对于用常规夹具无法固定工件的场合来说，采用真空夹持系统无疑是一种合适的选择，尤其是在处理薄壁零件或非磁性材料的时候。面积大的部件在这种夹持方式下可以达到无振动和平面平行的状态。
通过采用真空夹持，可以实现更高效率的加工作业。对于特定工件形状的多面加工，只需两道夹持工序即可。由此不仅可以节省很多时间，达到很高的生产效率，同时也可以实现更为精确的部件加工。由于达到无振动的加工，因此刀具的使用寿命得到了极大的延长，这也意味着节省时间和费用。
必须与加工工艺相匹配
要想成功应用这种工件夹持方法，仅仅采用一个夹持板和一个真空泵是不够的。首先，除了要考虑到一些物理特性（如气压）之外，还需要顾及到其他一些机械因素，如夹持面的粗糙度和表面特征等。
同样，在选择夹持系统时，真空面与加工方式和切削量之间的关系也值得关注。在选择真空夹持系统时，还必须注意材料强度、工件形状和尺寸，以及加工工艺（铣削、车削和磨削等）其他因素。
真空夹持系统必须与工作环境相匹配。相关的问题首先便是使用何种加工设备和何种刀具的问题。此外，是采用冷却润滑剂加工，还是采用干式加工，这也需要加以考虑。如果采取冷却液加工，则在一开始就排除了带有孔隙表面的刀片，这是液体很容易滞留在孔隙里。而在一定条件下，其他系统并不容易实现合适的冷却。
如果选择特定的真空夹持系统，则设备的参数必须调整到相应的状态。在工件表面较小时，特别要注意应该选用直径小、转速高和进给量合适的刀具。采用真空技术时，务必要与供应商一起商议和咨询。
同样，所采用的刀具对加工作业也有着很大的影响。对于一部份刀具来说，也可以同时加工工件的侧面和边缘（五面加工）。为了防止发生侧向偏移和确保安全，可以设置相应的堵块。如果是五面加工，则可以取消堵块。
针对不同的使用场合需要不同的真空夹持系统的特点，有很多各式各样的真空夹持板可供选用。位于Bleckede地区、专门从事真空技术的Witte公司可以提供多种类型和标准规格的真空夹持技术装备：格栅真空板、槽式真空板、Vac-Mat真空板、Flip-Pod真空板、带孔格栅真空板、空隙面真空板、真空圆形卡盘、可加热和冷却的真空卡盘和组合式液控或气控真空系统。
图1 带有自动压力装置、用于夹持大规格铝板的可控型真空夹持装置
所选用的真空生成装置及其附件必须与使用场合相匹配。根据Witte公司经验，除了特种型号（图1、2）之外，最常见的真空系统为格栅真空板、槽式真空板和Vac-Mat真空板。因此本文下面将对此类系统作一介绍。
图2 针对铣削和镗孔加工，一种专用真空夹持装置对高合金钢板进行夹持
格栅真空夹持板适用于难切削的加工场合
格栅真空夹持板是一种传统型的夹持装置。它主要适用于难切削的加工场合，例如磨削、铣削和车削，既可以夹持和固定小型工件，也可以夹持和固定大尺寸的工件。但是，工件最好不要出现贯穿性的钻孔。真空板具有不同的格栅间距，对于特殊的加工场合，一种真空板也可以设置两种不同的格栅间距。针对小型工件，建议采用相应较小的格栅间距。
工件面积可以小于夹持板的面积，但是夹持范围则需要通过密封带进行限定。这种做法的好处是，工件夹持面上的较小不平整性和凸面可以得到补偿。格栅真空夹持板往往也是任何特殊技术方案的基础，它经常与适配板或适配垫一起连用。尤其是所谓的蓝垫具有特别的材质特性，可以改善加工流程中的定位安全性（图3）。夹持力所需的摩擦值通过蓝垫的防滑效应而得到极大的提高。
图3 带有垫板的格栅真空夹持板可以实现板式工件的铣削
带有垫板的槽式真空板可以固定复杂的工件
槽式真空板（图4）也属于Witte公司最畅销的产品之一。这种装置虽然也可用于铣削作业，但是它与格栅板相反，更适合于较容易的加工场合，其中也包含电路板的镂空作业。由于槽式真空板可以与可重复使用的胶皮适配垫一起使用，因此很适合于对复杂外形工件的夹持，例如带有裂口的工件。针对不同的加工参数，可以提供相应不同的橡胶适配垫。
图4 设有橡胶适配垫（a）的槽式真空板和被夹持的工件（b）
Vac-Mat真空夹持系统适用于需要通过非磁性薄壁工件对其内外部轮廓进行铣削的加工场合（图5和6）。大尺度的轻金属工件（如飞机部件）通常采用Vac-Mat系统进行夹持。该系统由模块化的真空板构成，板上面铺设有Vac-Mat塑料垫。
图5 针对大面积工件的加工，多块Vac-Mat塑料垫板可以拼装起来
图6 采用Vac-Mat塑料垫板，可以实现对贯穿缺口的加工
使用这种塑料垫，可以实现对工件的贯穿式铣削，只要工件剩余面积仍覆盖住塑料垫，则不会发生真空损失。真空板具备一个贯穿的格栅孔，用于覆盖Vac-Mat。这种真空夹持系统可以满足很高的精度要求。Vac-Mat塑料垫的厚度误差为±0.04mm。根据Vac-Mat塑料垫的格栅，可以对加工工件进行校准。可提供的真空板为模块化结构，其标准尺寸有200mm×300mm、400mm×300mm和400mm×600mm。因此，在需要时可以用多块板拼成较大的夹持面积。
在真空夹持技术上，除了对真空板选择之外，真空生成装置也非常重要。泵的大小规格应与工件规格呈相应的比例。Witte公司根据各种使用场合，采用相应的电动泵。有四十多种不同型号和不同功率等级的真空泵可供使用。
泵的产品范围从5m3/h抽吸量的干式转子闸阀真空泵、内置液体分离器的可行走、模块化结构的真空泵，直至高达1000m3/h以上抽吸量的复杂的中央真空泵设备。一套中央真空泵设备可以通过管路系统，向多台机床设备提供真空。如果一台泵失灵，其他泵则会自动合闸。另一个优点是维护工作不会影响生产流程的正常进行。在选择合适的真空泵时，要注意真空板与泵抽吸量和抽吸力之间的相互比例关系。真空夹持技术可以优先用于敏感材质薄壁工件的加工场合。与传统夹持方法相反，采用真空夹持技术时，必须测得相应的参数。真空夹持技术必须与各个使用场合相匹配。
液动和气动夹持装置
Witte公司真空夹持系统迎合不断变化着的行业要求，并不断得到发展和提高。液动和气动夹持装置便是其中的一例。
真空板亦是如此，它可以适用于不同的温度范围。带有微型孔隙、具备高精度真空表面的真空板（孔隙大小为10~12μm）便是一例，它可适用于-10~200℃的环境温度。真空板还可用于薄片类工件、太阳能晶板、显示屏和PCB板的测量、复核和检验等范畴。(end)
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