Токарный патрон – это основной элемент оснастки токарного станка, зажимное устройство обеспечивающее фиксацию заготовок на шпинделе. Применение патронов позволяет производить обработку на высоких скоростях вращения, обеспечивает точность установки и необходимое усилие зажима.
Данный элемент оснастки изготавливается из прочных марок чугуна или закаленной инструментальной стали, имеет различные варианты исполнения, обеспечивающие широкие возможности обработки деталей различной конфигурации.
Назначение и основные параметры
Токарный патрон является одним из основных элементов техоснастки и необходим для надежного крепления заготовок различного размера и формы на шпиндель. Высокая точность зажима обеспечивает центрование и перпендикулярность поверхности оси обработки. Патрон необходим для проведения практически всех токарных операций, входит в обязательный комплект оснастки металлообрабатывающих ручных, полуавтоматических и автоматических станков.
Данный тип зажима устанавливается на переднюю бабку станка. Передача вращения осуществляется от электромотора через коробку передач и раздаточную коробку. Для обеспечения производства деталей необходимо несколько токарных патронов, которые подбираются с учетом основных эксплуатационных и технических параметров:
- Вариант исполнения и количество кулачков (зажимных элементов) – определяет возможность фиксации того или иного типа заготовок, расположение кулачков, возможность установки нескольких заготовок.
- Рабочий диаметр патрона. Это наружный размер, диаметр присоединительного пояска, а также расположение и параметры крепежных отверстий.
- Параметры заготовки. Необходимо учесть наибольший и наименьший диаметры, учесть способ крепления – наружный или внутренний через обратные кулачки. Также необходимо учесть и допустимую массу детали.
- Диаметр отверстия в корпусе патрона. Необходим при обработке длинного прутка.
- Максимальное значение частот вращения.
Основные варианты конструкции
Токарные патроны изготавливаются из прочного чугуна маркой не менее СЧ-30 или инструментальных марок стали прочностью не менее 500 МПа.
Существуют различные варианты конструкции токарных патронов, остановимся на наиболее часто используемых в современном производстве:
- Патрон рычажный . Зажим происходит благодаря смещению кулачков с зажимами благодаря действию двухплечевого рычага. Основной характеристикой является количество кулачков и степень смещения на рабочем диске. К недостаткам можно отнести сложность настройки, особенно при проведении нетиповых операций. Кулачки могут настраиваться путем одновременного смещения посредством ключа или отдельной регулировкой каждого зажима. Данный тип оснастки, как правило, применяется для черновой или получистовой обработки.
- Клиновые токарные патроны – это усовершенствованный вариант конструкции рычажного зажима. Высокую точность фиксации обеспечивает наличие собственного механического или пневмопривода для каждого кулачка. Имеет возможность фиксации заготовки со смещением относительно центра вращения, что позволяет производить обработку деталей сложной конфигурации.
- Мембранные токарные патроны. Обеспечивают наиболее высокую точность фиксации благодаря мембранам из упругого материала. Заготовка фиксируется путем отключения гидропривода, что приводит к расширению мембраны. Характерными особенностями конструкции является большое количество зажимов при сравнительно низком усилии сжатия. Поэтому основной сферой применения данного типа оснастки является чистовая обработка деталей на малых скоростях вращения.
Виды и классификация токарных патронов
Одним из основных параметров классификации патронов, определяющим возможности обработки тех или иных заготовок, является количество и конструкция кулачков. По количеству зажимов патроны подразделяются на:
- Двухкулачковые патроны . Оптимальны для зажима заготовок небольшого размера несимметричной формы – поковок, арматуры и т. д.
- Трёхкулачковые патроны самоцентрирующиеся. Используются для крепления заготовок круглой и шестигранной форм. Обеспечивает возможность быстрой центровки и фиксации.
- Четырехкулачковые патроны с независимой фиксацией зажимов. Данный тип оснастки применяется для установки заготовок прямоугольной и нессиметричной формы, квадратных прутков.
- Шестикулачковые патроны самоцентрирующиеся. Оптимальны для работы с тонкостенными деталями благодаря минимальному усилию смятия. Шесть кулачков обеспечивают равномерное распределение усилий сжатия.
По типу зажима кулачков патроны подразделяются на прямые и обратные. Первые обеспечивают зажим по наружной поверхности, обратные – по внутреннему отверстию. Применение обратных кулачков позволяет обработать всю поверхность детали.
