Устройство токарного патрона для станков по металлу и дереву

Устройство токарного патрона для станков по металлу и дереву

Важным элементом крепления детали в токарных станках является токарный патрон. С его помощью обеспечивается надёжная фиксация и безопасное проведение обработки. Для правильного применения токарного режущего инструмента необходимо хорошо представлять, каким образом устроен токарный патрон.

Конструктивно они объединены в две большие группы. К первой относятся кулачковые, ко второй цанговые. Определённые отличия в конструкции имеет токарный патрон, применяемый в токарных станках для работы по дереву.

Виды токарных патронов

В зависимости от методов токарной обработки применяют различные виды токарных патронов. Они классифицируются по следующим признакам:

• количеству фиксирующих элементов (кулачков);
• способу крепления;
• классу точности;
• применяемому приводу.

Способ крепления заготовок определяется количеством применяемых кулачков. Самые простое устройство патрона токарного станка имеет только два кулачка. Такое количество позволяет обрабатывать детали небольших размеров. Трёхкулачковый токарный патрон чаще применяется при обработке круглых или шестигранных деталей. Его крепёжное приспособление позволяет достаточно легко производить центровку закреплённой заготовки. Он позволяет производить не только надёжную фиксацию, но и центровку. Четырёхкулачковый патрон обеспечивает хорошую фиксацию несимметричных или квадратных изделий.

Кулачковый патрон, обладающий шестью зажимами, является самоцентрирующим. Он удобен для работы с изделиями, имеющими тонкие стенки. Большое количество кулачков позволяет равномерно распределять давление на поверхность заготовки. По способу зажима кулачков применяется прямой или обратный метод.

Первый метод (прямой) обеспечивают зажим по наружной поверхности. Второй производит зажим по внутреннему отверстию. Зажимной патрон с обратным расположением кулачков позволяет обработать всю поверхность закреплённой детали без её перестановки.

Современный стандарт устанавливает следующие классы точности. Они обозначаются заглавными буквами в следующем порядке:

• особо высокая «А»;
• высокая «В»;
• повышенная «П»;
• нормальная «Н».

Цанговые конструкции изготавливаются трёх разновидностей: выдвижной, втягиваемый или неподвижный. Каждый из видов обладает своими преимуществами, которые позволяют решать круг поставленных задач.

Основные размеры и обозначения

В принятой системе стандартов указаны подробные данные для каждого типа токарного патрона. В ней приведены размеры каждого элемента. В таблицах приводятся основные параметры: диаметр фланца, размер и форма кулачков, диаметр внутреннего отверстия в корпусе, размер отверстий и способ крепления, допустимая частота вращения. Расчёт токарного патрона производится на основании требований, указанных в техническом задании на станок.

Основные параметры можно определить по принятой маркировке. Она установлена единой системой обозначений. Она включает восемь цифр. Завершается обозначение строчной буквой. Цифры указывают на следующие размеры:

• количество кулачков;
• внешний диаметр изделия;
• основные размеры, установленные стандартами;
• способ (тип) крепления к шпинделю;
• форму кулачков.

Например, маркировка 3-200.33.14 П позволяет установить следующее. Изделие имеется три кулачка. Наружный диаметр равен 200 мм, тип исполнения по стандарту равен 33. Он имеет модификацию номер 14 и повышенный класс точности «П».

Принцип работы

Основной задачей такого устройства является точное и надёжное удержание обрабатываемой заготовки. Принцип действия зависит от двух факторов: как крепится патрон на токарном станке и применённом приводе.

Точность крепления заготовки зависит от количества применённых кулачков. Они должны обеспечивать равномерное давление на поверхность заготовки. При правильной регулировки обеспечивается центр её положения относительно горизонтальной оси обработки.

Для решения этой задачи применяют следующие способы привода кулачков:

• ручной;
• пневматический;
• гидравлический;
• электромеханический.

Первый способ производится вручную с помощью специального ключа. Надёжность и точность во многом определяется опытностью работающего на станке токаря. Остальные три привода полностью механизируют процесс фиксации заготовок. Они применяются на токарных автоматах, станках с числовым программным управлением и станках для обработки крупногабаритных деталей. Кулачки крепятся на фланец. Перемещаясь к центру, они обхватывают установленную заготовку.

Для обеспечения параметров фиксации применяется система противодавления токарного патрона. Она позволяет создать требуемое давление на поверхность заготовки.

Сила зажима детали в пневматических или гидравлических конструкциях обеспечивается с помощью специального штока расположенного в муфте. В неё под давлением подаётся сжатый воздух или жидкость (обычно масло).

Такая конструкция обеспечивает свободное движение кулачков на расстояние до 10 мм. Этого расстояние вполне достаточно для быстрой смены заготовок.

Изготовление токарного патрона по дереву своими руками

Для деревообрабатывающего станка, применяемого в домашней мастерской, можно приобрести готовый токарный патрон. Однако многие мастера предпочитают изготовить самодельный патрон для токарного станка по дереву. Такой подход позволяет получить токарный патрон для выполнения именно тех видов обработки, которые планируется производить самостоятельно.

Для изготовления такого устройства понадобятся:

• втулка (изготовленная из полиуретана или резины);
• металлическая заготовка (наиболее приемлемыми считаются латунные или медные);
• стальная заготовка (из неё изготавливаю корпус).

Также потребуется токарный станок. С его помощью изготавливают корпус и накидную гайку. В хвостовике нарезают резьбу. Её диаметр и шаг должен соответствовать параметрам резьбы вала шпинделя. После изготовления корпуса в него вставляется втулка. В ней будет зажиматься обрабатывающий инструмент. От точности изготовления каждой детали и качества их сборки зависит качество обработки деревянной заготовки.

Ещё одним способом изготовления такого устройства для обработки деревянных деталей является изготовление самодельной планшайбы с регулируемыми зажимами. Она способна прочно удерживать заготовку и в полном объёме исполнять роль токарного патрона. Для её изготовления понадобятся следующие материалы:

• стальной лист (толщина должна быт не менее 10 мм);
• уголок с полкой 50 мм;
• фанера;
• стальные болты (можно из нержавеющей стали) размером М8х30 в количестве восьми штук;
• подшипник закрытого типа;
• втулка с резьбой;
• гайки и шайбы.

