Принцип работы трехкулачкового патрона

Принцип работы трехкулачкового патрона

Любое оборудование работает качественно и производительность его на высоком уровне, если в порядке его оснащение. На производстве большое значение имеет быстрота, точность и надежность закрепления заготовки на станках с ЧПУ и аппаратах, которые работают в составе ГПС. Чтобы сократить время расположения заготовки на агрегате, а также увеличить показатель надежности и точности ее фиксации применяются патроны для токарных станков по дереву.

Особенности токарного патрона

Токарный патрон по дереву является неотъемлемой частью комплекса токарного оборудования по дереву. Эта деталь конструкции применяется для крепления штучных заготовок и пруткового материала на токарных, токарно-винторезных, револьверных, шлифовальных, а также оборудовании металлообработки. Благодаря токарному патрону можно осуществлять фиксацию заготовок самых разных размеров. Заготовки при этом фиксируются за внутреннюю часть его отверстия, поверхность снаружи либо наружную поверхность для вала.

Патроны токарных станков, у которых механизированные приводы, уменьшают время, необходимое на фиксацию заготовки на оборудовании, а также ее удаление после процесса обработки, это способствует увеличению производительности труда. Более того, данные изделия повышают точность обработки за счет обеспечения координации заготовок относительно рабочих деталей токарного станка, а также надежности крепления, исключающее деформацию или смещение при работе.

Наиболее известными европейскими производителями токарных патронов по дереву являются немецкая компания Rohm и польская фирма Bison-bial. Также эту продукцию выпускают и отечественные заводы по технической оснастке, станочных узлов и инструментов. Данные изделия отличаются высокой ценой, но на сегодняшний день просто отсутствует альтернатива использования токарных патронов в производстве.

Принцип работы

Патрон станка по дереву используется в условиях закрытого помещения, когда отсутствуют агрессивные вещества, вызывающие коррозию. Перед тем как начать работу необходимо стяжные болты затянуть до максимума гаечным ключом. После этого токарный патрон крепят на станке, все болты затягивают гайками и производят пуск токарного агрегата. Следует для начала установить малые обороты, чтобы проверить значения торцевого и радиального биений прибора на холостом ходу.

Для того чтобы закрепить заготовку на станках, применяются двухкулачковые и трехкулачковые патроны, редко четырехкулачковые. Деталь токарного станка для фиксации и удержания деталей оснащен кулачками, их количество исчисляется 2-6 штуками.

При этом изделия могут быть с независимым передвижением кулачков и с закреплением их на фланцевом конце шпинделя. В зависимости от метода фиксации токарного патрона к станку, классифицируют следующие типы крепления:

  • с помощью переходного фланца,
  • на фланцевый конец шпинделя,
  • на сам шпиндель токарного аппарата.

За счет одновременного перемещения зажимающих кулачков в радиальную сторону, достигается центрирование заготовки в патронах. Кулачки перемещаются благодаря диску, который на одной стороне снабжен пазами в виде архимедовой спирали, а на другой имеется коническое зубчатое колесо, которое взаимодействует с тремя другими. Посредством ключа начинает движение одно колесо, одновременно с этим поворачивается диск, равномерно перемещая все кулачки. Направление вращения диска обуславливает приближение кулачков к центру патрона, при этом заготовка зажимается, или удаление от него (освобождение детали).

В патронах, работающих на механической основе, сила зажима зависит от гидравлического или пневматического цилиндра, размещающегося на конце шпинделя сзади. Цилиндр соединяется при помощи тяги с механизмом патрона, осуществляющий передвижение кулачков, которые зажимают заготовку, через отверстие шпинделя в центральной его части.

В процессе обработки во вращающийся цилиндр сжатый воздух или жидкость попадает с помощью специального устройства, имя которому муфта. Обычно передвижение кулачков от привода, который механизирован, подходит к значению в 5-10 мм. От этого конструкция элемента токарного станка позволяет быстро переустановить изделие во время перехода в процессе обработки между партиями заготовок.

