零件夾緊面面觀

機械端面驅動器，作為其它傳統夾緊方法的替代物，應該得到密切的關注。在很多情況下，用機械端面驅動器進行車削，可以提高柔性，減少循環時間。端面驅動器的主要優點是，它能使工件在一個工序中，從一端到另一端全部加工。

幾個限制

過去曾經認為端面驅動器主要用于必須在兩頂尖之間車削的，長的和直的圓柱形軸。現今許多制造商發現，任何零件，只要能在頂尖間車削的，都能用端面驅動器。

一些例行用端面驅動器進行切削的包括汽車變速箱零件、曲軸、凸輪軸。小齒輪、電機軸、直徑最大到36英寸的鍛件和軸。使用端面驅動器，為了安全車削，推薦驅動器直徑與毛坯直徑的比例為3比1，但也有用到5比1的。

過去有一個時期，重切削被認為用端面驅動器有問題，因為零件打滑。這種想法不成立，特別是用機械端面驅動器。裝上適當的中心銷，并使用驅動銷(一些應用不需要驅動銷，例如用于滾齒的某些端面驅動器，包括一個驅動盤系統，為了防止打滑)，幾乎任何型式的零件都能車削，經常比用爪式卡盤效率更高。

斷續切削過去也被認為是端面驅動器不可接受的，但是如今，這些型式的切削，可以用快速進給和深切來完成。如今，用端面驅動器可以照例完成用切入法或斷續切槽切入淬硬的齒輪以及淬硬的螺紋。

端面驅動器可以用一種尺寸驅動器加工很大范圍的工件。例如，通過改變驅動銷，Neidlein的4型(彈簧型和固定頂尖型)能加工工件直徑從1.575到7.0英寸。

其它應用，如硬車削、磨削、滾齒和銑齒也適合用端面驅動器。例如，齒輪滾刀齒槽，對于很多類型的工件夾緊方法都成問題，但用正確規定的端面驅動器就很成功。

用驅動盤(而不用驅動銷)的彈簧中心銷，用于滾齒效果很好。為了磨尖或替換，驅動盤可以很快更換，因為很容易把它卸下來。

規則

使用端面驅動器有兩個規則。

首先，機床必須能提供足夠尾架力以夾持工件。但是，這力取決于被車削的工件類型、制造零件的材料、用于前面驅動器的驅動銷數量以及執行什么工序(車、磨、硬車、滾齒等等)。如果懷疑需要多大的力，建議用戶向端面驅動器的制造商咨詢，得到指導。通常，大多數機床的尾架，對于端面驅動器有足夠的力，雖然手動尾架磨床和普通車床例外。

其次，第一次切削應該向著端面驅動器，以便更好地安裝工件，使驅動銷咬住工件。經過第一次切削向著端面驅動器，然后切削可以向著尾架。但是，磨削和硬車削可能不需要遵守這規則。

端面驅動器的設計零件

端面驅動器有4個主要零件：

法蘭/柄：法蘭裝置或柄裝置用于把端面驅動器安裝到車削中心。

前錐體：前面驅動器的這部分(安裝到法蘭/柄上)是驅動銷、中心銷及其補償機構/彈簧系統的殼體和引導部分。補償機構/彈簧系統，在工件端部的平面有偏差時使驅動銷能調整。在一些機械設計中有一個凹凸墊圈系統，與彈簧或固定中心銷一起使該系統適合不規則端面的工件(通常見于不平的鋸切零件或近凈形的鑄鍛件)。

中心銷：在端面驅動器的中心，有一個中心銷，它把工件夾持在中心線到對面的中心線上(通常是尾架)，尾架帶有活頂尖或死頂尖。活或死頂尖用來為工件定中心，并把它定位在中心孔中。對于不同型式和尺寸的工件，可以更換中心銷。(例如，淬硬的工件通常需要硬質合金中心銷或不同直徑的頂尖尺寸)。它把工件定心，使工件繞機床軸線旋轉，使驅動銷能接合工件的端面。現今工業中廣泛應的是彈簧中心銷設計，它包括從驅動銷到工件端面的長度定位。也可以用固定中心銷(從千分表球到工件端面測得長度尺寸)。固定頂尖可提供精密的徑向跳動，表的總讀數低于0.0002英寸，而彈簧型設計，表的總讀數一般為0.0004英寸。