Изготовление конструкции возможно только при наличии необходимого оборудования и инструмента. Для предотвращения ошибок при изготовлении следует составить подробную технологическую карту с описанием всех необходимых операций.
В такой карте необходимо описать следующую последовательность работ по изготовлению планшайбы:

1. Изготовить втулку с резьбой, которая обеспечит крепление будущего устройства к шпинделю. Такую втулку можно приобрести готовую, что значительно облегчит процесс изготовления планшайбы и сократит время её сборки.
2. Разметить лист фанеры. Целесообразней делать это с помощью заранее изготовленного шаблона. Окружность и две оси изображаются на листе плотной бумаги, затем рисунок переносят на поверхность фанеры.
3. По полученному изображению с помощью лобзика (ручного или механического) выпиливают корпус планшайбы. После завершения все края необходимо обработать абразивным материалом.
4. По отмеченным осям пропилит сквозные пазы. Для точного изготовления целесообразно по краям произвести изготовление сквозных отверстий заданного диаметра. Внутренне отверстие должно располагаться на расстоянии более 20 мм от центра корпуса.
5. От металлического уголка следует отпилить четыре одинаковые по размеру заготовки. В каждой из них просверлить одно отверстие. Его диаметр должен быть равен размеру паза.
6. Во второй полке следует просверлить отверстие и нарезать резьбу по выбранные болты.
7. Закрепить резьбовую втулку, которая будет обеспечивать крепление изделия на валу. Для надёжности крепления следует использовать сварку или паяние.
8. Соединить уголки и корпус планшайбы имеющимися болтами. Уголки исполняют роль кулачков, которые установлены на заводском патроне.

После завершения сборки закрепить полученный патрон на валу токарного станка.

После завершения сборки закрепить полученный патрон на валу токарного станка. Перед использованием патрона следует произвести его проверку. Для этого в патроне закрепляют деревянную заготовку и включают станок на пониженных оборотах. Следует помнить, что такой патрон в состоянии обеспечить давление на поверхность заготовки, в размере не более 50 кг.

На небольших оборотах следует проверить центрирование. Если этот параметр не удовлетворяет предъявленным требованиям, следует произвести необходимую регулировку с помощью болтов закрепляющих уголки на корпусе планшайбы.

После проведенной проверки необходимо произвести пробную обработку с соблюдением всех требований техники безопасности.

Подробный обзор патрона для токарного станка по металлу

Токарный патрон — это зажимное устройство, предназначенное для фиксации и центрирования детали в зоне обработки токарного станка.

Они бывают различных типов и модификаций, ниже, мы подробно рассмотрим все возможные варианты патрона.

Общая конструкция и устройство токарного патрона для станка по металлу

Вместе с патроном поставляются комплекты:

• прямых кулачков;
• обратных кулачков;
• вне комплекта поставляться кулачковые рейки.

Наиболее распространен трехкулачковый патрон, состоящий из:

• монолитного или составного корпуса с тремя радиальными пазами для кулачков;
• кулачки (прямые и обратные) выполнены из качественной твердой, закаленной стали высокой прочности, связаны с торцевой резьбой спирального диска;
• спирального диска, с большим зубчатым колесом на его обратной стороне. Связан с зубчатой передачей конической шестерни;
• конических шестерен, вращением ключа, вставленного в квадратное отверстие этой шестерни, спиральному диску сообщается вращательное движение.

Простота технологических приёмов базирования деталей стало причиной популярности и распространения трехкулачкового патрона на станках, применяемых в производстве

Металлический стержень, на одном конце которого перпендикулярно его оси просверлено отверстие с установленным в нем металлическим рычагом. Превышение длины рычага на 35–40 % относительно высоты ключа, является оптимальной.

На нижнем конце стержня выполнен четырехгранный наконечник, соразмерный с отверстием внутри конической шестерни. Служит ручным приводом кулачков посредством вращения спирального диска во время закрепления заготовки в рабочей зоне станка.

Пружина

Устанавливается на наконечник ключа. По завершении операции, нагрузка от усилий руки на ключ снимается и пружина, распрямляясь, удаляет ключ из гнезда патрона. Если станочник по невнимательности сам не извлекает ключ, то за него это делает пружина.

Втулка

Полый цилиндр, в верхней части которого прорезаны пазы для сухарей-полуколец. Обеспечивает фиксирование конической шестерни в рабочем теле патрона. Во внутренний диаметр втулки устанавливается верхняя часть конической шестерни с канавкой для сухарей-полуколец.

Стопор

Винтовые стопоры фиксируют конические шестерни в корпусе токарного патрона.

Шестерня

Коническая (или малая) шестерня вставлена в малое отверстие корпуса патрона. Её верхняя часть сопряжена с пазами втулки посредством сухарей-полуколец.

Малая шестерня постоянно зацеплена с зубьями большой шестерни и предназначено для передачи вращательного движения спиральному диску патрона.

Фланец

Переходной фланец, планшайба. Предназначен для прочного и точного соединения патрона с рабочим концом шпинделя станка. К примеру, на шпинделе ТВ-4 нарезана резьба, на неё устанавливается переходной фланец (планшайба для токарного патрона), на который крепится токарный патрон.

Спиральный диск

Спираль Архимеда, улитка, планетарка. Металлический диск, на одной стороне исполнены зубья большой шестерни, постоянно зацепленные с зубчатой передачей конической шестерни.

На другой стороне данного диска вырезан профиль спирали, которая в постоянно контактирует с пазами (рейками или гребёнками) кулачков. Последние, синхронно перемещаясь, работают на зажим, центрирование и фиксацию детали в зоне обработки станка.

Извлечение зажатой кулачками детали происходит обратным вращением ключа патрона.

Обратный кулачок

Применяется для зажима деталей больших диаметров. У каждого кулачка имеются две ступени для крепления деталей на разжим и по одной призме, работающие на сжим.

Ступени кулачков используются для устранения торцевого биения детали. Кроме этого, станочники самостоятельно создают на обратных кулачках дополнительную крепящую базу, работающую на разжим.

Прямой кулачок

Для зажима деталей меньшего диаметра используются прямые кулачки

Корпус

В зависимости от конструкции и способов крепления к шпинделю условно можно разделить на монолитный (корпус – одна базовая деталь) и составной, в котором корпус разделён на две базовые детали:

1. Монолитный с цилиндрическим пояском. Крепится на шпиндель через промежуточный фланец по специальным ГОСТ. Выполняется из качественной стали и реже из чугуна.
2. Составной корпус. Базовая деталь разделена на две составные части:

• передняя часть или корпус (иногда – передний полукорпус), в нем размещен спиральный диск и прорезаны пазы для кулачков;
• задняя часть или фланец (часто – задний полукорпус), в нем размещены конические шестерни.

Накладные кулачки

Крепятся на кулачковые рейки токарного патрона. Исполняются из незакаленных сортов стали, называются «сырыми кулачками». Предназначены для крепления деталей большого диаметра.