Во время чистовой обработки на станке, чтобы закрепить предельно точно заготовку, используются накладные незакаленные кулачки, которые затачиваются на аппарате под нужные размеры установочных баз заготовки. Для этого основные кулачки используются в качестве зажима короткой оправки для выбора зазоров во всех взаимодействиях, затем эксплуатирующиеся поверхности накладного кулачка растачивают на больший диаметр базовой поверхности детали.

Благодаря сопряжению вида ласточкин хвост конструкция незакаленных кулачков и их фиксация позволяет устанавливать накладные кулачки с точностью до 002 мм и обойти следующее их растачивание.

Чтобы осуществить быструю переналадку типоразмеров заготовки необходимы незакаленные кулачки. Этого можно достигнуть путем поворота в нужное положение круглой или шестигранной формы головок накладных кулачков, закрепленные на основных кулачках и расточены на определенный диаметр.

Если возникла необходимость в обработке на станке двух идентичных поверхностей, тогда используются незакаленные кулачки, при погрешности крепления заготовок в них может уменьшиться до 0,03 -0,05 мм. Заготовки с большей длиной типа валов устанавливаются в токарный патрон, имеющий поджим заднего центра.

Читайте также:  Не открывается мегафон модем

Патроны 3 х кулачковые 250 мм

Элементы токарного станка 3 х кулачковые 250 мм самоцентрирующие ручного управления предназначены для фиксации штучных заготовок, которые необходимо подвергнуть обработке, а также для закрепления пруткового материала на станках токарного оборудования. Данная продукция сертифицирована.

Инструкция по эксплуатации

Перед установкой необходимо провести смазку трущихся поверхностей, она должна содержать дисульфид молибдена. Точность патрона 3 х кулачкового 250 мм гарантируется, если выполняются следующие требования:

  • Данное изделие нужно обслуживать раз в месяц, делая разбор, чистку и смазку.
  • Трущиеся поверхности патрона 3 х кулачкового 250 мм следует обезжиривать и смазывать.
  • При монтаже кулачков нужно следить за соответствием их номеров номерам пазов корпуса патрона.

Итак, вы ознакомились с токарными патронами, знаете, для чего они нужны и какую функцию несут при работе на станке.

Трех кулачковый клиновой патрон предназначен для закрепления штучных заготовок, обрабатываемых на станках токарной группы в условиях серийного и массового производства. Закрепление (открепление) заготовки осуществляется с помощью пневматического привода, размещенного на заднем конце полого шпинделя (или встроенного в патрон) и связанного штоком с патроном. Принцип действия клиновых патронов основан на одновременном перемещении кулачков патрона с помощью осевого движения втулки, которая имеет клиновые выступы (пазы), сопрягающиеся с клиновыми пазами (выступами) на кулачках (рисунок 1). При осевом движении Dпр втулки 1 кулачки 2 перемещаются в радиальном направлении Dз и зажимают заготовку 3. При противоположном движении втулки происходит открепление заготовки.

Рисунок 2 — Схема работы клинового патрона: а – патрон открыт, б – патрон закрыт 1 – втулка; 2 – кулачок, 3 – заготовка.

Прямые кулачки устанавливают в паз наружу ступенями, и деталь зажимается сверху внутренними поверхностями или наружной поверхностью ступеней по внутренней поверхности изделия. Кулачки маркируются порядковым номером, которому нужно следовать при монтаже в патрон.

Для детали «Стакан» В соответствии со стандартами был выбран патрон с наружными диаметрами равным 200 мм.

К достоинствам клинового патрона следует отнести:

1. компактность и жесткость, так как механизм патрона состоит всего из четырех подвижных частей (скользящей муфты и кулачков);

2. износоустойчивость, так как соединение муфты с кулачками происходит по поверхностям с равномерно распределенным давлением, а возможность быстрого съема кулачков способствует хорошей их чистке и смазке.

