三爪(zhǎo)電(diàn)動卡盤是大多數車(chē)床用戶的標準工(gōng)件夾持裝置,這種卡盤具(jù)有足夠(gòu)的通用性,可(kě)應用於多(duō)種車(chē)削加工。然而,它(tā)不是所有加工任務的最佳夾具。彈簧夾頭(tóu)是一(yī)種備(bèi)用工件夾持裝置,與卡爪卡盤相似,也用機械力固定需要車削的零件。雖然彈簧夾頭所提供的工件尺寸(cùn)範(fàn)圍沒有卡(kǎ)爪卡盤的寬,對於(yú)某些加工任務來(lái)說,它所提供(gòng)的與速(sù)度、準確度和生產力有關的優勢也許是極(jí)其重要的。
何種夾具(jù)的功效更好,做決定時需要考慮幾個(gè)因(yīn)素。對於一項給定的車床(chuáng)加工任務,衡(héng)量選(xuǎn)用彈(dàn)簧夾頭還是卡爪(zhǎo)卡盤,需要考慮以(yǐ)下的所有因素。
主軸負載容量
車(chē)床主軸的最大允許(xǔ)重量基於軸承負(fù)載容量,如果夾盤和工件組合(hé)的(de)重量太大(dà),軸承有可能超負荷。對於那些存在超出限度的危(wēi)險的(de)加工(gōng)任務,這(zhè)種危險(xiǎn)性(xìng)可能決定人們對工件夾具的選擇(zé),卡爪卡盤往往比同等的彈簧夾頭的重量大,因(yīn)此,在(zài)需要(yào)控製重量的場合,彈簧夾頭是恰當的選擇(zé)。
主(zhǔ)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(zé),主要有兩個原(yuán)因:
一個原因與(yǔ)卡盤的質量有關,假定以相同的主(zhǔ)軸馬力驅動卡爪卡盤和彈簧夾頭(tóu),較(jiào)厚重的(de)卡爪卡盤需要更長的時間(jiān)來加速達到所需的速度,加速時間(jiān)長將延(yán)長工作周期,降低生產力。
另一(yī)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(qiē)削的情況下,這個(gè)數值很重要。例如(rú),將主軸速度加倍(bèi),離心力將為原來的四倍(bèi)。這種力量將卡盤卡爪拉離中心,往往會降低夾持力。但(dàn)采用彈簧夾頭,離心力不會造成明顯的影響(xiǎng)。因而,在整個加(jiā)工速度範圍(wéi)內(nèi)夾持(chí)力(lì)會更加(jiā)穩(wěn)定。
加工操作
彈簧夾頭在零件的整個圓周施加夾持力(lì),而不是僅在選定的接觸區域,因(yīn)而,可獲得很好的同心度,這一點對於二次加工的項(xiàng)目尤(yóu)其重要(yào),二次加(jiā)工(gōng)需要考慮與一次加工有(yǒu)關的精確度,因為彈簧夾頭(tóu)的準確夾持能力強,即使卡爪卡盤用於(yú)一次(cì)加工時,彈簧夾頭也可用於二(èr)次加工(gōng)。帶有空心軟卡爪的卡盤可達到0.0006至0.0012 英寸範圍內的(de)TIR(總讀數)重複精度,而彈簧夾頭的典型重(chóng)複(fù)精度(dù)為0.0005英寸TIR或(huò)更(gèng)好,為了(le)進一步提高二次加工精度,在安裝(zhuāng)過程中,還可(kě)調整彈簧夾(jiá)頭的同(tóng)心度。
工件尺寸
彈簧夾頭非常適合(hé)直徑小於3英寸的工件采(cǎi)用。彈簧夾頭對工件(jiàn)的長度有所限製,特別地,彈簧夾頭限(xiàn)製機床的軸向(Z軸)行程範圍,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(shí),大概就要采用卡爪(zhǎo)卡盤了(le)。
加工批量大小(xiǎo)
很大批(pī)量(liàng)和(hé)很小批量的加工任務均適合采用彈(dàn)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(pǐn)轉換時間有關(guān),標準卡爪卡盤的卡爪調換約需15至20分鍾,專用於快(kuài)速(sù)更換的(de)卡爪卡盤需要1分鍾,而快速更換彈簧(huáng)夾頭的夾頭調換隻需要15至20秒,在產品變換頻繁時,節省的時間累計起來是(shì)可觀(guān)的。
當加工(gōng)批量大時,可同樣(yàng)累積所節省的(de)與夾(jiá)持有關的時間,彈簧夾頭所需的(de)開合時間比卡爪(zhǎo)卡(kǎ)盤的少,通過減(jiǎn)少從一個工(gōng)件轉換至下一個工件的非切削時間,削減加工(gōng)循環時間。
工件尺寸範圍
彈簧夾頭開合更快(kuài)的(de)部分(fèn)原因是它的驅動衝程較短,與卡爪卡盤相比(bǐ),彈簧夾(jiá)頭所適用的(de)工件尺寸範圍更為(wéi)有限。
次主軸情況
裝有(yǒu)次(cì)主軸的車削機床經常用於各種大批量加工,在這些應用中,彈簧夾頭(tóu)可顯著節省加工時間。它(tā)們可在一(yī)個工作循環中加工零件的所有麵,這些機床常與棒材進料(liào)器組合在一起(qǐ),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(shí)間可能是很少的,但在整個生(shēng)產過(guò)程中,每個工件節省時間(jiān)與(yǔ)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(yī)個最合適的工件夾持裝置時,考慮第(dì)三個選(xuǎn)項也是(shì)重要的。在許可的情況下,保(bǎo)留兩種夾具,從一種更換至另一種可能是最具成(chéng)本效益的方案(àn)。從卡爪卡盤換到彈簧夾頭,或反之亦然,通常不超過20分鍾。卡(kǎ)爪卡盤可保留在機床上,以處(chù)理零件範圍不確定的情況。但當機床加工大批(pī)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(guò)更換夾具花費時間(jiān)造成的生產力損失。
實際上,彈簧夾頭的速度(dù)是有彈性的,如果工件尺寸是一致(zhì)的,彈簧(huáng)夾頭(tóu)的速(sù)度會更快。如果工件(jiàn)尺寸的變化大(dà),可能需(xū)要采用卡爪卡盤以適應尺寸範圍寬(kuān)的加工工件。
材料類型
對(duì)於(yú)熱輥軋鋼材、鍛件和模壓件,標準卡爪卡盤往往功效較(jiào)好,因為(wéi)所有這類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(jù)有較好的尺寸一致性,因此,適合選用彈簧夾頭。然而,缺(quē)乏一致的直徑測量值不一定構成采用彈簧夾頭的障礙,可提供設計用於非圓橫截麵的夾頭(tóu),用於夾持製成客戶所需形(xíng)狀的模壓棒材。