Щоб забезпечити відсутність відносного руху між тримачем інструменту та пружинною втулкою під час процесу затискання інструменту, тобто інструмент рухається синхронно з пружинною втулкою в осьовому напрямку, і в той же час гарантувати, що інструмент може підтримуйте хорошу точність осьового повторення позиціонування після кожної зміни інструменту, необхідно переконатися, що торець позиціонування інструментотримача та торець позиціонування втулки пружини завжди контактують під час затискання процес.
Щоб покращити робочі характеристики шпинделя верстата та відповідати вимогам автоматичної зміни інструменту верстатів з ЧПК, спроектований і розроблений пружинний патрон вала шпинделя верстата повинен добре вирішувати наступні ключові проблеми:
1. Повинна бути достатня контактна жорсткість між контактною поверхнею циліндричного тримача інструменту та пружинним патроном у затиснутому стані. Також повинна бути достатня контактна жорсткість між пружинною втулкою в патроні та контактною поверхнею конічного отвору на кінці вала шпинделя верстата в затиснутому стані.
2. Шпиндель верстата повинен передавати інструменту достатній крутний момент під час обробки.
3. Пружинний патрон має спіральний затискний механізм. Крім забезпечення достатньо великого радіального затискного зусилля інструменту при затисканні інструменту, він також повинен мати надійну самоблокувальну роботу.
4. Пристрій для заміни інструменту та пружинний патрон повинні забезпечувати високу точність позиціонування інструменту після кожної зміни інструменту.
5. Він має функцію автоматичного очищення залізних ошурків і пилу в тримачі інструменту та порожнині пружинного патрона під час процесу зміни інструменту.
6. Кінець шпинделя шпинделя верстата повинен мати просту конструкцію та хорошу технологічність, щоб полегшити оптимізовану конструкцію самого шпинделя.
