三爪電動(dòng)卡盤是大多數(shù)車床用戶的標(biāo)準(zhǔn)工件夾持裝置，這種卡盤具有足夠的通用性，可應(yīng)用于多種車削加工。然而，它不是所有加工任務(wù)的最佳夾具。彈簧夾頭是一種備用工件夾持裝置，與卡爪卡盤相似，也用機(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范圍沒有卡爪卡盤的寬，對(duì)于某些加工任務(wù)來(lái)說(shuō)，它所提供的與速度、準(zhǔn)確度和生產(chǎn)力有關(guān)的優(yōu)勢(shì)也是極其重要的。

表1 彈簧夾頭的優(yōu)缺點(diǎn)

一、選擇彈簧夾頭的決定因素

何種夾具的功效更好，做決定時(shí)需要考慮幾個(gè)因素。對(duì)于一項(xiàng)給定的車床加工任務(wù)，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。

1．主軸負(fù)載容量

車床主軸的最大允許重量基于軸承負(fù)載容量，如果夾盤和工件組合的重量太大，軸承有可能超負(fù)荷。對(duì)于那些存在超出限度的危險(xiǎn)的加工任務(wù)，這種危險(xiǎn)性可能決定人們對(duì)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(chǎng)合，彈簧夾頭是恰當(dāng)?shù)倪x擇。

2．主軸速度

彈簧夾頭往往是以非常高的主軸速度進(jìn)行車削時(shí)的較好選擇，主要有兩個(gè)原因：

一個(gè)原因與卡盤的質(zhì)量有關(guān)，假定以相同的主軸馬力驅(qū)動(dòng)卡爪卡盤和彈簧夾頭，較厚重的卡爪卡盤需要更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)加速達(dá)到所需的速度，加速時(shí)間長(zhǎng)將延長(zhǎng)工作周期，降低生產(chǎn)力。

另一個(gè)原因與離心力有關(guān)，因?yàn)樗�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(gè)數(shù)值很重要。例如，將主軸速度加倍，離心力將為原來(lái)的四倍。這種力量將卡盤卡爪拉離中心，往往會(huì)降低夾持力。但采用彈簧夾頭，離心力不會(huì)造成明顯的影響。因而，在整個(gè)加工速度范圍內(nèi)夾持力會(huì)更加穩(wěn)定。

3．加工操作

彈簧夾頭在零件的整個(gè)圓周施加夾持力，而不是僅在選定的接觸區(qū)域，因而，可獲得很好的同心度，這一點(diǎn)對(duì)于二次加工的項(xiàng)目尤其重要，二次加工需要考慮與一次加工有關(guān)的精確度，因?yàn)閺椈蓨A頭的準(zhǔn)確夾持能力強(qiáng)，即使卡爪卡盤用于一次加工時(shí)，彈簧夾頭也可用于二次加工。帶有空心軟卡爪的卡盤可達(dá)到0．0006至0．0012 英寸范圍內(nèi)的TIR（總讀數(shù)）重復(fù)精度，而彈簧夾頭的典型重復(fù)精度為0．0005英寸TIR或更好，為了進(jìn)一步提高二次加工精度，在安裝過程中，還可調(diào)整彈簧夾頭的同心度。

4．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(duì)工件的長(zhǎng)度有所限制，特別地，彈簧夾頭限制機(jī)床的軸向（Z軸）行程范圍，因?yàn)樗�的長(zhǎng)度比卡爪卡盤長(zhǎng)。當(dāng)工件的加工長(zhǎng)度差不多需要用到機(jī)床的整個(gè)可用行程時(shí)，大概就要采用卡爪卡盤了。

5．加工批量大小

很大批量和很小批量的加工任務(wù)均適合采用彈簧夾頭。

在小批量和多種任務(wù)的加工場(chǎng)合，彈簧夾頭的優(yōu)勢(shì)與產(chǎn)品轉(zhuǎn)換時(shí)間有關(guān)，標(biāo)準(zhǔn)卡爪卡盤的卡爪調(diào)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(diào)換只需要15至20秒，在產(chǎn)品變換頻繁時(shí)，節(jié)省的時(shí)間累計(jì)起來(lái)是可觀的。

當(dāng)加工批量大時(shí)，可同樣累積所節(jié)省的與夾持有關(guān)的時(shí)間，彈簧夾頭所需的開合時(shí)間比卡爪卡盤的少，通過減少?gòu)囊粋�(gè)工件轉(zhuǎn)換至下一個(gè)工件的非切削時(shí)間，削減加工循環(huán)時(shí)間。

6．工件尺寸范圍

彈簧夾頭開合更快的部分原因是它的驅(qū)動(dòng)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。

實(shí)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(huì)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(yīng)尺寸范圍寬的加工工件。