在現(xiàn)代復雜的制造環(huán)境中，想在最佳狀態(tài)下保持連續(xù)切削加工献汗，大多數(shù)工廠都必須經(jīng)過機床制造商的嚴格培訓旱函，認真學習新設備的加工運動原理、結構特征和使用技巧泄朴，方能進行操作使用重抖。尤其對于頂端的技術系統(tǒng)，更是如此叼旋。例如仇哆，先進的機床控制系統(tǒng)，復雜形狀零件的5軸加工程序的匯編等夫植。慶幸的是讹剔，有一種與此相反的處理方案，這就是截止目前已經(jīng)開發(fā)出的一些功能強大详民、精度高延欠，但又容易操作(勿須專門培訓)和使用壽命長的工藝裝備。用以快速定位却师、夾緊工件(或刀具)的相對卡盤定位精度高的彈簧夾頭(或稱彈簧套)就屬于這一范疇禽虹。它具有100多年的悠久歷史和很廣闊的應用范圍。

第一個彈簧夾頭的使用并不是很理想的程押。但當時確實證明了一個事實赌置，一個好的工件夾頭的使用，能提高生產(chǎn)效率和加工零件精度果派。后來蓝捌，在車床開發(fā)制造領域享有盛名的Hardinge公司眶洗，在1901年驕傲地在他們開發(fā)的車床上使用了(于1890年)由本公司研制成功，用以提供工件定位與夾緊的彈簧夾頭饵朱，并將他們的產(chǎn)品圖紙和開發(fā)的系列產(chǎn)品向外公布堤网。當時主要是為適應鐘表和透鏡制造業(yè)大批量生產(chǎn)的市場需要而開發(fā)的。能如此好地為早期(1920年前)的普通車床與凸輪式多軸自動車床提供得心應手的彈簧夾頭產(chǎn)品椰完，的確令人難以置信贫肌。這就如同在現(xiàn)在的先進的CNC車床上配置一套現(xiàn)代化技術的控制系統(tǒng)。

讓我們回顧以往辨批，隨著加工與設備技術的不斷進步怔匣，在要求各個系統(tǒng)都能極高地提高生產(chǎn)效率的設計改革潮流中，對作為機床的最基本但又很重要的工藝裝備彈簧夾頭著淆，卻從沒有給以設計的空間和時間劫狠。這似乎是件非常奇怪的事情。在機床結構也在以飛快速度變換著的形勢下永部，能繼續(xù)保持原彈簧夾頭基本結構保持不變的這一奇跡独泞，主要歸功于它特具有的靈巧、精致的結構和功能強大苔埋、使用方便以及經(jīng)濟性好等特點懦砂。彈簧夾頭雖小，但在機床工業(yè)中確實起到了很重要的作用组橄，這是都是由于它具有以下很強的功能：

能精確地定位與夾緊工件(或刀具)荞膘，具有抵抗扭矩和承受來自多方向切削力的功能。具有增大驅動力(拉力)和轉換驅動力為工件(或刀具)夾緊力的功能玉工。具有快速松開工件(或刀具)的功能羽资。具有在不降低加工精度和使工件不受損害前提下的高重復精度。具有能在較寬的主軸轉速范圍內工作與只有極小的夾緊力損失的能力遵班。在高速切削中的轉動慣量最小魏蜒。

夾緊力總的來說，彈簧夾頭的設計和使用是一個涉及面很寬的領域有蒲，它是需要相對應于多種機床系列发凹，以及包括了為體現(xiàn)它與機床各自不同風格和特征 而設計的產(chǎn)品，所以總數(shù)已有成千上萬冈柑。但是現(xiàn)在還有一個普遍的錯誤觀念衍康，認為彈簧夾頭只用以夾緊圓柱形工件毛坯。這是不符合事實的衔密，實際上它幾乎能對任何形狀的工件(或刀具)鞍票，包括正方形或六邊形工件進行定位夾緊。下面主要介紹影響各種彈簧夾頭正確裝夾定位和夾緊力的有關因素和工作原理找蝗。影響夾緊力的因素夾緊力是機床經(jīng)彈簧夾頭施加在工件上的力岖佛。

本文中插圖是一個在車床上使用的用以定位猬听、夾緊工件的彈簧夾頭 , 同樣也可以被用來對刀具、磨削的工件實行 定位患达、夾緊或許多別的場合。拉桿(圖中未示出)的外螺紋與彈簧夾頭的后端內螺紋連接拉緊喷聪，產(chǎn)生軸向拉力习劫。然后由機床主軸前端的被稱為鎖緊角的錐面，將軸向拉力轉換成一垂直于彈簧夾頭中心的夾緊力嚼隘。不僅如此诽里，夾緊力還可以通過鎖緊角將其擴大，經(jīng)過計算得知飞蛹，根據(jù)不同的鎖緊角谤狡，彈簧夾頭夾緊力可擴大3-4倍。彈簧夾頭是一個結構簡單的工藝裝置卧檐，卻有許多影響夾緊力的主要因素 墓懂。對于基本原理的了解可以幫助工件(或刀具)正確裝夾和迅速查找故障。以下介紹幾個影響夾緊力的主要因素和總結的使用經(jīng)驗：