Недостатком клинового патрона является малый диапазон радиального перемещения кулачков, не позволяющий закреплять детали различных размеров. Поэтому такие патроны нужно переналаживать на закрепление деталей других размеров. Переналадка может производиться как вручную, так и автоматически.

Клиновой токарный патрон крепится через сквозные отверстия.

Наиболее распространенный трехкулачковый клиновой патрон показан на рисунке 2. Основой патрона является муфта , имеющая три паза, расположенные под углом 15° (что позволяет обеспечить максимального зажимного усилия при достаточной длине хода кулачка), к оси патрона, в которые входят выступы основных кулачков. Пазы муфты и выступы основных кулачков образуют клиновые пары. При осевом перемещении винта влево муфта также смещается влево. При этом основные кулачки сдвигаются к оси патрона под действием клинового соединения выступов кулачков и впадин муфты, вместе с основными кулачками 3 приходят в движение и накладные кулачки – происходит закрепление обрабатываемой заготовки. Для открепления детали винт перемещают вправо. Патрон имеет легкосменные основные кулачки. Смена кулачков упрощается за счет имеющегося в основных кулачках специального винта с отверстием под ключ. После поворота ключом винт ослабляет зажим сменного кулачка к основному посредством клиновидного сухаря.

Рисунок 3 — Трехкулачковый клиновой патрон с быстрой сменой кулачков (кулачок – «1 винт»)

Стремительное развитие металлообрабатывающего комплекса сложно представить без постоянного совершенствования станочного оборудования. Оно определяет скорость заточки деталей, соблюдение их геометрии, качество обработки поверхности.

Для прочной фиксации заготовки используется патрон для токарного станка, обеспечивающий необходимое зажимное усилие и точность центрирования. В этой статье рассмотрены основные вопросы, касающиеся выбора устройств:

Назначение и общие характеристики

Патроны токарные устанавливаются на универсальных и специальных станках и используются для крепления деталей на оси шпинделя. Благодаря их применению достигается надежная фиксация и увеличивается зажимное усилие при большом крутящем моменте. Деталь не срывается, сохраняет правильное положение при работе, снижая риск поломки резца и обеспечивая высокую скорость изготовления изделия.

Читайте также:  Эквивалент ламп подсветки ccfl

Патроны для токарных станков производятся из закаленной стали, реже – чугуна, и отличаются друг от друга конструкцией и назначением. В России разработано и утверждено восемь стандартов, описывающих требования к этим элементам. Например, согласно ГОСТ 1654-86, выделяется 4 класса точности: А (особо высокая), В (высокая), П (повышенная) и Н (нормальная).

Классификация патронов

Все используемые токарные патроны условно делятся на две группы: кулачковые и цанговые. Первые состоят из нескольких подвижных сегментов (кулачков), за счет которых и происходит фиксация детали. Они применяются для большинства операций и отличаются друг от друга особенностями конструкции и назначением. Цанговые патроны выпускаются с выдвижной, неподвижной или втягиваемой цангой, закрепляющей деталь в нужном положении.

Патрон токарный также классифицируется по:

  • количеству кулачков (от двух до шести);
  • особенностям крепления (по внешней или внутренней поверхности);
  • специфике исполнения (цельные, сборные или накладные кулачки);
  • используемому приводу (ручной или механический).

Каждый вид устройства имеет свои преимущества, особенности использования и предназначен для определенных функций.

Самоцентрирующиеся двухкулачковые патроны

2-х кулачковый патрон для токарного станка используется для крепления сложных фасонных деталей, нецилиндрических и несимметричных заготовок. Их особенность заключается в способности фиксировать в губках необработанные поверхности, обеспечивая достаточное сцепление.

Все детали изделия производятся из стали, подвижные части подвергаются термообработке, что увеличивает их прочностные характеристики и износостойкость. Размеры стандартизированы: диаметр варьируется от 125 до 400 мм. К недостаткам устройств этого типа относят высокий риск нарушения центрирования из-за широкого зазора между направляющими.

