密封连接。当两个控制阀门18全部打开时，通过转接管19使得真空泵21能够同时对工作台1上所有的抽气孔11进行抽气处理，便于固定一些与工作台1整个弧面相匹配的零件。当圆弧形的壳体零件较小时，可将其中一个控制阀门18关闭，使得真空泵21只能作用于工作台1一侧的抽气孔11，便于将零件吸附固定在工作台1上。

参照图1，工作台1沿其长度方向的两端分别固定连接有两个方形的固定板4，固定板4上设置有紧固件41，五轴数控加工中心3的底面开设有多条固定槽31，工作台1通过紧固件41与固定槽31的配合固定在五轴数控加工中心3上。在本实施例中，紧固件41优选采用螺栓，旋拧紧固件41使其穿过固定槽31后与螺母螺纹连接，实现了工作台1在五轴数控加工中心3内的固定，增加了工作时的稳定性。旋松紧固件41便于调节工作台1在五轴数控加工中心3内的位置，同时固定槽31的开设便于将零件加工过程中产生的碎屑与废液收集起来，便于集中进行处理。

参照图1，气阀开关23远离气管22的一端固定连接有用于控制气体流速的控制盒231，控制盒231固定在五轴数控加工中心3的侧壁上，控制盒231与真空泵21密封连接。通过调节控制盒231来调整抽取气体时的气体流速，从而便于调节零件在工作台1上固定时外界压强对零件的压力，满足了对不同硬度零件的固定，增加了真空吸盘夹具的实用性。

进一步的，参照图2，工作台1的弧面上沿其圆周方向开设有六条密封槽12，密封槽12相互平行设置，相邻密封槽12之间开设有凹槽13，抽气孔11设置在凹槽13的槽底，密封槽12内嵌设固定有密封条14。在将零件固定在工作台1上的弧面前，可在凹槽13两端的密封槽12内嵌设固定密封条14，当零件贴合在工作台1上时，凹槽13与密封条14之间形成密闭的空间，便于真空泵21将此空间内的气体从抽气孔11抽取，从而使得零件被稳定的吸附固定在工作台1的弧面上，不易脱落，提高了工作效率。在对零件进行切削时，会使用到冷却液对零件进行降温处理，冷却液无可避免的会积聚到未安装密封条14的密封槽12内。零件加工完成后，将密封条14取出，冷却液沿着密封槽12流到凹槽13内，打开真空泵21使其工作，冷却液经气管22抽取到真空泵21内，提高了清洗工作台1的效率。

参照图1和图2，工作台1沿其圆周方向的两侧分别设置有多个压紧件15，压紧件15可拆卸固定在工作台1上。在将零件固定在工作台1上时，调节多个压紧件15将零件的边沿处固定在工作台1上，零件的边沿处在后期加工时会当做废料进行切除。一方面实现了零件在工作台1上的预固定，另一方面将零件压紧在工作台1上，进一步增加了零件与工作台1之间的密封性，便于真空泵21抽取空气使得零件能够稳定的贴合固定在工作台1的弧面上。

进一步的，参照图2，压紧件15包括螺栓151和压紧块152，压紧块152上开设有腰形孔1521，螺栓151远离头部的一端穿过腰形孔1521与工作台1螺纹连接。如此设置便于根据不同尺寸的零件，调节螺栓151在腰形孔1521中的位置，从而实现对不同尺寸零件的固定。在固定一些厚度较薄的零件时，可将零件的薄边放置在压紧块152下，通过旋拧螺栓151进行固定。

在固定一些厚度较大的零件时，可将零件放置在两侧的压紧块152之间，通过调节螺栓151在腰形孔1521内的位置调节压紧块152之间的距离，使得压紧块152与零件的侧壁抵紧，实现零件在工作台1上的固定，增加了实用性。压紧块152远离螺栓151的头部的一面开设有减重槽1522，减重槽1522不仅在一定程度上减小了压紧块152的重量，而且节省了制作压紧块152的材料。