Основные варианты конструкции

Есть несколько вариантов конструкции патрона для токарного станка, ниже мы коротенько их рассмотрим.

Рычажный

До недавнего времени были популярными типами креплений в токарных станках. Действия основаны на смещении кулачков посредством двуплечего рычага.

Основная характеристика этого типа патронов определяется количеством фиксирующих кулачков и степенью их смещения на рабочем диске. Положение заготовки в рабочей зоне настраивается сложно, особенно при нестандартной обработке.

Клиновой

Внутри патрона вместо спирального диска установлено клинореечное устройство, посредством которого происходит смещение кулачков и крепление обрабатываемой детали.

Исполняется из особо прочных сталей, способных обеспечить неизменность фиксирующих параметров патрона, его бесперебойную и безопасную работу при высоких оборотах тел вращения.

Мембранный

Мембранный патрон. Шток пневмо- или гидропривода давит на мембрану патрона и прогибает её. Прогиб мембраны разжимает губки патрона на доли миллиметра, и заготовка устанавливается до упора в штифты. При отключении привода мембрана возвращается в исходное положение и губки сжимаются, закрепляя заготовку.

Во время обработки заготовка удерживается упругостью мембраны, а большое число кулачков центрируют заготовку с точностью до сотых долей миллиметра. Применяется при чистовой обработке на низких оборотах с мелким сечением снимаемой стружки.

Классификации

Условно делятся на две группы:

1. Кулачковые. Подвижные сегменты (кулачки), производят фиксацию детали. Отличаются друг от друга конструкцией и назначением.
2. Цанговые. В зависимости от принятия рабочего положения цанговый патрон для токарного станка, закрепляющей деталь в нужном положении, токарные патроны этого типа различают:

• с выдвижной цангой;
• неподвижной цангой;
• втягиваемой цангой.

Двухкулачковый

Самоцентрирующиеся двухкулачковые патроны. Все детали изделия производятся из стали, подвижные части подвергаются термообработке, что увеличивает их прочностные характеристики и износостойкость.

Обеспечивают самоцентрирование и фиксацию необработанных поверхностей заготовок. Размеры рабочего диаметра патрона стандартизированы и варьируются от 125 до 400 мм.

Применяется патрон для крепления:

• сложных фасонных деталей;
• нецилиндрических и несимметричных заготовок.

Трехкулачковый

Механизм фиксации 3-кулачкового патрона производится:

• с реечным механизмом;
• со спиральным диском.

Реечный

Точнее, патрона со спиральным диском, имеет более мощный зажим заготовки. Может применяться в мелкосерийном или штучном производстве.

Четырехкулачковый

Четырехкулачковый патрон применяется при обработке несимметричных заготовок. Позволяет проточить деталь вне центра или при расточке отверстий по разным осям.

Изделие крепится двумя парами независимых держателей во взаимоперпендикулярных плоскостях и обеспечивает полное совпадение оси шпинделя с обрабатываемой поверхностью.

Кулачок может быть цельным или сборным. Патрон со сборным кулачком имеет основание и насадной кулачок. Сборный кулачок размещен в пазе основного элемента и имеет свободное радиальное перемещение без потери устойчивости.

Этим обеспечивается двойное шпоночное крепление. Преимущество конструкции в жесткости фиксации и простоте применения.

Шестикулачковый

Усилие фиксации распределяется между шестью кулачками, что позволяет крепить тонкостенную деталь без опасений её разрушения или деформирования.

Классы точности

Классификация станков по степени точности. Станки разделены на 5 классов:

• Н – станки нормальной точности;
• П – станки повышенной точности;
• В – станки высокой точности;
• А ̶ станки особо высокой точности;
• С – сверхвысокая точность.

В обозначение модели может входить буква, характеризующая точность станка: 16К20П — токарно-винторезный станок повышенной точности.

Материалы изготовления

Корпус токарного патрона изготавливается из чугуна или из закаленной стали. Патрон со стальным корпусом позволяет работать на увеличенных оборотах.

Чугун

Из-за низкой устойчивости к резким механическим нагрузкам, по качественным показателям должен быть не ниже, чем у марки СЧ 30.

Сталь

Конкретное применение марок сталей ГОСТом не предусмотрено, производитель сам выбирает марку стали. Однако, наиболее распространённые стали должны иметь пределы прочности σB не менее 500 МПа и термической обработкой рабочих поверхностей до твердости не менее 43 HRC (с).

Основные размеры и обозначения

Размеры трехкулачковых патронов. Нормируется по ГОСТ 2675-47:

• номинальный диаметр: от 80 (мм) до 630 (мм);
• внутренний диаметр: от 16 (мм) до 190 (мм);
• ширина: от 50 (мм) до 125 (мм);
• ширина кулачков: от 12 (мм) до 60 (мм).

Размеры четырехкулачковых патронов:

• диаметр патрона: от 80 (мм) до 1000 (мм);
• наружный диаметр присоединительного конуса: от 82.563 (мм) до 285.775 (мм);
• размер шпинделя станка: от 5 (мм) до 15 (мм);
• диаметр проходного отверстия: от 40 (мм) до 200 (мм).

Обозначения патронов иностранного производства читаются в соответствии с их принятых норм и доступны в печати для расшифровки. Например:

Патрон токарный 3–200.33.14 П

• [3] — количество кулачков;
• [200] — наружный диаметр патрона, мм;
• [33] — характеристика, определяемая типом, исполнением, наружным диаметром патрона;
• [14] — Модификация;
• [П] — класс точности.

Как выбрать

Чтобы правильно выбрать токарный патрон необходимо учесть несколько важных моментов:

• рабочие параметры и точные размеры шпинделя станка;
• способ или вариант крепления патрона к шпинделю;
• для хоббийных станков немаловажную роль играет мощность привода, слабый двигатель может не справиться с задачей по крутящему моменту;
• какие и в каком количестве детали входят в комплект токарного патрона.

Не обладая четкого представления об изложенной выше информации, нельзя считать себя готовым к приобретению токарного патрона, как важного узла станка.

Нужно понимать, что качество и производительность токарного станка влияют на качество и производительность труда и материальное состояние.

Как собрать по чертежам самостоятельно

Для работы по металлу новичку собрать самопальный патрон можно, но весь процесс станет головной болью из-за поисков, нестыковок, ошибок и т. д. Сделать токарный патрон для обработки дерева гораздо доступнее, хотя и не проще, как может показаться.

Прежде всего – чтобы работа шла, необходимо создать подробный сборочный чертёж с чертежами деталировки. За чертежами, потянутся мероприятия. Без чертежей и плана действий чего-либо путного достичь вряд ли удастся, ибо всякий, кто действует без плана, действует долго и плохо.