По классу точности данный тип оснастки подразделяется на 5 ступеней:
- Н – нормальная;
- П – повышенная;
- В – высокая;
- А – особо высокая.
Основные размеры и обозначения
Если взять наиболее распространенные трехкулачковые патроны (ГОСТ 2675-80) то действующим стандартом предусмотрено десять типоразмеров определяемых общим диаметром оснастки: 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500 и 630 мм (см. табл. 1)
В зависимости от способа установки на шпиндель оснастка подразделяется на три типа:
- С пояском и фиксацией посредством вспомогательного фланца (Тип 1);
- С фиксацией через фланец на конце шпинделя под поворотную шайбу (Тип 2);
- С фиксацией через фланец на конце шпинделя (Тип 3).
Существует единая система обозначений основных параметров патрона состоящая из 8 цифр и буквы указывающей класс точности оснастки. Воспользовавшись таблицей в ГОСТ 2675-80 по маркировке изделия можно определить:
- Количество зажимов;
- Диаметр изделия;
- Основные размеры;
- Тип крепления оснастки на шпиндель;
- Исполнение зажимов;
- Класс точности.
Так, например Патрон 7100-0032-П ГОСТ 2675-80 обозначает второй тип, диаметр 200 мм, монтаж на шпиндель с 5 условным размером, сборные кулачки и повышенный класс точности (П).
Действующие ГОСТы
Регулирует параметры токарных патронов ГОСТ 1654-86. В нём регламентируются технические условия патронов общего назначения. Также действует множество других стандартов. Так, самоцентрирующиеся 3-кулачковые патроны регулируются ГОСТ 2675-80. На двухкулачковые зажимы с самостоятельной центровкой действует ГОСТ 14903-69.
Патрон токарный самоцетрирующий трехкулачковый относится к классу спирально-реечных самоцентрирующих трехкулачковых патронов с цилиндрическим пояском и креплением на токарном станке через промежуточный фланец. Самоцентрирующие спирально-реечные токарные патроны предназначены для установки на универсальные токарные, револьверные, внутришлифовальные станки.
Применяются в условиях единичного, мелкосерийного и серийного производства.В трехкулачковых самоцентрирующих патронах закрепляют заготовки круглой и шестигранной формы или круглые прутки большого диаметра. В отличие от токарных патронов клинореечного типа, не требуют времени на переналадку в том случае, когда требуется установка на другой диаметр зажима.
Технические характеристики.
Корпус патрона выполнен из высококачественного специального чугуна
Рис.1 — Общий вид и основные размеры трехкулачкового токарного патрона.
Технические характеристики токарного патрона приведены в таблице 1
Таблица 1
| Наименование параметров | Значения величин |
| Диаметр наружный D, мм | 250 |
| Диаметр присоединительного пояска D2, мм | 200H7 |
| Диаметр отверстия в корпус D1, мм | 76 |
| Диаметр расположения крепежных отверстий, мм, D3 | 224 |
| Наружный диаметр изделия, зажимаемого в прямых кулачках,мм наибольший | 120 |
| Наружный диаметр изделия, зажимаемого в обратных кулачках, мм наибольший | 266 |
| Максимально допустимая частота вращения, мин ‘ | 2000 |
| Высота бортика под фланец | 5 |
| Высота патрона без кулачков | 85 |
| Высота патрона в сборе | 119 |
| Масса патрона, кг | 29 |
| Крепеж | 6 болтов М12 |
С помощью токарного патрона, используя прямые и обратные кулачки, можно зафиксировать заготовки следующего диапазона размеров
Кулачок прямой предназначен для закрепления обрабатываемой заготовки за наружную поверхность для вала или за внутреннюю поверхность отверстия в заготовке. Кулачок обратный предназначен для закрепления обрабатываемой заготовки за наружную поверхность.
Точностные характеристики токарного патрона
Рис.2.1 — Токарный патрон на холостом ходу
патрон обеспечивает следующие точностные характеристики: Радиальное биение a – 0,045мм;
Торцевое биение c – 0,025мм.
Закрепляя заготовку в патроне можно добиться следующих характеристик:
Рис. 2.2 — Токарный патрон с креплением за внешнюю поверхность заготовки с прямыми кулачками.
диапазон закрепляемых заготовок от 5 до 118мм;
Радиальное биение a на длине 80 мм – 0,040мм.
