CNC 車床夾持系統結構:油壓夾頭、拉桿與迴轉油壓缸

更新: 2026-10-02 · 3 分鐘閱讀

CNC 車床上的工件,由一套夾持系統夾緊,它包含三個部分:主軸前端的油壓夾頭、穿過主軸孔的拉桿,以及主軸後端的迴轉油壓缸。這套系統決定夾持力、重複裝夾的精度、可通過的最大棒材直徑,以及高轉速運轉時的安全。

CNC 車床夾持系統剖面示意圖
  1. 夾爪
  2. 夾頭本體
  3. 楔形套(把軸向力轉換為徑向力)
  4. 主軸
  5. 主軸軸承
  6. 主軸頭
  7. 拉桿(拉管)
  8. 主軸通孔(虛線為可穿過的棒材)
  9. 油壓缸連接盤
  10. 迴轉油壓缸活塞
  11. 配油器(不旋轉),A、B 油口
  12. 行程檢測開關

1. 三個主要部件

油壓夾頭(1~3)裝在主軸前端,直接夾住工件。拉桿(7)穿過主軸通孔,連接夾頭與油壓缸。迴轉油壓缸(9~12)裝在主軸後端,跟著主軸一起旋轉;只有配油器(11)不旋轉,透過 A、B 兩條油管接到油壓單元。

2. 夾緊原理

夾緊過程如下:

  1. 油從 B 口進入活塞(10)靠夾頭一側的油室。
  2. 活塞往後移動,帶動拉桿(7)往後拉。
  3. 拉桿拉動楔形套(3),楔形斜面把軸向力轉換為徑向力。
  4. 夾爪(1)往中心移動,夾緊工件。

油從 A 口進入時,動作相反,夾爪放鬆。

3. 中空與實心夾頭

只有中空夾頭搭配中空油壓缸,棒材才可以穿過整個主軸(8),搭配送料機連續加工。棒材通孔直徑依各廠商設計而不同,可通過的最大棒材直徑取決於整套系統中最小的孔:夾頭通孔、拉桿內徑或油壓缸通孔。因此選機時要看「最大棒材直徑」,而不只是主軸通孔。

實心夾頭(搭配實心油壓缸)無法讓棒材穿過,不能加工長棒料,多用於鍛件、鑄件,或預先切好的單件胚料。

4. 夾持力、壓力與轉速

  • 夾持力隨油壓升高而增加。加工薄壁件時,應降低壓力,避免工件變形。
  • 主軸高速旋轉時,離心力會把夾爪往外甩,實際夾持力會下降。因此要遵守夾頭的最高轉速,使用較高或較重的夾爪時更要注意。

5. 安全設計

  • 許多迴轉油壓缸內建單向閥,在供油壓力消失時仍能維持油壓缸內的壓力,避免工件立刻鬆脫。
  • 行程檢測開關(12)確認夾爪已夾緊或已放鬆;確認夾緊後,機台才允許主軸啟動。
  • 更換夾爪或調整拉桿後,要重新調整行程開關的位置。

6. 保養與常見問題

夾頭每天都要上潤滑油脂,使用二硫化鉬油脂,並清除夾爪和齒紋上的切屑。想讓夾頭壽命更長,除了每天注油,建議每週或定期將夾爪拆下,徹底清洗滑道內的積垢。修整軟爪時,建議使用修爪器(成型圈),讓夾爪在夾緊狀態下車削,位置與實際加工時一致。常見問題:

現象常見原因
夾持力不足油脂不足、切屑和切削液進入夾頭、油壓太低
重複裝夾不同心齒紋髒污、夾爪磨耗、夾爪螺絲鬆動、軟爪未重新車削
油壓缸或配油器漏油油封磨耗
機台顯示未夾緊更換夾爪後行程開關位置偏移

7. 選機重點

  • 夾頭尺寸(6、8、10、12 吋等)與工件直徑是否匹配。
  • 搭配送料機時的最大棒材直徑。
  • 夾頭的夾持力與最高轉速。

延伸閱讀:如何選擇 CNC 車床、詢價前要準備的 8 項資料,或使用選機建議。需要為你的工件建議夾持配置?提交詢價,我們會在 2 個工作天內回覆。

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