本实施例的实施原理为：在对零件进行加工前，将半圆形的零件贴合固定在工作台1的弧面上，使得零件于工作台1的弧面之间形成一个密闭的空间。打开气阀开关23，然后再打开真空泵21使其工作，零件与工作台1之间的空气从气管22被真空泵21抽出，导致零件下方的气压相对于外界的气压减小，从而使得零件被稳定的吸附在工作台1的弧面上。一方面便于将零件固定在工作台1上进行加工，提高了工作效率；另一方面无须使用紧固件直接作用于零件上，避免了零件在紧固件的压力下出现变形的情况。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种五轴数控加工中心真空吸盘夹具，包括呈半圆形的工作台（1）和固定组件（2），其特征在于：所述固定组件（2）包括真空泵（21）、气管（22）与用于控制气流在所述气管（22）内流通的气阀开关（23），所述工作台（1）的弧面上开设有多个抽气孔（11）；

所述气管（22）的一端与所述抽气孔（11）的底部密封连接，所述真空泵（21）设置在五轴数控加工中心（3）上，所述气阀开关（23）的一端与所述真空泵（21）密封连接，另一端与所述气管（22）远离所述抽气孔（11）的一端密封连接。

2.根据权利要求1所述的一种五轴数控加工中心真空吸盘夹具，其特征在于：所述工作台（1）的弧面上沿其圆周方向开设有多条密封槽（12），所述密封槽（12）相互平行设置，相邻所述密封槽（12）之间开设有凹槽（13），所述抽气孔（11）设置在所述凹槽（13）的槽底，所述密封槽（12）内嵌设固定有密封条（14）。

3.根据权利要求2所述的一种五轴数控加工中心真空吸盘夹具，其特征在于：所述工作台（1）沿其圆周方向的两侧分别设置有多个压紧件（15），所述压紧件（15）可拆卸固定在所述工作台（1）上。

4.根据权利要求3所述的一种五轴数控加工中心真空吸盘夹具，其特征在于：所述压紧件（15）包括螺栓（151）和压紧块（152），所述压紧块（152）上开设有腰形孔（1521），所述螺栓（151）远离头部的一端穿过所述腰形孔（1521）与所述工作台（1）螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的一种五轴数控加工中心真空吸盘夹具，其特征在于：所述压紧块（152）远离所述螺栓（151）的头部的一面开设有减重槽（1522）。

6.根据权利要求5所述的一种五轴数控加工中心真空吸盘夹具，其特征在于：所述工作台（1）为内部镂空的半圆壳体，所述工作台（1）沿其宽度方向两端的半圆面上开设有多个安装孔（16），所述安装孔（16）之间形成支脚（17），所述支脚（17）的侧壁上设置有两个控制阀门（18）；

所述抽气孔（11）对称设置在所述工作台（1）上，所述控制阀门（18）的一端通过所述气管（22）与所述抽气孔（11）密封连接，另一端通过所述气管（22）与所述气阀开关（23）密封连接，其中一个气管（22）上设置有连通两个所述控制阀门（18）的转接管（19）。

7.根据权利要求6所述的一种五轴数控加工中心真空吸盘夹具，其特征在于：所述工作台（1）沿其长度方向的两端分别固定连接有两个固定板（4），所述固定板（4）上设置有紧固件（41），所述五轴数控加工中心（3）的底面开设有多条固定槽（31），所述工作台（1）通过所述紧固件（41）与固定槽（31）的配合固定在所述五轴数控加工中心（3）上。

8.根据权利要求7所述的一种五轴数控加工中心真空吸盘夹具，其特征在于：所述气阀开关（23）远离所述气管（22）的一端设置有用于控制气体流速的控制盒（231），所述控制盒（231）固定在所述五轴数控加工中心（3）的侧壁上，所述控制盒（231）与所述真空泵（21）密封连接。

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