Рис. 2.3 — Токарный патрон с креплением заготовки за внешнюю поверхность с обратными кулачками.
диапазон закрепляемых заготовок от 77 до 188мм и от 160 до 250мм;
Радиальное биение a – 0,045мм;
Торцевое биение c – 0,025мм.
Рис. 2.4 — Токарный патрон с креплением заготовки за внутреннюю поверхность с прямыми кулачками.
диапазон закрепляемых заготовок от 62 до 174мм и от 145 до 256мм;
Радиальное биение a – 0,045мм;
Торцевое биение c – 0,025мм.
Устройство и принцип работы.
3.1. Конструкция спирально-реечного токарного патрона представлена на рис.3.
Рис.3 — Конструкция спирально-реечного токарного патрона.
Кулачки 1 , 2 и 3 патрона перемещаются одновременно с помощью диска 4 . На одной стороне этого диска выполнены пазы (имеющие форму архимедовой спирали), в которых расположены нижние выступы кулачков, а на другой — нарезано коническое зубчатое колесо, сопряженное с тремя коническими зубчатыми колесами 5 . При повороте ключом одного из колес 5 диск 4 (благодаря зубчатому зацеплению) также поворачивается и посредством спирали перемещает одновременно и равномерно все три кулачка по пазам корпуса 6 патрона. В зависимости от направления вращения диска кулачки приближаются к центру патрона или удаляются от него, зажимая или освобождая деталь. Кулачки изготовляют трехступенчатыми и для повышения износостойкости закаливают.
Порядок работы и техническое обслуживание.
4.1. Патрон токарный расконсервировать, ознакомиться с паспортом на изделие.
4.2. Закрепить патрон на станок, затянув все болты и проверив надежность крепления.
4.3. Запустить станок, установить малые обороты и проверить с помощью вспомогательного измерительного инструмента значения радиального и торцевого биений патрона на холостом ходу.
4.4. После проверки правильности крепления можно перейти к работе на станке.
Комплектность.
В комплект входят:
- патрон токарный в сборе с прямыми кулачками;
- комплект обратных кулачков
- комплект крепежных элементов (болты М12)
- ключ шестигранный S10
- ключ четырехгранный ⅔′′
- паспорт
Требования безопасности.
6.1. Крепление патрона токарного должно быть надежным, исключающим самопроизвольное ослабление в процессе работы.
Сведения о консервации.
7.1. Патрон токарный подвергнут консервации в соответствии с требованиями ГОСТ 9014-76. Наименование и марка консерванта – масло консервационное К-17.
6.2. Срок хранения патрона токарного без переконсервации – 2 года, при условии хранения в условиях по ГОСТ 15150-69.
Правила хранения.
Условия эксплуатации токарного патрона трехкулачкового — ГОСТ 15150-69 в закрытом помещении при отсутствии паров агрессивных веществ, вызывающих коррозию патрона.
Гарантийные обязательства.
Гарантийный срок эксплуатации изделия – 1 год, со дня продажи (получения покупателем) патрона трехкулачкового, при условии соблюдения потребителем правил хранения и эксплуатации изделия.
Скачать технический паспорт бесплатно можно по ссылке ниже.
Эти приспособления служат для закрепления относительно коротких деталей. Они различаются по типу привода на ручные и механизированные, а по числу кулачков -- на двух-, трех- и четырехкулачковые. Патроны могут быть самоцентрирующими и с независимым перемещением кулачков, универсальными и специальными. Различаются они и по конструкции на клиновые, рычажно-клиновые, рычажные, спирально-реечные, винтовые и т. п.
Технические требования на токарные патроны общего назначения регламентированы ГОСТ 1654--71. Установлено четыре класса точности патронов: Н -- нормальной точности; П -- повышенной точности; В -- высокой точности; А -- особо высокой точности в зависимости от величин допускаемой неуравновешенности (дисбаланса) и предельных отклонений от геометрической формы и расположения поверхностей патронов. Радиальное биение контрольного пояска самоцентрирующих патронов диаметром до 630 мм не должно превышать 10 мкм для классов точности А и В и 20 мкм для классов точности Н и П.
Трехкулачковые самоцентрирующие патроны
Рисунок 1.1 - Конструкции трехкулачковых спирально-реечных самоцентрирующихся патронов с ключевым зажимом.
