Вакуумный фиксатор заготовки: крепление без верхних прижимов

Рендер показывает конструкцию фиксатора, а не результат испытания.

Когда нужно закрепить плоскую заготовку, прижимы сверху иногда мешают доступу к её поверхности. Оснастка должна удерживать деталь и при этом оставлять место для работы. Нам захотелось попробовать другой способ фиксации - с помощью вакуума.

Как устроен фиксатор

Так появился наш вакуумный фиксатор заготовки. По принципу работы это вакуумный прижим: он должен удерживать плоскую заготовку через уплотнённую площадку, оставляя её верх свободным. В первую очередь мы планируем использовать и испытать его для фиксации заготовки на ЧПУ. Это пока не серийное изделие, а конструкция, которую мы печатаем и проверяем в мастерской.

Основа - площадка из PETG размером 100 × 100 × 15 мм. По краям есть два усиленных ушка под крепёж М6; полный габарит с ними - 100 × 158 × 15 мм. Ушки позволяют закрепить корпус на рабочем основании. В нём предусмотрены воздушный канал, место для фитинга и паз под силиконовое уплотнительное кольцо. Для работы нужен внешний источник вакуума.

3D-модель. Корпус с пазом под уплотнение и внутренними рёбрами.

Сборка. Уплотнение, крепёжные ушки и подключение вакуумной линии.

Замысел простой: плоскую заготовку кладут на уплотнение, воздух из пространства под ней откачивается, а сверху не остаётся прижимов. Но пригодность крепления для конкретной детали нельзя определить только по чертежу. На неё влияют герметичность сборки, поверхность заготовки и усилия при обработке.

От модели к печатному образцу

Мы уже печатали ранние варианты конструкции и проверяли, как собираются её элементы. Эти фотографии показывают настоящий образец в руках, а не визуализацию. Он отличается от актуальной модели на рендерах: в процессе разработки мы меняли корпус и посадку уплотнения.

Живое фото / ранний прототип. Печатный корпус с уложенным уплотнением.

Живое фото / ранний прототип. Боковой вид: фитинг и подключённый шланг.

Почему начали с маленького образца

В актуальной конструкции важна посадка силиконового кольца. Если оно не держится в пазу или выступает не так, как задумано, переходить к испытанию всей площадки рано. Мы напечатали небольшой фрагмент с прямым участком канавки и скруглённым углом, вложили в него участок кольца и проверили посадку руками. Кольцо встало в паз - именно этот результат уже подтверждён.

Рендер / разрез. Посадка кольца в канавке актуальной 3D-модели. Это схема, не фотография испытания.

Проверка маленького фрагмента не доказывает герметичность всего фиксатора. Впереди - укладка цельного кольца по полному периметру и проверка соединений. Затем испытаем удержание заготовки на ЧПУ, в том числе под нагрузкой при фрезеровке. Этого испытания ещё не было, поэтому мы пока не можем говорить, какие детали и режимы обработки подойдут для такого крепления.

Зачем мы показываем проект сейчас

Оснастка для мастерской редко рождается готовой с первой попытки. Нам интереснее показать реальную разработку: какую задачу пытаемся решить, что уже получилось и где ещё нужны испытания. Если фиксатор позволит быстро и удобно закреплять подходящие плоские заготовки без верхних прижимов, это станет ещё одним рабочим инструментом в нашей мастерской. А если испытания выявят слабое место, мы исправим конструкцию и расскажем об этом.

Следить за проектом на странице изделия →

На снимках - ранний прототип. Актуальная полная сборка и удержание заготовки на ЧПУ пока не показаны.