數控車（chē）床何時選用彈簧夾頭（tóu）？

三爪電動卡盤是大多數車床（chuáng）用戶的標準工件夾持裝置，這種卡盤具有足夠的通用性，可應用於多種車削加工。然而，它不是所有加（jiā）工任務的最佳夾具。彈簧夾頭（tóu）是一種備用工件夾持裝置（zhì），與卡（kǎ）爪卡盤相似，也用機械力固定需要車削的零件。雖然彈簧（huáng）夾頭（tóu）所提供的（de）工件尺寸範圍沒有卡爪卡盤的寬，對於某些加工任務來說，它所提供（gòng）的與速度、準確度和生產力（lì）有關的（de）優勢也許是極其重要的。

何種夾具（jù）的功效更好，做決定時需要考慮幾個因素。對於一項給定的車床加（jiā）工任務（wù），衡量選用彈簧夾頭還是卡爪卡（kǎ）盤，需要考慮以（yǐ）下的所有（yǒu）因素。

主軸負載容量

車床主軸的最大允許重量基於軸承負載容量，如果（guǒ）夾盤和工件（jiàn）組合的重量太（tài）大，軸承（chéng）有（yǒu）可能超負荷。對於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（rén）們對工件夾具的選擇，卡爪（zhǎo）卡盤往（wǎng）往比同等的彈簧（huáng）夾頭的重量（liàng）大，因（yīn）此，在需要控（kòng）製重量的場合，彈簧夾頭是恰當（dāng）的（de）選（xuǎn）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（liǎng）個原（yuán）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（zhǎo）卡盤和彈簧（huáng）夾頭，較（jiào）厚重（chóng）的卡爪卡盤需要更（gèng）長的時（shí）間來（lái）加速（sù）達到所需的速度，加速時間長將延長（zhǎng）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（zēng）加（jiā），所以，在高速切削的情況下（xià），這個數值很重要。例如，將主軸速度加倍，離心力將為原來的（de）四倍。這種力量將卡盤卡爪拉離中心，往（wǎng）往（wǎng）會降（jiàng）低夾持力。但采用（yòng）彈簧夾頭，離心力不會造（zào）成明顯的影響。因而，在整個加工（gōng）速度範圍（wéi）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（dìng）的接觸（chù）區域，因而，可獲得很好的同（tóng）心度，這一點對（duì）於（yú）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（jiá）頭（tóu）的準確夾持能力強，即（jí）使卡爪卡盤用於一次加（jiā）工時，彈簧夾頭也可用於二次加工（gōng）。帶有空心（xīn）軟卡爪的卡盤可達到0.0006至0.0012 英寸範圍內的TIR(總讀數（shù）)重複精度，而彈簧夾頭的典型重（chóng）複精（jīng）度為0.0005英寸TIR或更（gèng）好，為（wéi）了進一（yī）步提高（gāo）二次加工精度，在安裝（zhuāng）過程中，還可（kě）調整彈簧夾頭的同心度。

工件尺寸（cùn）

彈簧夾頭非常適合直徑小於3英寸的工件采用。彈簧夾頭對工件的長度有所限製，特別地，彈簧夾頭限製機床的軸向(Z軸)行程範圍，因（yīn）為它的（de）長度比卡爪卡盤長。當（dāng）工件的加工長度差不多需（xū）要用到機床的整個可用行程時，大概就要采用卡（kǎ）爪卡盤了。

加（jiā）工（gōng）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（huáng）夾頭。

在小批量和多種任務（wù）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分鍾（zhōng），專用於快速更換的卡爪卡盤需要1分鍾，而快速更（gèng）換彈簧夾頭的夾頭調換隻需要15至20秒，在產品變換頻繁時，節省的時間（jiān）累計起來是可觀的。

當加工批量大時，可（kě）同樣累積所節省的與夾持有關的（de）時間（jiān），彈（dàn）簧夾（jiá）頭所需（xū）的開合時間比卡爪卡盤的少，通過減（jiǎn）少從一個工件轉換至下一個工件的非切削時間，削減（jiǎn）加工循（xún）環時間。

工件尺寸範圍

彈簧夾頭開合（hé）更（gèng）快的部（bù）分原因是它的驅動衝（chōng）程較短（duǎn），與卡爪卡盤相比，彈簧夾頭所適用的工件尺寸範（fàn）圍更為有限。

次主軸（zhóu）情況

裝有次主軸的車削機床經（jīng）常用於各種大批量加工，在這（zhè）些應用（yòng）中，彈簧夾頭可（kě）顯著節省（shěng）加工時間。它們可（kě）在一個工（gōng）作循環中加工（gōng）零件的所有麵，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（suǒ）節省的夾盤驅動時間可（kě）能是很（hěn）少的，但在整個生產過程（chéng）中，每個工件（jiàn）節省時間與加工工件數相乘，累計起來所（suǒ）節省的時間是很可觀的。

夾盤工具庫

當人們在卡爪卡盤和（hé）彈簧夾頭之間選擇一個（gè）最合適的工件夾持裝置時，考慮第三個選項也是重要（yào）的。在（zài）許可的情（qíng）況下，保留（liú）兩種夾具，從一種更換至另一（yī）種可能（néng）是最具成本效益的方案。從卡爪卡盤換（huàn）到彈簧夾頭，或反之亦（yì）然，通常不超過20分鍾。卡爪卡盤可保留在機床上，以處理零件範（fàn）圍不確定的情況（kuàng）。但當機床加工（gōng）大批量（liàng）工件，或幾批尺寸一致的零（líng）件時，采用彈（dàn）簧夾頭所獲得的生產力提高，大大超（chāo）過更換夾具花費時間造成的生產力損失（shī）。

實際上，彈簧夾（jiá）頭的（de）速度是有彈性的，如果工件尺寸是一致的，彈簧夾頭的（de）速度會更快。如（rú）果工件尺寸的（de）變化大，可能（néng）需要（yào）采用卡爪（zhǎo）卡盤以（yǐ）適應（yīng）尺寸範圍寬的加工工件。

材料類（lèi）型

對於熱輥軋鋼（gāng）材、鍛件和模壓件，標（biāo）準卡爪卡（kǎ）盤往往功效較好，因（yīn）為所（suǒ）有這類（lèi）零件具有固有的直徑變化。另一方麵，冷輥軋材料零件往往具有較好的尺寸一（yī）致性，因（yīn）此，適合選（xuǎn）用彈簧夾頭。然而，缺乏一致的直徑測量值不一定構成采用（yòng）彈簧夾頭的障礙，可提供設計用於（yú）非圓橫截麵的夾頭，用於夾持製成客戶所需形狀（zhuàng）的模壓棒材。