Эти патроны получили наибольшее распространение в производственной практике как наиболее удобные и надежные для закрепления деталей цилиндрической формы. Они выполняются с ручным и механизированным приводами.
Самоцентрирующие ключевые трехкулачковые патроны общего назначения (ГОСТ 2675--71) с ручным приводом выполняются спирально-реечного типа с цельными или сборными кулачками. В зарубежной практике наиболее распространены также ключевые спирально-реечные патроны с плоской (Архимедовой) спиралью и конической зубчатой передачей к спиральному диску. Патроны крепятся к концам шпинделей только с помощью промежуточных фланцев (ГОСТ3889--71). Конструкции трехкулачковых спирально-реечных самоцентрирующих токарных патронов для шпинделей с резьбовыми и фланцевым концами показаны на рисунке 1.1.
Рисунок 1.2 - Универсальный самоцентрирующий патрон с ключевым зажимом
В чугунный или стальной корпус патрона установлен спиральный диск 2, находящийся в зацеплении с рейками 3. Во время вращения диска рейки перемещаются в Т-образных пазах корпуса. Диск 2 приводится во вращение при помощи одного из трех конических колес 6, вмонтированных в радиальные отверстия корпуса и законтренных в нем штифтами 8. Крышка 7 удерживает спиральный диск 2 от перемещения в осевом направлении и одновременно служит для защиты от попадания грязи и мелкой стружки в патрон. В крестообразном пазу реек 3 устанавливаются и закрепляются винтами 4 прямые или обратные накладные кулачки 5. В ряде случаев патроны изготовляются с цельными прямыми и обратными кулачками с нарезанными на их основаниях рейками для непосредственного сопряжения со спиральным диском 2. Общий вид патрона изображен на рис. 2. На рис. 3 дан общий вид самоцентрирующего реечного патрона, описание которого дается ниже. Прямые цельные и накладные кулачки предназначены для зажима деталей по наружной поверхности большими призмами, а по отверстию -- ступенями кулачков. Обратные цельные и накладные кулачки используются для зажима деталей ступенями кулачков по наружной поверхности большого диаметра.
Рисунок 1.3 - Универсальный самоцентрирующий реечный патрон
Недостаток патронов заключается в линейном контакте в сопряжении витков спирали с рейками кулачков, что вызывает повышенные давления в сопряжении, в результате чего происходит сравнительно быстрый износ центрирующего механизма и потеря точности. В настоящее время у нас и за рубежом применяются закалка и шлифование витков спирали и реек кулачков, что повышает износоустойчивость и долговечность патронов. Однако операция шлифования требует применения специального оборудования и нуждается в дальнейшем совершенствовании. В связи с этим разработан и применяется вариант универсального трехкулачкового самоцентрирующего патрона с винтовым центрирующим механизмом.
Винтовые трехкулачковые самоцентрирующие патроны с ключевым зажимом в течение ряда лет изготовляются в ФРГ фирмой «Мундорф» в качестве основной продукции и конкурируют с патронами спирально-реечного типа.
Три винта в этих патронах связаны общей конической передачей, приводимой в действие ключом посредством червячной пары. Кулачки являются полугайками и при вращении винтов осуществляют радиальное перемещение и зажим деталей.
Преимущества патронов с винтовым центрирующим механизмом заключаются в следующем.
- 1. Контакт винтовых поверхностей, осуществляемый по всей ширине кулачка (который работает как полугайка) обусловливает пониженные давления в сопряжении и повышенную износоустойчивость.
- 2. Возможность закаливать и шлифовать резьбу винтовой пары на обычном резьбошлифовальном станке.
- 3. Возможность пользоваться одним комплектом переворачиваемых кулачков, тогда как в спирально-реечных патронах необходимо иметь два комплекта кулачков (комплект прямых и комплект обратных).
Патроны этой конструкции обеспечивают большую силу зажима, а при качественном изготовлении и высокую точность центрирования (по данным фирмы биение до 0,02 мм); в условиях нормальной эксплуатации точность центрирования должна сохраняться в течение длительного периода времени.
Основной недостаток кинематической схемы винтовых патронов заключается в том, что точность центрирования зависит от точности изготовления двух пар: зубчатой конической и винтовой, тогда как в спирально-реечных патронах точность центрирования зависит только от пары спираль -- рейки кулачков. Патрон сложнее в изготовлении, имеет лишь одно гнездо для закладки ключа, а время для перемещения кулачков при наладке относительно велико.