Затем начинается процесс сбора комплектующих и материалов. Процесс воплощения идей самый трепетный и несёт в себе мощную струю самообновления. А удачное завершение становится очередным благоприятным этапом в творческой жизни.

Патрон токарного станка своими руками

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.

Общие понятия

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.

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.

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.

Виды кулачковых патронов

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.

Конструкция

Конструкция кулачкового токарного патрона

Рассмотрим элементы конструкции, из которых состоит сам токарный патрон:

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

Чертёж трёхкулачкового патрона

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 кулачкового патрона

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.

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):

Все о патронах для токарных станков

1. Особенности
2. Виды
3. Размеры
4. Обзор производителей
5. Что учесть при выборе?
6. Как сделать своими руками?
7. Как правильно установить и снять?
8. Советы по эксплуатации

Быстрое развитие металлообрабатывающей промышленности было бы невозможно без совершенствования станков. Они определяют скорость шлифования, форму и качество.

Токарный патрон прочно удерживает заготовку, обеспечивает требуемое усилие зажима и точность центрирования. В этой статье рассматриваются основные нюансы, касающиеся выбора.

Особенности

Это изделие применяется на станках общего и специального назначения для закрепления заготовки на шпинделе. Это обеспечивает прочную фиксацию и высокое усилие зажима при большом крутящем моменте.

На современном рынке представлено огромное количество патронов для токарных станков: поводковый, пневматический, мембранный, гидравлический. Все они классифицируются по следующим четырем признакам.

По конструкции зажимного механизма

В соответствии с этими параметрами токарные патроны делятся на несколько типов.

Направляющий патрон. Такие изделия являются самыми простыми и применяются для обработки центра. Если боковые стороны необходимо заточить, выбирайте варианты с зазубринами или штифтами.

Самоцентрирующийся спиральный.

Рычажный. Этот тип характеризуется наличием соединительной тяги, приводимой в действие гидравлическим приводом. Изделие может похвастаться повышенным спросом на небольших производствах.

Клинореечный. Он напоминает рычажной, но отличается более высокой точностью центрирования.

Цанговый. Такой агрегат может фиксировать образцы только в виде стержней небольшого диаметра. Несмотря на пониженную универсальность, он популярен благодаря малому радиальному биению, что положительно сказывается на качестве.

Сверлильный — для соединения сверла со станком.

Термопатрон. Он используется на тех же станках, что и цанговый, но требует горячей посадки.

Альтернативой цанговому устройству является гидравлический пневмопатрон. Токарные патроны зажимают инструмент под действием давления рабочей жидкости, поэтому для надежного зажима инструмента необходимо прилагать меньшее усилие.

Подробнее рассмотрим строение и особенности некоторых из популярных разновидностей.

Цанговый

Важную роль играет металлическая втулка, разделенная на три, четыре или шесть долей. Их количество определяет максимальный диаметр закрепляемого изделия.

По конструкции их можно разделить на две разновидности: подающие цанги и зажимные цанги. Они состоят из закаленной стальной втулки с тремя неперфорированными вырезами, концы которых прижимаются друг к другу, образуя лепесток. Цанги выталкивателя подпружинены, их количество варьируется от модели к модели.

По мере продвижения цанги в патроне паз сужается, увеличивается захват фиксатора и заготовки.

По этой причине такой тип патрона часто используется для доработки уже обработанных заготовок. Если тип заготовки не совпадает с формой цанги, мастера прибегают к использованию сменных вставок.

Рычажный

Центральное место в конструкции этого устройства занимает двуплечий рычаг, который приводит в движение держатели и зажимы. Каждый из них имеет разное количество кулачков. Эта особенность позволяет обрабатывать детали со сложной геометрией. Патрон на токарных станках требует больше времени на вспомогательные работы, что снижает производительность. Тем не менее это подходящий инструмент для единичного производства на небольших заводах.

Этот тип станка может быть отрегулирован с помощью гаечного ключа (который одновременно перемещает кулачки). Положение каждой детали также может быть отрегулировано самостоятельно.

После того как заготовка зажата, для черновой обработки обычно выбирают изделие рычажного типа, так как малейший люфт может повлиять на форму будущей детали.

Клиновый

Клиновой патрон для токарных станков является более развитой версией конструкции рычажного типа. Для регулировки положения зажимов используются несколько независимых приводов. Вследствие этого можно зажимать заготовки со сложной геометрией и вращать в любом направлении. Помимо прочего:

можно обрабатывать изделия с малой погрешностью и точными формами;

к каждому кулачку прикладывается равномерное усилие;

качественная фиксация на высоких скоростях.

Однако здесь значительно увеличена сложность настройки и время настройки перед работой. Во многих случаях токарные патроны имеют специальные зажимные модели, приспособленные для работы с устройствами ЧПУ.

По количеству кулачков

Наибольшим спросом пользуются нижеописанные изделия.

Двухкулачковые. Такие патроны имеют два цилиндра, с одной стороны, с винтом между кулачками или механической трансмиссией. Если зазор смещен в сторону заготовки, центральная ось тоже будет смещена.

Трехкулачковые. Они приводятся в движение с помощью зубчатого привода, позволяют быстро закрепить детали без трудоемкой переналадки. Центрирование осуществляется с помощью конических или цилиндрических заплечиков.

Четырехкулачковый. Он крепится винтами и является полностью автономными, их оси находятся в плоскости диска. Этот тип токарного патрона требует тщательного центрирования.

Шестикулачковые. У таких патронов низкая сила дробления, а сила сжатия распределена равномерно. Имеются два типа кулачков: встроенные и собранные кулачки. Они не очень популярны, и купить вы их сможете, только предварительно заказав.

По типу зажима

Кулачок патрона делится на кулачок прямого хода и кулачок обратного хода. Это почти не оказывает существенного влияния на производительность.

Это, пожалуй, самая популярная конструкция. Работа механизма заключается в перемещении кулачка и зажима с помощью двуплечего рычага.

По классу точности

Всего существует 4 класса точности:

h – нормальная точность;

a – особо высокая точность.

В зависимости от применения можно выбрать материал корпуса кулачкового патрона:

Размеры

Всего существует 10 стандартных размеров патронов для токарных станков: 8, 10, 12, 16, 20, 25, 31.5, 40, 50 и 63 см.

Обзор производителей

На современном рынке большой популярностью пользуются немецкий Rohm и польский Bison-Bial, которые также имеют заводы по производству технического оборудования, инструментов и станочных узлов. Хотя они очень дороги, производство чего-либо без токарных патронов теперь просто немыслимо.

