干貨/數控車床如何選用彈簧夾頭

  何種夾具的功效更 好，做決定時需要考慮幾個因素。對于一項給定的車床加工任務，衡量選用彈簧夾頭還是卡爪卡盤，需要考慮以下的所有因素。

　　主軸負載容量

　　車床主軸的極限允許重量基于軸承負載容量，如果夾盤和工件組合的重量太大，軸承有可能超負荷。對于那些存在超出限度的危險的加工任務，這種危險性可能決定人們對工件夾具的選擇，卡爪卡盤往往比同等的彈簧夾頭的重量大，因此，在需要控制重量的場合，彈簧夾頭是恰當的選擇。

　　主軸速度

　　彈簧夾頭往往是以非常高的主軸速度進行車削時的較好選擇，主要有兩個原因：

一個原因與卡盤的質量有關，假定以相同的主軸馬力驅動卡爪卡盤和彈簧夾頭，較厚重的卡爪卡盤需要更長的時間來加速達到所需的速度，加速時間長將延長工作周期，降低生產力。

　　另一個原因與離心力有關，因為它隨著rpm平方值的增加而增加，所以，在高速切削的情況下，這個數值很重要。例如，將主軸速度加倍，離心力將為原來的四倍。這種力量將卡盤卡爪拉離中心，往往會降低夾持力。但采用彈簧夾頭，離心力不會造成明顯的影響。因而，在整個加工速度范圍內夾持力會更加穩定。

　　加工操作

　　彈簧夾頭在零件的整個圓周施加夾持力，而不是僅在選定的接觸區域，因而，可獲得很好的同心度，這一點對于二次加工的項目尤其重要，二次加工需要考慮與一次加工有關的精確度，因為彈簧夾頭的準確夾持能力強，即使卡爪卡盤用于一次加工時，彈簧夾頭也可用于二次加工。帶有空心軟卡爪的卡盤可達到0.0006至0.0012 英寸范圍內的TIR(總讀數)重復精度，而彈簧夾頭的典型重復精度為0.0005英寸TIR或更 好，為了進一步提高二次加工精度，在安裝過程中，還可調整彈簧夾頭的同心度。

　　工件尺寸

　　彈簧夾頭非常適合直徑小于3英寸的工件采用。彈簧夾頭對工件的長度有所限制，特別地，彈簧夾頭限制機床的軸向(Z軸)行程范圍，因為它的長度比卡爪卡盤長。當工件的加工長度差不多需要用到機床的整個可用行程時，大概就要采用卡爪卡盤了。

　　加工批量大小

　　很大批量和很小批量的加工任務均適合采用彈簧夾頭。

　　在小批量和多種任務的加工場合，彈簧夾頭的優勢與產品轉換時間有關,標準卡爪卡盤的卡爪調換約需15至20分鐘，專用于快速更換的卡爪卡盤需要1分鐘，而快速更換彈簧夾頭的夾頭調換只需要15至20秒，在產品變換頻繁時，節省的時間累計起來是可觀的。 

　　當加工批量大時，可同樣累積所節省的與夾持有關的時間，彈簧夾頭所需的開合時間比卡爪卡盤的少，通過減少從一個工件轉換至下一個工件的非切削時間，削減加工循環時間。

工件尺寸范圍

　　彈簧夾頭開合更快的部分原因是它的驅動沖程較短，與卡爪卡盤相比，彈簧夾頭所適用的工件尺寸范圍更為有限。

　　次主軸情況

　　裝有次主軸的車削機床經常用于各種大批量加工，在這些應用中，彈簧夾頭可顯著節省加工時間。它們可在一個工作循環中加工零件的所有面，這些機床常與棒材進料器組合在一起，實現無人值守生產，連續加工工件。在這些應用中，對一個工件而言，所節省的夾盤驅動時間可能是很少的，但在整個生產過程中，每個工件節省時間與加工工件數相乘，累計起來所節省的時間是很可觀的。

　　夾盤工具庫

　　當人們在卡爪卡盤和彈簧夾頭之間選擇一個合適的工件夾持裝置時，考慮第三個選項也是重要的。在許可的情況下，保留兩種夾具，從一種更換至另一種可能是非常具成本效益的方案。從卡爪卡盤換到彈簧夾頭，或反之亦然，通常不超過20分鐘?？ㄗūP可保留在機床上，以處理零件范圍不確定的情況。但當機床加工大批量工件，或幾批尺寸一致的零件時，采用彈簧夾頭所獲得的生產力提高，大大超過更換夾具花費時間造成的生產力損失。

　　實際上，彈簧夾頭的速度是有彈性的，如果工件尺寸是一致的，彈簧夾頭的速度會更快。如果工件尺寸的變化大，可能需要采用卡爪卡盤以適應尺寸范圍寬的加工工件。 

　　材料類型

　　對于熱輥軋鋼材、鍛件和模壓件，標準卡爪卡盤往往功效較好，因為所有這類零件具有固有的直徑變化。另一方面，冷輥軋材料零件往往具有較好的尺寸一致性，因此，適合選用彈簧夾頭。然而，缺乏一致的直徑測量值不一 定構成采用彈簧夾頭的障礙，可提供設計用于非圓橫截面的夾頭，用于夾持制成客戶所需形狀的模壓棒材。