Реечные патроны (смотри рисунок 1.3) или иначе -- клиновые патроны с поперечными клиньями имеют ограниченный ход кулачков и не являются широкоуниверсальными.
Рейки ведущие и рейки ведомые на основаниях кулачков имеют косые зубцы и работают как клиновые пары. Перемещение одной из реек перпендикулярно направляющим кулачков производится посредством винта, вращаемого ключом.
От этой рейки движение передается другим рейкам либо посредством центрального зубчатого колеса, как показано на рисунке 1.3, либо посредством кулисной передачи, осуществляемой центральным кольцом (диском) с радиальными пазами, в которые входят сухари, сидящие на цапфах реек.
Эти патроны, как и винтовые, обеспечивают большую силу зажима и одновременно высокую точность центрирования (до 0,02 мм). Поверхностный контакт по всей ширине кулачков, возможность закаливать и шлифовать на обычных станках сопряженные поверхности повышают долговечность патронов.
Однако из-за сравнительной сложности в изготовлении, ограниченности хода кулачков и повышенной затраты времени на переналадки эти патроны, несмотря на длительность их существования (около 45 лет) не смогли вытеснить универсальные спирально-реечные патроны или существенно сократить их применение.
В условиях серийного и единичного производства, при частой смене обрабатываемых деталей, на установку и ручной их зажим в универсальных ключевых патронах затрачивается до 30% от вспомогательного времени.
Затраты времени на установку и зажим заготовок в механизированном патроне сокращаются в 3--5 раз. Механизация облегчает труд станочника. Кроме того, механизированные патроны можно автоматизировать и включать в автоматический цикл работы станка.
По данным ЭНИМСа, ежегодно на замену и пополнение патронов, находящихся в эксплуатации, требуется около 400 000 кулачковых патронов, поэтому даже небольшие усовершенствования патронов могут дать большой эффект в масштабе страны. Поэтому и у нас, и за рубежом усиленно занимаются механизацией токарных патронов.
Привод механизированных патронов размещается на заднем конце шпинделя, на передней торцовой стенке передней бабки либо встраивается в корпус патрона.
Привод может быть пневматическим, гидравлическим, электромеханическим и др. Наибольшее применение находят вращающиеся пневматические приводы, расположенные на заднем конце шпинделя с полым и обычным штоком. Находит применение и переднее расположение не вращающегося пневмопривода, главным недостатком которого является то, что при зажиме детали усилие пневмоцилиндра (направленное в сторону задней бабки) передается через патрон на шпиндель станка и действует на подшипниковые узлы, рассчитанные на восприятие осевых усилий в обратном направлении. Патроны со встроенным пневмоприводом, хотя и обладают рядом преимуществ, имеют увеличенные осевые размеры и массу патрона, что ведет за собой снижение точности обработки. Поэтому задачи механизации токарных патронов еще ждут оптимальных решений (хотя за последнее время и появилось множество механизированных патронов различных конструкций).
Токарные станки даже в наше время играют огромную роль в производстве тех или иных деталей. Все комплектующие и вся оснастка на любых станках меняется со временем, так как поддаётся изнашиванию.
Все эти элементы оборудования должны быть качественными и прочными, так как качество готовой продукции целиком и полностью зависит от качества установленных деталей. Так и патрон токарного станка. Именно без этого элемента станок становится бесполезным. Ниже мы разберём всё, что касается этого элемента токарного станка. Начнём с того, что узнаем, что это за деталь.
Патрон является одной из главных элементов токарного оборудования. Именно за счёт него производится крепление (установка) будущей заготовки. Крепится он на переднюю бабку с коробкой скоростей. Механизм патрона заключается в кулачковом устройстве.
Именно кулачки, под воздействием механической силы осуществляют плотную фиксацию различных заготовок, имеющих различные диаметры и размеры. За счёт своей массивности и плотного крепления на станке, патрон осуществляет аккуратное движение заготовки и не допускает смещения заготовки во время работы, а также не допускает деформации. Также патрон вращает заготовку, что делает её обработку лёгкой.
