真空吸夹装置失压防错系统的研究及应用

戴永红，赵国波，祝红英，马 康

（航空工业成都飞机工业（集团）有限责任公司，四川成都 610092）

0 引言

目前航空结构件中的薄壁类零件越来越多，由于其刚性差、强度低、易变形等特性，对数控加工过程中的装夹要求越来越高[1]。传统的数控加工模式是对每种壁板类零件均设计制造一套专用夹具，采用真空吸附装夹工装，具有装夹快速简单、无装夹应力变形等特点，是加工薄壁、薄底结构件的主要装夹方式[2]。近年来真空吸附式柔性装夹，因具有根据零件形状进行定位和调姿、可适用于不同结构的飞机壁板外形的加工得到广泛关注及研究[3-6]，解决了传统的一对一专用工装的固化模式。但真空吸附式工装在遇到各种原因导致的真空泄漏时，其吸附能力会降低，零件与工装可能出现局部甚至完全分离。本文主要研究如何对加工过程中的真空工装压力状态进行实时监控，建立了一套真空失压时设备快速响应、自动保护系统。

1 传统结构的真空工装检测机理分析

传统的真空工装装置主要采用真空吸附装置、真空泵储压装置、连接管道等构成，真空压力状态监测在多数情况下采用外置式声光报警器方式（图1～图2）。

图1 声光报警器

传统外置式真空压力检测方式存在问题是在加工过程中出现真空压力异常时可产生声光报警，但需人为中断加工。且此类真空压力表多安装在机床外部，当真空管路较远时，压力监测具有一定的失真。如果图2 中真空工装接头处A 点若出现泄漏，从A 点到机床外部压力表C 点管路中的气体特性基本符合伯努利方程：C=p+。……