在用固定頂尖的端面驅動器的情況下，有一個液壓或氣動的致動器，把驅動銷推入工件，而用彈簧型，尾架把工件推到驅動銷。在用固定頂尖驅動器的情況下(當需要特別高的公差或從中心孔用表球測量長度時)，你必須有正確尺寸的致動器和拉桿，以防止尾架過載，優化機床液壓、氣動系統。

驅動銷：為了有效地車削工件，驅動銷應該用作齒，咬進工件的端面。這些銷可以3個、5個或6個成套更換，取決于驅動器和被車削零件的尺寸。

一些應用需要驅動銷包覆一些材料如硬質合金或金剛石。洛氏硬度C48或以上的金屬工件，應使用包覆的驅動銷。金剛石包覆的銷子仍用于磨削淬硬的工件。磨削不會產生車削那么大的力。

可使用微鋸齒形和硬覆的驅動銷。這些銷可以減少或消除零件打滑，因而減少碎屑。它們也比金剛石包覆的驅動銷耐用。

隨著端面驅動器、機床刀具先進功能的發展，使用端面驅動器加工淬硬工件越來越普遍。但是，回火能可靠、精確地夾緊淬硬的工件，在一個工序中進行全部加工。，為了保證適當的工件夾緊需要一種適當的驅動組件，它能夠達到高的公差要求，同時又能經濟地進行硬切削。一種選擇是圍繞端面驅動器的微鋸齒和硬包覆的驅動銷系統。(它巳經成功用于許多車削應用中，特別是硬車削。)

在硬車削和磨削應用中，有報告指出，微鋸齒和硬包覆驅動銷的預期壽命是金剛石包覆的銷子的6到10倍。新銷子比金剛石包覆的銷子可靠，如果金剛石包覆層，在困難的情況下，如車淬硬的工件時，會切掉，這新銷子能失去抓緊。此外，這些銷子能抓住較小的表面，使它們比金剛石包覆銷能應付更多樣的工件。

如果給以適當的參數，據說在長期的生產運行中，這些驅動銷可達到圓度公差小于0.000008英寸(0.002mm)。

機械還是液壓？

雖然兩種型式都被廣泛使用，但似乎有更多的理由選擇機械式端面驅動器。機械式有補償驅動銷，由頂尖、中心銷及其鎖緊機構(只彈簧型)的伸長引導長度而導致的中心跳動最小。當在夾緊位置時，中心處是機械鎖緊的。這些端面驅動器精度，總讀數在0.0004英寸以內。對于標準端面驅動器，能驅動的工件直徑范圍，從240英寸到36英寸。(對于特殊應用的端面驅動器，巳加工出更小和更大的直徑)。

機械型能用于工件重量到8000磅(而典型的液壓端面驅動器用于工件的重量只有一半)。車削更長的工件可能需要中心架作為附加支撐。

典型的機械端面驅動器需要較小的尾架力，因為這力的90%到95%用于驅動銷咬進工件，尾架力的5%到10%用于壓縮中心銷。在液壓端面驅動器的情況下，50%的尾架力用來壓中心銷，因為它們沒有中心銷鎖緊機構。

節約成本和其他注意事項

端面驅動器的其它優點是能源成本低，主軸和機床內部零件磨損和損壞較少。旋轉一個裝在機床上的大卡盤比一個小端面驅動器，要用更多的能源。機械端面驅動器也可能降低維修成本。當更換驅動銷時，加一些油脂通常就是所需的一切。

關于死/活頂尖，端面驅動器只像尾架頂尖一樣。硬質合金尖的頂尖，在硬車削和磨削中很好用。選擇一個尾架頂尖，其設計要有最小的跳動，能承受高的軸向和徑向載荷并需要很少的維修。

安裝型式

機械端面驅動器有多種安裝型式。

♦法蘭安裝：車削中心使用主軸接套，這種型式的安裝是直接裝到機床主軸上。這是剛性最好的安裝方法。

♦柄安裝：當機床主軸用莫氏錐度或直柄安裝時，這端面驅動器適合。

♦軟爪安裝：用一個帶軟爪的卡盤，端面驅動器的柄和前錐體放入卡盤，并用爪夾緊。

♦卡盤安裝：一個專門的花盤直接裝到卸下爪的卡盤的端面。