Предназначение
Именно такая часть станка имеет самую важную миссию в любой обработке заготовки. За счёт кулачкового механизма, который расположен внутри самого патрона, заготовка зажимается и центрируется. Происходит это за счёт одновременного сужения кулачков вокруг плоскости заготовочной детали. После зажатия заготовки производится зажатие заготовки пинолем, расположенным на задней бабке. Когда эти действия сделаны, запускается станок и осуществляется вращение детали, которую можно обрабатывать.
Совет: Необходимо знать, что перед запуском оборудования, после замены токарного патрона, следует устанавливать малые обороты вращения. Делается это для того, чтобы проверить значения торцевых и радиальных биений кулачкового патрона, работающего на холостом ходу.
Разновидность
В наше время различают токарные патроны по наличию крепёжных элементов (кулачков). Этих видов всего три:
Двух кулачковые
Такие патроны способны закреплять в себе сложные, несимметричные и фасонные детали. В таких патронах есть возможность закреплять не подверженные обработке поверхности. Применяются они при маленьком производстве, а также в серийном.
Трёх кулачковые
Такой вид оснащения является самым распространённым и применяется во всех работах. Позволяет обработать круглые и шестигранные детали. В таком виде патрона используют три разных кулачка. В не зависимости от этого производится центрирование заготовки вместе с зажиманием всех трёх кулачков.
Четырёх кулачковые
Такой вид применяется для обработки заготовок прямоугольной формы. Здесь, на каждый кулачок, размещён отдельный механический узел, который делает независимыми все кулачки.
Но разновидности патронов не заканчиваются тремя видами. Их также разделяют по механизму фиксации заготовки:
Цанговые
Состоят из втулки с прорезями, в которой расположены лепестки (различные модификации включают от 3 до 6 лепестков). Эти лепестки выполняют роль кулачков.
Клиновые
Такая разновидность оснастки используется в основном на станках с числовым программным управлением. Крепление заготовки производится с помощью 3-х кулачков, которые располагаются на пологом шпинделе.
Рычажные
В данных патронах расположены ползуны, с помощью которых передвигаются кулачки путём усилия рычагом. Такой вид используется при мало серийном производстве, а также для обработки единичной заготовки.
Мембранный вид
В данном случае используется пневмопривод, с помощью которого производится сжатие мембраны. Такой вид используется только при тонкой обработке, для снятия тоненького слоя стружки.
Сверлильные
Такие патроны схожи по принципу с патронами для ручных дрелей. При закручивании гайки, специальным ключом, кулачки плавно выдавливаются. За счёт такого действия происходит зажатие детали, либо инструмента.
Термопатрон
Этот вид приспособления очень неудобен в своей эксплуатации. Связано это с тем, что при креплении заготовки, производится термическое нагревание самого патрона, такие же действия производятся при снятии инструмента.
Гидропатрон
Аналогичный принцип действия, как в термопатроне. Зажатие детали производится за счёт жидкости, которая под давлением сдавливает кулачки. За счёт жидкостного содержимого в патроне, производится дополнительное гашение вибраций, которые возникают при работе.
Совет: Перед выбором токарного патрона по дереву или по металлу , необходимо определиться с разновидностью обработки, материалом и формовкой деталей. Также следует помнить, что обзавестись дополнительными приспособлениями к патрону не будет лишним.
Конструкция
Рассмотрим элементы конструкции, из которых состоит сам токарный патрон:
Ключ
Применяется для осуществления действий по зажиманию детали.
Пружина
Позволяет за счёт ключа совершить те или иные действия по зажиманию детали и наоборот.
Втулка
Производит свободный проход ключа.
Стопор
Предотвращает откручивание детали во время работы станка.
Шестерня
Передаёт вращательное движение на спиральный диск.
Фланец
Деталь, на которой закрепляется вся конструкция.
Диск спиральный
За счёт вращательного движения шестерни, этот диск приводит в действие кулачки.
Кулачок обратный
Применяется для зажима заготовки с внутренней стороны.
Кулачок прямой
Применяется для зажима заготовки с наружной стороны.
Корпус
Элемент детали, на которой располагается кулачковый механизм.
Кулачки накладные
Для зажима длинных и коротких деталей имеющих большие диаметры.
Каждая из деталей всего механизма выполняет определённую функцию и не является лишней.