А также большой популярностью в СНГ пользуются патроны белорусского производителя «Белмаш».

Что учесть при выборе?

Неправильная конструкция может привести к увеличению количества бракованных изделий и поломкам машин. Согласно ГОСТу при соединении должны учитываться следующие пункты.

Вид крепления на валу шпинделя. Для крепления можно использовать центрирующие ленты, фланцы, кулачковые зажимы и поворотные шайбы.

Существует ограничение по частоте. Учитывайте максимальную скорость, на которой будет работать патрон токарного станка.

Количество кулачков, тип кулачка (накладной или комбинированный), твердость и способ зажима, тип перемещения — все это определяет работоспособность зажима и время, необходимое для его перенастройки.

Как сделать своими руками?

Заранее продумайте, как изделие будет закрепляться на станке, и, если нужно, изготовьте или купите резьбовую втулку. После этого можете продолжить.

На имеющейся пластине наметьте окружность и две оси, проходящие через ее центр и пересекающиеся под углом 90 градусов.

Вырежьте лобзиком лицевую панель по метке, и хорошо отшлифуйте ее.

Вдоль полученной оси вырезаются пазы в нескольких сантиметрах от центра и в двух-трех сантиметрах от края.

Распилите угол на четыре равные части, и просверлите отверстие в каждой стороне сверлом одного размера.

Нарежьте резьбу M8 во второй угловой планке, и вкрутите болт.

Установите резьбовую втулку для монтажа на вал.

Закрепите кронштейн на лицевой панели с помощью болтов и шайб.

Последним шагом патрон устанавливается на токарный станок.

Для закрепления заготовки в этом самодельном патроне угол перемещается и фиксируется затягиванием гайки, и, наконец, заготовка зажимается винтом, вкрученным в резьбу.

Как правильно установить и снять?

На станке могут быть установлены резьбовые или фланцевые патроны, всё зависит от его размеров. Первый тип можно использовать на мини-станках. Резьбовой патрон не очень тяжелый, поэтому сборка не является проблемой, просто выровняйте резьбовые части, и свинтите их вместе. Это может сделать один человек без использования инструментов.

Фланцевый вариант патрона может весить более 20 кг. Самым популярным типом является поворотная шайба, установленная под шпинделем.

Установка производится в несколько этапов.

Сначала проверьте состояние патрона и шпинделя, и устраните все неисправности. Биение шпинделя должно быть не более 3 мк.

Машина ставится на нейтральную скорость. Далее устанавливается патрон на монтажное основание. Теперь надо отцентровать патрон.

Установите суппорт к шпинделю на расстоянии примерно 1 см, совместив шпильки с отверстиями во фланце. Затем задняя бабка подается в патрон, направляющая проходит по всей длине между кулачками, затем зажимается.

Следующим шагом патрон насаживается на шпиндель (штифт вставляется в отверстие фланца) и выдвигается пиноль – подвижная втулка бабки.

Затем кулачок разжимается, задняя бабка втягивается, и гайки затягиваются. По окончании работы проверьте биение торца.

Далее рассмотрим, как извлечь патрон автоматического станка по дереву.

Заранее сняв кулачок, выставите направляющую как можно дальше вперед относительно патрона. Закрепите заднюю бабку.

Затем гайки, удерживающие патрон на месте, снимаются одна за другой. Для этого необходимо установить рычаг редуктора на минимальное вращение, чтобы предотвратить изменение положения патрона.

После ослабления первой гайки поверните рычаг на высокую скорость, и поверните патрон в нужное положение.

Втяните пиноль, и медленно отсоедините патрон от фланца шпинделя.

Если патрон весит довольно много, его необходимо поставить на какую-либо опору, затем освободить кулачок, и вынуть направляющую из гнезда. Вот и всё, работа закончена.

Соблюдение правил настройки и эксплуатации станков гарантирует качество результатов обработки заготовок, и обеспечивает длительную бесперебойную работу станка.

Советы по эксплуатации

Правильное использование токарного станка подразумевает следующее.

Регулярная очистка оборудования и регулярное удаление стружки помогут свести к минимуму простои, поломки и брак при токарной обработке. Если техническое обслуживание не проводится систематически, количество поломок оборудования может резко возрасти, долговечность может снизиться, а производственные затраты увеличиться.

Во избежание выхода из строя оборудования, следует регулярно проверять состояние режущих кромок и спинок рабочих инструментов, своевременно затачивать или заменять затупившиеся инструменты.

Все нужные компоненты, такие как масло, охлаждающая жидкость, инструменты, принадлежности токарного станка и крепежи, должны быть соответствующего качества и указанной марки.

Замена неисправных деталей и инструментов, устранение простых неисправностей.

Токарные патроны для древесины, виды и как сделать своими руками

Обработку деревянной заготовки проводят на станке, где главным элементом выступает токарный патрон. Это специализированное оборудование, имеющее различное строение и разные функциональные особенности. Работы по дереву проводятся с высокой скоростью вращения обрабатываемой детали. Для того, чтобы удерживать деталь при высокой скорости ее вращения используют патрон. Его крепят на переднюю часть станка – шпиндельную бабку, которая соединена с электроприводом через раздаточную коробку. Конструкция изделия служит для большего зажима, имея при этом меньший крутящий момент, чем спиральные аналоги.

Чтобы выбрать оптимальный тип изделия необходимо изучить технические характеристики разных его моделей. Они напрямую зависят от вида операций, которые делает токарный станок.

Токарные патроны для работы с древесиной различают по таким характеристиками:

• рабочие диаметры — наружный диаметр, затем калибр крепежных отверстий и поперечный размер присоединительного пояска;
• конструкция — способ крепления деревянной заготовки, местоположение зажимов и их количество, возможность одновременной обработки нескольких изделий;
• свойства обрабатываемой заготовки. В расчет берут максимальную массу болванки из дерева, её минимальный и максимальный калибр и способ крепления;
• количество оборотов при движении детали или частота ее вращения.

Корпус токарного патрона для станка выполняют из особого чугуна с показателями не ниже СЧ-30. Для изготовления других элементов используют специальную сталь с пределом прочности 500 МПа и больше. Шероховатость материала также имеет разные значения: для рабочих поверхностей она составляет 1,6, а для выступающей цилиндрической части не больше 0,8.

Виды и особенности использования

Правильный выбор патрона влияет на скорость переналадки станка по дереву, возможность его использования в серийном производстве или для изготовления единичных образцов изделий. Токарные работы по обработке древесины проводят с использованием следующих видов патронов:

Главной рабочей деталью выступает втулка с несколькими осевыми прорезями, количество которых варьируется от 3 до 6. Прорези разделяют деталь на несколько лепестков, которые, по сути, являются кулачками, сжимающими вставляемую деталь. Цанги бывают:

• подающие;
• зажимные.

