[发明专利]一种用于超精密加工的工装夹具

说明书

本发明涉及超精密加工技术领域，尤其涉及一种用于超精密加工的工装夹具，包括车床真空吸盘和设有微米级通孔的支撑垫体，使支撑垫体与所需加工产品面面接触，增大产品受力面积，降低产品内应力，有效减少产品形变；利用真空吸盘通过多个微米级通孔进行吸附，提供充足的吸附力，同时保证产品不脱落。

技术领域

本发明涉及超精密加工技术领域，尤其涉及一种用于超精密加工的工装夹具。

背景技术

超精密加工是指亚微米级(尺寸误差为0.03～0.3mm，表面粗糙度为Ra0.03～0.005um)和纳米级(精度误差为0.03mm，表面粗糙度小于Ra0.005um)精度的加工，超精密加工主要是超精密切削加工和超精密研磨加工，对于非球面加工，超精密车削主要应用于红外材料或有色金属材料加工，而超精密研磨加工则主要应用于玻璃材料加工。

超精密加工所能达到的超高精度指标离不开高精度工装夹具，而工装夹具的设计方案对加工精度的影响是多方面的，其中产品的固定方式也是重中之重，目前常用的方案是机械固定式和真空吸盘式，机械固定式其卡爪或卡盘式结构简单，通过螺纹或法兰结构抱紧卡爪或卡盘式结构紧固产品；然而，会在产品边缘引入应力，对于较薄的产品或边缘较薄的产品，容易在夹紧时受力变形，影响加工精度，甚至可能会因为应力集中导致加工过程中崩裂；而真空吸盘式则通过对产品边缘接触密封，然后利用真空系统来实现。真空吸盘式同样会对较薄的产品产生应力影响，而且边缘的密封效果也很重要，否则可能会因为漏气引起掉片，导致产品报废甚至刀具损伤。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于超精密加工的工装夹具，提高夹具对加工产品的支撑力、吸附力，降低应力，有效解决形变问题，保证产品不脱落。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种用于超精密加工的工装夹具，包括车床真空吸盘，所述车床真空吸盘的水平一端设有安装开口，还包括设于所述安装开口处的支撑垫体，所述支撑垫体远离安装开口的支撑面的曲率与待加工产品的支撑面的曲率相适配，所述支撑垫体的支撑面上设有多个与车床真空吸盘连通的微米级通孔且多个所述微米级通孔所覆盖的面积与待加工产品的支撑面的面积相适配。

进一步的，所述支撑垫体的材质为陶瓷。

进一步的，所述支撑垫体远离安装开口的支撑面为凸出的弧面，所述待加工产品的支撑面为凹陷的弧面。

进一步的，所述车床真空吸盘与支撑垫体之间还设有底盘，所述底盘一端与安装开口连接，所述底盘另一端设有与支撑垫体连接的空腔，所述支撑垫体与安装开口之间具有间距。

进一步的，所述空腔的宽度与支撑垫体的宽度相适配。

进一步的，所述底盘的材质为铜。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的一种用于超精密加工的工装夹具，包括车床真空吸盘和设有微米级通孔的支撑垫体，使支撑垫体与所需加工产品面面接触，增大产品受力面积，降低产品内应力，有效减少产品形变；利用真空吸盘通过多个微米级通孔进行吸附，提供充足的吸附力，同时保证产品不脱落。

附图说明

图1为本发明的一种用于超精密加工的工装夹具的装配示意图；

图2为本发明的一种用于超精密加工的工装夹具的分解示意图；

图3为本发明的一种用于超精密加工的工装夹具的剖视图；

标号说明：

1、车床真空吸盘；

2、支撑垫体；

3、底盘；

4、安装开口；

5、支撑垫体的支撑面；