軸向作用力霉囚。如圖所示為拉桿施于彈簧夾頭的軸向拉力 捕仔。在彈簧夾頭的使用中，軸向力拉力可由不同的方式施加盈罐，但其作用原理基本相同榜跌。很明顯，大的軸向拉力將產(chǎn)生大的夾緊力盅粪，反之亦然邪胳。一般拉桿的軸向拉力可由操作員進行調整。在彈簧夾頭使用中像得，設計的鎖緊角(或頭部傾角)大小將決定著夾緊力經(jīng)擴大后能達到的指標肪尾， 通常由機床制造商和彈簧夾頭制造商決定。當彈簧夾頭新的設計還正在探求之中赂阻， 從經(jīng)濟性和可靠性考慮尘晓， 設計師建議用戶使用現(xiàn)有彈簧夾頭結構。標準錐度(或頭部傾角)已根據(jù)機床類型(如車床等)邪慧、使用條件(動態(tài)與靜態(tài))和用途(工件與刀具)不同验阱，由設計時確定。工件(或刀具)與彈簧夾頭之間的總摩擦力將直接 影響夾緊力秆尝。

小的摩擦值將導致小的夾緊力降蹋，反之亦然 。彈簧夾頭供應商能采取各種措施挎中，克服彈簧夾頭與工件(或刀具)之間的相對轉動或軸向竄動等睹沐，比如彈簧夾頭內孔有意制出鋸齒形狀或將硬質合金微晶粒浸漬在夾緊表面等助店。主軸錐面與彈簧夾頭在鎖緊角處產(chǎn)生摩擦。其摩擦力大小也直接影響彈簧夾頭對工件的夾緊力大小佛吓。摩擦力太小時夾緊力不夠宵晚，太大的夾緊力，會加快彈簧夾頭磨損维雇。使用中彈簧夾頭要經(jīng)常松開實行工件交換淤刃，例如在車削加工中心上使用，需在松開時在彈簧夾頭內孔表面噴涂一薄層潤滑劑吱型。有條件采用冷卻劑潤滑更好逸贾，因為冷卻劑提供可沖洗彈簧夾頭，而且潤滑性效果好津滞。尤其在鎖緊角處定期施加冷卻劑铝侵，則能減少長期磨損和增加夾緊力。

一些更多潤滑效果更好的材料也可以使用触徐，包括有EP(極限壓力)特性的高質量潤脂油或蠟基材料咪鲜。似乎有些奇怪的是，一些聰明的操作者在加工難度大撞鹉，而且在一般的冷卻潤滑的效果都不佳時嗜诀，選用女士們使用的唇膏，據(jù)稱效果很好症旭。選擇合適的彈簧夾頭名義直徑尺寸瀑捣，以保證彈簧夾頭對工件的完全支撐是增大夾緊力和可靠夾緊保證高質量加工的必要條件。如果彈簧夾頭的名義孔直徑選擇太大秉返，工件僅僅由彈簧夾頭的孔口部分將工件夾緊驼值，將引起工件外圓和彈簧夾頭內孔之間幾何形狀的不匹配，因而降低夾緊力螺坟。如果如果夾頭名義孔直徑選擇太小顷沉，只有頭部傾角的內部與工件接觸，相對而言缸秀，夾緊力增大钢囚，但引起夾頭與工件的不同心問題。在一個名義尺寸下唯碗，它可對名義直徑相同的工件進行裝夾定位鸟氨。當選擇彈簧夾頭名義的孔徑尺寸，Hardinge公司推薦指標為能在 0.0254mm 范圍發(fā)生變化 铐向。

由切削試驗和多年的使用實際證明集炭，彈簧夾頭能滿足切削速度日益增長著的加工需要和有很長的使用壽命。我們知道，在100多年前主軸轉速一般按每分鐘幾百轉計量营密。今天械媒，主軸轉速高達每分鐘數(shù)萬轉，材料切除率也以驚人的速度遞增评汰。在100多年來的成功使用中纷捞，盡管使用了許多先進的高端制造技術，和能在很高的主軸轉速條件下加工被去，但仍都還使用著現(xiàn)有結構的彈簧夾頭兰绣。這在制造業(yè)中的確是罕見的，也確實是Hardinge公司人應該倍感驕傲的地方编振。英文原文Workholding Collets And Factors That Affect Grip Force

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