Подающая содержит втулку с тремя лепестками с поджатыми друг к другу концами. Ее изготавливают с закаленной стали. Фиксируется заготовка с помощью зажимной цанги, оборудованной лепестками пружинного типа во втулке.

Сфера применения цанговых креплений:

• точение сверл для работы с древесиной;
• обработка металлических прутьев;
• фиксация деревянных заготовок небольшого размера.

К недостаткам применения относится обработка только небольших по размерам заготовок. В некоторых случаях, для шлифования или гранения используют специальные вкладыши для выравнивания. По техническим параметрам цанговые патроны превосходят другие зажимные устройства. Деталь, закрепленная в цанге, имеет незначительные показания радиального биения. Это делает ее обработку более безопасной.

Такой патрон принято считать наиболее распространенным. В основе его действия лежит принцип смещения нескольких кулачков с зажимами, которые приводятся в движение с помощью двуплечего рычага. Основное свойство рычажных устройств – наличие фиксирующих кулачков и их взаимное смещение на диске. В процессе использования рычажного патрона сложности вызывает настройка положения болванки или заготовки из дерева. Для ее улучшения токарный станок оборудуют гидравлическим приводом.

Переналадка осуществляется двумя способами:

• одновременное смещение всех кулачков;
• отдельная регулировка каждого кулачка. Это более длительный процесс и не в каждом виде рычажного патрона предусмотрена такая возможность.

Переналадку станка делают для проведения нестандартных манипуляций с заготовками из дерева. Несущественным недостатком является небольшой люфт в ходе вращения деревянной заготовки. Из-за этого рычажный тип используют для чернового точения обрабатываемых изделий.

Является немного усовершенствованным рычажным устройством. В нем каждый кулачок приводится в движение отдельно, посредством пневматического или механического механизма. Клиновый тип используется для финишной обработки деревянных заготовок токарным инструментом, при этом огромное значение имеют точные движения. Позволяет перемещать центральную часть обрабатываемой детали касательно его вращающейся оси. Этот принцип позволяет вытачивать очень сложные детали.

Клиновых изделий имеют следующие особенности:

• настройка кулачков занимает много времени;
• отсутствие погрешности в процессе обработки деталей;
• надежное закрепление деревянных деталей, посредством оптимального распределения давления в кулачках.

Процесс точной обработки деталей предусматривает наличие высоких оборотов, что повышает требования к материалу, применяемого в изготовлении клинового типа патронов.

Применяются для окончательной обработки изделий из дерева, проводимой с использованием низких скоростей. Обладают самой большой точностью обработки деталей из дерева. Сами мембраны, изготовленные из упругого материала, прикрепляются к фланцу. Затем устанавливают заготовку и отключают гидропривод. Изделие закрепляется за счет расширения мембраны. Такой механизм действия является возможным благодаря численности кулачков и низкой степени их зажима. Одна мембрана может насчитывать 3-8 кулачков, имеющие сменные губки. Кулачки могут закрепляться на мембране и с помощью резьбовых соединений.

Особенности выбора патрона

Чтобы правильно купить патроны и цанги для токарных станков необходимо следовать нескольким рекомендациям. Важным является способ крепления патрона на станке. Его устанавливают несколькими способами:

• на шпиндель с применением переходного фланца;
• непосредственно на шпиндель;
• с помощью резьбового соединения.

Следующим критерием является количество кулачков и их конструкция. По этим характеристикам различают:

• 2 кулачковый патрон. С его помощью зажимают небольшие нестандартные заготовки с ребристой поверхностью. Имеет самый простой тип строения. Применят как ручные, так и пневматические модели.
• 3 кулачковый патрон. Он является самоцентрирующимся и применяется для зажима круглых деталей с гладкой поверхностью и шестигранных заготовок. Главное преимущество – быстрота центровки, что имеет значение при мелкосерийном производстве.
• 4 кулачковый патрон. Характеризуется независимой установкой кулачков. Используют для зажима прямоугольных или квадратных несимметричных заготовок.
• 6 кулачковый патрон применяется для обработки тонкостенных изделий из литой стали. Имеет большую силу захвата, который равномерно распределяется по шести кулачкам.

Чтобы приобрести токарный патрон для обработки древесины следует обратить внимание на наружный диаметр, силу зажима, частоту вращения.

Цена патронов для работы по дерев

Тип патрона	Диаметр изделия, мм	Цена, рубли
3-кул. Optimum	80	8142
	100	9912
	125	10797
	160	16225
4-кул. Optimum с центральным зажатием	80	10797
	100	12626
	125	13511
	160	18939
4-кул. Optimum с независимым зажатием	80	8968
	100	9499
	125	10443
Установочный фланец	100	4425
	125	5369
	160	6254

Видео о самодельных патронах

Технические характеристики, классификация и конструкция токарного кулачкового патрона

Патрон токарный кулачковый: описание, схема. Разновидности по типу зажима, фиксации, исполнению, классу точности. Как самостоятельно сделать патрон.

Патрон токарный кулачковый представляет собой необходимое комплектующее для токарного станка. От качества зажимного устройства зависит конечный результат работы. В частности, если патрон не будет давать наибольшее усилие зажима, то деталь может просто вылететь с переднего конца шпинделя. Устройство отвечает за точность центрирования, влияет на то, будут ли точно перпендикулярными оси обработки. Безусловно, к вопросу выбора комплектующего следует отнестись со всей серьезностью, так как оно определяет эффективность процедуры и качество получаемых деталей.

Общие понятия о токарных патронах

Токарные патроны подбираются в зависимости от технических характеристик устройства и шпинделя, в частности. Они представляют собой главные узлы оборудования. Механизм заключается в кулачковом эффекте. Размеры подбираются в зависимости от параметров уникальной заготовки.

Кулачки обеспечивают надежную фиксацию механизма. Из-за действия механической силы, которая обуславливает плотность крепления, происходит установка и закрепление. Заготовка фиксируется при помощи патрона.

Следует учитывать, что детали, которые требуется обрабатывать имеют различные размеры и диаметры.

Некачественный патрон не будет держаться максимально крепко, в результате сильного механического движения он может слететь, с ним и заготовка. Патрон обеспечивает плавное передвижение крепления, при этом обрабатываемая деталь не будет смещаться относительно центра. В самом простом понимании слова патрон представляет собой механизм, который отвечает за вращение заготовки, делает ее обработку эффективной и ровной.