Сборка по чертежам
Сборка кулачкового патрона для токарного оборудования производится по схемам, которые можно скачать с просторов интернета и распечатать на принтере. Как правило, заводские патроны стоят больших денег и поэтому многие научились делать такие детали самодельными . Конструкцию они имеют простую, но довольно понятную. Перед началом сборки этого приспособления необходимо полностью понять весь механизм патрона и работы кулачкового механизма. Если нет возможности сделать такие элементы своими руками, то их можно заказать у любого токаря. Это будет стоить недорого.
Сборка начинается с фланца, на котором располагаются все необходимые отверстия для креплений. Следом за ним постепенно устанавливаются все детали механизма, которые завершаются накрыванием корпусом и креплением болтами всего патрона
Установка
Установка производится следующим образом и в строгой последовательности:
Установка оправки
Первым делом устанавливается эта деталь, чтобы обеспечить полноценное одевание патрона.
Установка самого патрона на шпиндель
При помощи оправы, надевается на шпиндель и крепится болтами.
Закрепление
Крепится патрон на шпиндель болтами. В данном случае хорошим помощником будет простой рожковый ключ.
Закрепление заготовки
После установки патрона, в него закрепляется деталь, заготовка или инструмент.
Освобождение патрона
После всех работ производится снятие оправки.
Совет: После замены кулачкового патрона, необходимо проверить работу станка. Торцевое биение и конуса посадочного места не должно быть выше значения в три микрона.
Важно знать! Данное приспособление должно быть подвержено частой разборке с целью смазки и чистки кулачкового механизма! Если патрон находится в съёмном состоянии, то его необходимо подготовить к хранению. Для этого кулачки сводят к центру, это обеспечивает сохранность центрирования, а отверстие в центре должно быть заткнуто чистой тряпкой или другим материалом. Это предотвратит попадание пыли на стенки отверстия.
Видео обзоры
Видео обзор установки на станок:
Видео обзор, разборка, чистка, полировка:
Видео обзор токарного патрона из дерева:
Видео обзор самодельного, токарного патрона из дерева (дешёвый вариант):
Токарный патрон - важный элемент оснастки токарного станка . От того, насколько надежно закреплена заготовка на станке, зависит точность обработки. От качества изготовления патрона - зависит длительность эксплуатации. В процессе совершенствования металлообрабатывающих технологий было разработано множество конструкций патронов, из которых были выбраны наиболее эффективные.
Закрепление патронов на токарном станке
Крепление и центрирование токарных патронов производится на шпинделе токарного станка. Диаметры патронов и способы их крепления - стандартизированы. В зависимости от производителя патроны будут обозначаться типом (по ISO) или исполнением (по Гост). Распространенная конструкция конца шпинделя - это крепление типа С или типа D (cam-lock). Существуют и другие конструкции шпинделя.
Для крепления токарных патронов широко используются фланцы и планшайбы, размещаемые на шпинделе. Они имеют такую же конструкцию, как и фланец токарного патрона, однако такие приспособления позволяют значительно повысить универсальность, поскольку на них можно устанавливать различные патроны. На планшайбах имеются многочисленные отверстия для затяжных болтов и центрирующий выступ. При установке патрона на планшайбу или фланец также можно добиться высокой точности.
Виды токарных патронов
Токарные патроны делятся на такие виды:
- Механические. Наиболее распространенный класс патронов, разделяется на кулачковые, поводковые, цанговые. Первая группа сейчас практически вытеснила вторую и, в свою очередь, делится на самоцентрирующиеся, обычно с 3 кулачками, и несамоцентрирующиеся, у которых количество кулачков может быть 2, 4 или 6. Шестикулачковые патроны используются реже всего.
- Механизированные: Пневматические, гидравлические, электрические. Автоматизируют процесс зажима-разжима заготовки с заданным усилием. Гидравлические патроны чаще используются на станках с диаметром патрона больше 200 мм (диаметры импортных патронов указаны в дюймах 6, 8, 10, 12, 15 и далее дюймов). Пневматические патроны применяются на токарных автоматах. Цанговые патроны служат для зажима прутковой заготовки относительно небольшого диаметра. Электрические. не получили широкого распространения.
Наружный диаметр токарных патронов находится в пределах 80-1000 мм, из которых наибольшей популярностью пользуются патроны диаметром 80-400 мм. Для изготовления токарных патронов используется сталь и чугун. Особенно прочными выполняются кулачки для токарных патронов, которые испытывают значительные поверхностные и истирающие нагрузки в процессе работы. Поэтому для их производства применяется высококачественная сталь, которая подвергается закалке.