三爪電動卡盤是大多數車床用戶的標(biāo)準工件(jiàn)夾持(chí)裝置,這(zhè)種卡盤具有足(zú)夠的(de)通用性,可應用(yòng)於多種車削加工。然而(ér),它(tā)不是所有加(jiā)工任務的最佳夾具。彈簧夾頭是一種備用工件夾持(chí)裝置,與(yǔ)卡爪卡盤相似,也(yě)用機(jī)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範圍沒有卡爪卡盤的寬,對於(yú)某些加(jiā)工任務來說,它所提供的與速度、準確度和生產力有關的優勢也許是極其重要的。
何種夾具的(de)功效更好,做決定時需要考慮幾個因素(sù)。對於一項給定的車床加工任務(wù),衡量選用彈簧夾頭還是(shì)卡爪(zhǎo)卡盤,需要考慮以下的所有因素(sù)。
主軸負載(zǎi)容量
車床主(zhǔ)軸的最大允許重量基於軸承負載(zǎi)容量,如果夾(jiá)盤和工件(jiàn)組合的重量太大,軸承有可能超負荷。對於那些存在超出限度的(de)危險的加工任務,這種危險性可能決(jué)定人們對工件夾具的選擇,卡爪卡盤往往(wǎng)比同等的彈簧夾頭的重量大,因此,在需要控製重量的場合,彈簧夾頭是恰當的選擇。
主軸速度
彈(dàn)簧夾(jiá)頭(tóu)往往是(shì)以非常高的主軸(zhóu)速度進行車削時的較好選擇,主要有兩個原因:
一(yī)個(gè)原因與卡盤(pán)的質量有關,假定以相同的主軸馬力驅動(dòng)卡爪卡盤和彈簧夾頭,較厚重的卡爪卡盤需要更(gèng)長的(de)時間來加速達到所需的速度,加速(sù)時間長將延長工作周期,降低生產力。
另一個原因(yīn)與離心力有(yǒu)關(guān),因為它隨著rpm平(píng)方值的增(zēng)加而增(zēng)加,所以,在高速切(qiē)削的情況下(xià),這(zhè)個數值很重要(yào)。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(lí)心力不會造成明顯的影響。因而(ér),在整個加工速度(dù)範圍內夾持力會更加穩定。
加工操作
彈簧夾(jiá)頭在零件的(de)整個圓周施加夾(jiá)持力,而不(bú)是僅在選定的接觸區域,因而,可獲得很好的(de)同心度,這一點對於二次加(jiā)工的(de)項目尤其重要,二次加(jiā)工需要考(kǎo)慮與一次加工有關(guān)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(yòng)於一次加工時,彈簧夾頭也可用於二次加工(gōng)。帶有空心軟卡爪的卡盤(pán)可(kě)達到0.0006至0.0012 英寸範圍內(nèi)的TIR(總讀數)重複精度,而彈簧夾(jiá)頭的典型重複精度為0.0005英寸TIR或更好,為了進一步提高二次加工精度,在安裝(zhuāng)過程中,還可調整彈簧夾頭的同心度。
工件尺寸
彈簧夾頭(tóu)非常(cháng)適(shì)合直徑(jìng)小於3英寸的工件采用。彈簧夾頭對工件的長度有所限製(zhì),特(tè)別地,彈簧夾頭限製機床的軸向(xiàng)(Z軸)行程範圍(wéi),因為它(tā)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(de)整個可用行程時,大概就要采用卡爪卡(kǎ)盤了。
加工(gōng)批量大小
很大批量和很小批量(liàng)的加工任務均適(shì)合采用彈簧夾頭。
在小批量和多種任務的(de)加工場合,彈簧夾頭的優勢與產品轉(zhuǎn)換時(shí)間有關,標準卡爪卡盤的卡爪調換約需15至20分鍾,專用於快速更換的卡爪卡盤需要1分鍾,而快速(sù)更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,節省的時間累計起來是可(kě)觀的。
當加工批量大時,可同樣累積所節省的與夾持有(yǒu)關(guān)的時間,彈簧(huáng)夾(jiá)頭所需的開合時間比卡(kǎ)爪卡盤的少,通(tōng)過減少從一個(gè)工件轉換至下一個工件的非切削(xuē)時間,削減加工循環時間。
工件尺寸範圍
彈簧夾頭開合更快的(de)部分原(yuán)因是它的驅動衝程較短,與卡爪卡盤相比,彈簧夾頭所適用的工件尺寸範(fàn)圍更(gèng)為有限。
次(cì)主軸情況
裝有次主軸(zhóu)的車削機(jī)床經常用(yòng)於各種大批量(liàng)加工,在(zài)這些應用中,彈簧夾頭可顯著節省(shěng)加工時間。它們可在一個工作循環中加工零件的所有麵,這些機床常與棒材進料器組合在一起,實現無人值守生產(chǎn),連續加工工件。在這(zhè)些應用中,對一個工件而言,所節省的夾盤驅動時間(jiān)可能是很少的,但在整個生(shēng)產過程(chéng)中,每個(gè)工件節省時間與加(jiā)工工件(jiàn)數相乘,累計起來所節省的時間是很可觀(guān)的。
夾盤工(gōng)具庫
當人們在卡爪卡盤和彈簧夾頭之間選擇(zé)一個最(zuì)合適的(de)工(gōng)件夾持裝置時,考慮第三(sān)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(kě)能是(shì)最(zuì)具成本(běn)效(xiào)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分鍾。卡(kǎ)爪卡盤可保留在機床上,以處(chù)理零(líng)件範(fàn)圍(wéi)不確定的情(qíng)況。但(dàn)當機床加工大批量工件(jiàn),或幾(jǐ)批尺寸一致的零件時,采用彈簧夾頭所(suǒ)獲得的生產力提高,大大超過更換夾具花費時間造成的生(shēng)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(cǎi)用卡爪卡盤以適應尺寸範圍寬的加工工件。
材料類型
對於熱輥軋鋼材、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(yǒu)固有的(de)直徑變化。另一方麵,冷輥軋材(cái)料零件往往具有較好的尺寸(cùn)一致性,因此,適合選用彈簧夾頭。然而,缺乏一致的直(zhí)徑測量值不一定(dìng)構成采用彈簧夾頭的障礙,可提(tí)供設計用於非圓橫(héng)截麵的夾(jiá)頭,用於夾持製成客(kè)戶所需形(xíng)狀的(de)模壓棒材。