Предназначение

Внутри рассматриваемого типа детали находится кулачковый механизм. Эта важная составляющая позволяет центрировать и зажимать заготовку. Происходит это за счет сужения деталей кулачков, а потом зажатие их пинолем. Только после полного закрепления детали можно начинать работу токарного станка по дереву или по металлу. Если процедуру не выполнить, то заготовка может не только выпасть или повредиться, но и нанеси вред мастеру.

Следует внимательно проверить качество крепления детали в патроне. Сначала специалисты включают токарный станок на небольшую мощность, смотрят, хорошо ли вращается механизм. Если после нескольких кругов все в порядке, то продолжат работу на более высоких мощностях.

Классификация токарных патронов

Классификаций присутствует несколько видов: по числу кулачков, типу зажима, механизму фиксации, виду исполнения, классу точности.

По количеству кулачков в патроне

Кулачки отвечают за качество закрепления деталей. Они выполняются из качественного металла.

Двухкулачковые

Варианты закрепляют несимметричные детали, которые не подвергаются обработке. Но используются и для стандартизированных заготовок.

Трёхкулачковые

Оптимален для выработки шестигранных и округлых вариаций. Шунтирование происходит по трем бокам кулачков.

Четырёхкулачковые

4 х кулачковый патрон состоит из четверых узлов, которые функционируют независимо. Применяют для обработки прямоугольных и квадратных вариантов.

По типу зажима детали

Кулачки патронов разделяют на прямые и обратные. Практически не влияет на результативность. Подбирается в зависимости от типа входа патрона.

Прямые

Зажим происходит внешний. Кулачки располагаются сверху и хватаются за деталь.

Обратные

Происходит зажим изнутри, с внутренней стороны. Обрабатываемый предмет выбирается полый, так чтоб была возможность зацепиться.

По механизму фиксации заготовки

Механизм фиксации — важная характеристика, определяющая качество работы.

Клиновые

Происходит закрепление при помощи трех кулачков на прямой площадке. Применяются клиновые вариации для оборудования с цифровым управлением.

Цанговые

Стандартных зажимов не присутствует. Их роль выполняют втулки с клещами (до шести штук). Использоваться могут на стандартных механических станках.

Рычажные

Обработка детали происходит путем передвигания механизма рычагом. Довольно затратный процесс, длительный. Используется для работы с особыми, сложными по фактуре деталями.

Сверлильные

Крепится детали в результате давления ключа. По принципу действия напоминает работу сверла, только в обратную сторону.

Термопатроны

Неординарный вид, который практически не используется в станках, произведенных в России. Для крепления производится нагревание отверстия, для вынимания тоже.

Гидропатроны

Механизм такой же, что и предыдущий, но используется не температура, а гидросфера. Жидкостная среда дополнительно гасит вибрации.

Поводковые

Зажатие детали происходит специальным поводком. Удобно только для обработки небольших поверхностей.

Самозажимные

Подобные варианты практичны. Конструкция включает в себя зажимы, которые плотно фиксируются на заготовке самостоятельно.

По типу исполнения

В Российской Федерации разновидности патронов по исполнению регулируются ГОСТом 2675 — 80.

Цельный

Выполняют из куска стали с параметрами от 500 МПа. Наиболее распространенный вид.

Сборный

Из стали выполняется рейка, на нее крепится кулачок. Последний выполняется из металла.

Накладной

Составные вариации, состоят из цветного металла, нержавеющей стали, черных металлов. Применяется для работы с масштабными проектами.

Классы точности патрона

Точность устройства определяется в ГОСТе 1654 86. Всего присутствует четыре ступени.

Класс Н

Нормальные показатели, усредненные.

Класс П

Повышенный класс, используется для выделки твердых производственных деталей.

Класс В

Высокая точность — применяется для обработки мелких вариаций.

Класс А

Особо высокая точность. Сфера применения — мелкие и твердые заготовки.

По материалу изготовления

Чугунные вариации дешевы и не обладают достойным качеством. Сталь дороже и показывает срок службы в 3-5 раз больший.

Чугун

Используется марка от СЧ 30. Минимальное число оборотов. Профессионалы предпочитают не использовать такие вариации ввиду малой эффективности.

Сталь

Конструкция выполняется из материала с показателем от 500 МПА. Максимальное число оборотов и функционал.

Конструкция патрона: схема и описание

Токарный патрон состоит из более чем десяти деталей. Эффективность и срок службы определяется качеством сборки и материалом изготовления комплекта деталей.

Основной механизм, отвечающий за перемещение заготовки токарным станком. Он способствует креплению обрабатываемого предмета.

Пружина

Крепится к ключу. Отвечает за повороты последнего.

Втулка

Соединена с пружиной. Необходима для обеспечения свободного перемещения ключа по механизму.

Стопор

Соединен с втулкой и ключом. Является основной механизма, которая отвечает за безопасность. Стопор контролирует фиксацию заготовки и не дает ей отпасть.

Шестерня

Диск, при помощи которого происходит вращательное движение, приводится в действие шестерней.

Фланец

Является основанием токарного патрона. Соединяет механизмы между собой.

Диск спиральный

Соединяется с шестерней. Отвечает за получение вращения. Регулирует степень и скорость обработки.

Кулачок обратный

Механизм отвечает за крепление обрабатываемой детали изнутри.

Кулачок прямой

Прямая вариация необходима для закрепления предмета снаружи.

Корпус

Необходим для закрепления сторон. Обеспечивает защиту конструкции в общем узле оборудования.

Кулачки накладные

Способствуют налаживанию работы с заготовками нестандартной формы. Используется, когда требуется поместить вариант большого диаметра или меньшей, большей длины.

Самостоятельная сборка патрона по чертежам

Самостоятельная сборка не занимает много времени. Это достаточно простой процесс. Главное — понять механизм работы устройства. В крайнем случае можно заказать такое миниатюрное оборудование у профессионального токаря. Из имеющихся деталей он соберет любую вариацию. Стоят самодельные модели существенно дешевле заказанных на производстве.

Качество при этом может быть даже лучшее, чем у заводских.

Установка оправки

Оправа надевается первой. Установка детали дает возможность закрепить патрон.

Установка самого патрона на шпиндель

Происходит закрепление механизма. Нельзя пережимать или растачивать детали. На этапе происходит закрепление предварительно подготовленными подходящими по размеру болтами.

Закрепление

Проверив качество накрутки, производится окончательная сборка механизма. Болты прикручиваются при помощи ключа.

Закрепление заготовки

На самодельный патрон устанавливается инструментарий. Проводится после проверки сборки болтами.

Освобождение патрона

После вкручивания заготовки оправа больше не нужна. Ее аккуратно снимают.

Обязательно необходимо проверить работоспособность изготовленного самостоятельно механизма. Изделие помещается в токарный станок. Производится несколько плавных оборотов и проверяется четкость закрепления. Специалист оценивает уровень централизации, то двигаются ли предметы.

Самодельные патроны в обязательном порядке следует периодически обслуживать. Они полностью разбираются, внутри проводится чистка, а потом сушка на свежем воздухе. Смазывается обычным маслом. Если изделие собираются хранить, то делать это нужно по правилам. Загибают кулачки в центральную часть, дырка затыкается тряпкой плотно.

Такое хранение обеспечит целостность патрона, так как его нельзя будет повредить механически, пыль не будет оседать в отверстии конструкции оборудования. Перед применением старый патрон смазывается и работает до 10 минут на плавном медленном ходу.

Токарно-револьверные станки

Общие сведения

Токарно-револьверные станки (рис.1) предназначены для токарной обработки деталей из прутка, разного рода поковок и отливок, а также производства других операций с заготовками, таких как:

• сверление;
• зенкерование;
• расточка;
• развертывание;
• нарезка резьбы метчиками и плашками;
• создание фасонных поверхностей;
• нарезка резьбы резцом.

Рисунок 1. Токарно-револьверный станок.

Основным отличием токарно-револьверного станка от других станков токарной группы является наличие револьверной головки (рис.2). Револьверная головка представляет собой удерживающее режущий инструмент приспособление, которое способно путем поворота барабана производить смену рабочего резца.

Рисунок 2. Револьверная головка.

Применяются токарно-револьверные станки в самых разноплановых сферах с различными объемами производства: от мелкосерийного до крупного. Обусловлено это довольно широкими технологическими возможностями данного станка. В то время как станки более узкой специализации для обработки сложной заготовки требуют неоднократной смены режущего инструмента и даже типа оборудования, станки револьверного типа способны производить широкий комплекс металлорежущих операций за один установ детали. Это позволяет значительно экономить время и энергозатраты.

Конструкция и принцип работы

В общем случае токарно-револьверный станок (рис. 3) состоит из станины (1), на которой закреплены основные узлы. Коробка скоростей (2) служит для изменения частоты вращения шпинделя или механизма зажима и подачи прутка (3). Оснащение станка шпинделем или механизмом подачи прутка зависит от специфики его работы. Если в качестве сырья для обработки используется металлический пруток, то станок оснащается механизмом подачи. Если же обрабатываемая деталь представляет собой поковку или отливку, то устанавливается стандартный для этой группы металлорежущих станков шпиндель.

Для изменения скорости продвижения прутка к револьверному суппорту (7) имеется коробка подач (4). Для расширения технологических возможностей токарно-револьверные станки часто оснащаются дополнительными устройствами. Представленный в качестве образца для рассмотрения станок имеет дополнительно резьбонарезное (5) и копировальное (6) устройство. Резьбонарезное устройство служит для создания резьбы по заданным параметрам. Копировальное устройство предназначено для создания поверхности на обрабатываемой заготовке по образцу. Управляется револьверная головка фартуком (8) и барабаном упоров (9).

Имеется насосная станция (10), которая создает давление для работы гидравлических приводов. В охлаждающем устройстве (11) происходит снижение температуры рабочей жидкости. Редуктор (13) служит для понижения рабочих скоростей станка. Упор барабана (12) отключает подачу в нужный момент. Стойка (14) необходима для поддержки прутка, подаваемого в работу.

Рисунок 3. Токарно-револьверный станок для работы с прутком.

Последнее время все большим спросом, несмотря на высокую стоимость, пользуются модифицированные токарно-револьверные станки с расширенными технологическими возможностями и числовым программным управлением. Такие станки обладают высокой производительностью и точностью изготовления деталей. Здесь работа оператора сводится к загрузке по мере необходимости прутка, контролю над работой станка и приемку готовых изделий.

Классификация

Существует несколько признаков, согласно которым происходит классификация токарно-револьверных станков.

1. По типу обрабатываемых заготовок:

• работающие с прутком – имеют в конструкции механизм подачи, который продвигает по мере необходимости пруток или шестигранник к револьверной головке;
• работающие со штучными заготовками – оснащаются стандартным шпинделем, в котором крепится отливка или поковка.

2. По расположению револьверной головки:

• горизонтальные;
• вертикальные;
• расположенные под определенным углом.

3. По расположению револьверной головки относительно шпинделя или механизма подачи прутка (рис. 4):

• с осью вращения, расположенной вертикально (а);
• с горизонтальной осью вращения, проходящей параллельно оси шпинделя или механизму подачи прутка (б);
• с горизонтальной осью вращения, проходящей перпендикулярно оси вращения шпинделя (в).

Рисунок 4. Расположение револьверной головки.

4. По возможности установки приводного инструмента (для зенкерования, сверления, развертывания и осуществления других операций в поверхностях, не проходящих через центр вращения, где необходимо наличие отдельного привода):

• с возможностью установки приводного инструмента;
• без возможности установки приводного инструмента.

5. По количеству одновременно закрепляемого в головке инструмента: от 3 до 12 (в некоторых специализированных станках количество одновременно устанавливаемого инструмента может достигать нескольких десятков).

6. По типу управления:

• с ручным управлением;
• с числовым программным управлением.

В настоящее время токарно-револьверные станки становятся все более технологичными. Это не только увеличивает возможности обработки, но и в некотором роде стирает границы классификации. И станки, производимые сегодня ведущими станкостроительными фирмами хоть и имеют револьверную головку, но в некоторых случаях все больше похожи на универсальные. Связано это с большим количеством типов операций, которые данный станок способен выполнить.

Токарно-револьверные станки последних модификаций (рис. 5), работающие с прутком, имеют дополнительно второй шпиндель, который расположен с противоположной подающему механизму стороны. Служит второй шпиндель для перехвата обработанной с одной стороны детали после ее отделения от прутка, что дает возможность обработать ее с другой стороны без вмешательства оператора.

Рисунок 5. Двухшпиндельный двухревольверный станок с ЧПУ.

По центру находится револьверная головка, которая не только способна перемещаться в любой плоскости, но и имеет собственные приводы в некоторых посадочных гнездах для установки сверл, зенкеров, разверток и другого металлорежущего инструмента. Это позволяет протачивать, сверлить, зенкеровать и проводить большое количество других операция в плоскостях, не проходящих через ось вращения. Иногда устанавливаются две револьверные головки.

В процессе работы такой станок способен на выходе выдать полностью готовую деталь.