Трехкулачковый патрон токарный

Самый распространенный тип, встречающийся на промышленных производствах, в домашних мастерских, гаражах и сборочных цехах. Обычно оснащен тяговым приводом, позволяющим сократить время, требующееся на фиксацию на 30-80%. Снижение временных затрат позволяет ускорить процесс, что особенно важно при большой загрузке, например, на серийных станках. Механизированный привод обеспечивает еще одно немаловажное преимущество: постоянство зажимного усилия, за счет чего деталь не перекашивается и не вылетает при любых оборотах.

а — трехкулачковый патрон; б — четырехкулачковый патрон.

3-кулачковый патрон для токарного станка может быть спиральным и реечным. Спиральные конструкции появились одними из первых и применяются более 100 лет благодаря простоте и надежности. К их достоинствам относится широкий диапазон хода фиксаторов, возможность зажима некруглых деталей и хороший КПД. Среди минусов: быстрый износ, при котом пропадает точность центрирующего механизма. К быстрому выходу из строя приводит использование непрочной улитки, попадание грязи и металлической стружки в зазоры.

Реечный патрон на токарный станок частично лишен этих недостатков: из-за особенностей конструкции (венец приводит в движение вращающие рейки) есть возможность дополнительного закаливания зубцов. Это повышает их универсальность и позволяет устанавливать на станках мелкосерийного или штучного производства. Они точнее, чем спиральные устройства, и обеспечивают усиленный зажим, но при этом снижается КПД изделия и теряется возможность его фиксации в нескольких положениях.

Четырехкулачковые патроны

Четырехкулачковый патрон токарный преимущественно выбирается для обработки несимметричных заготовок, если возникла необходимость заточить круглую деталь вне центра или для расточки отверстий по разным осям. Благодаря двум парам независимых держателей изделие крепится по взаимоперпендикулярным плоскостям таким образом, чтобы достичь полного совпадения оси шпинделя и зачищаемой поверхности.

Кулачок может быть цельным или сборным. Патрон для токарного станка со сборным узлом имеет основание и насадной кулачок. Он размещается в пазе основного элемента для свободного радиального перемещения без потери устойчивости. Так обеспечивается двойное шпоночное крепление. К преимуществам конструкции этого типа относится жесткость фиксации и простота применения.

Также в производстве можно встретить 6-кулачковые зажимы. Фиксирующее усилие в них распределяется между шестью отдельными кулачками, благодаря чему удается закрепить тонкостенную деталь без деформации.

Конструкция зажимного механизма

Еще одна важная классификация устройств, отражающаяся на их конструкции и применении, касается сборки зажимного механизма. По этому параметру патроны для токарных станков делятся на следующие виды:

  • Поводковые — наиболее простые, используются для обработки центра, в случае необходимости заточки боковых поверхностей выбираются зубчатые и штыревые узлы;
  • Спиральные самоцентрирующиеся — центрирование происходит одновременно с фиксацией, что уменьшает время, необходимое для подготовки. Наиболее популярные токарные патроны, оснащаются двумя, тремя или шестью держателями;
  • Рычажные — их особенность заключается в наличии тяги с муфтой, приводимые в движение гидравлическим приводом. За счет этого происходит крепление. Востребованы в мелкосерийных производствах;
  • Клинореечные — этот токарный патрон по своим характеристикам похож на рычажный, но обеспечивает большую точность центрирования;
  • Цанговые — способны фиксировать только прутковые образцы с небольшим диаметром. Несмотря на низкую универсальность, популярны из-за минимальных радиальных биений, позволяющих повысить качество работы;
  • Сверлильные — предназначены для подключения к станку сверл и других инструментов;
  • Термопатроны — используются на тех же станках, что и цанговые, но для них необходима горячая посадка для подключения инструмента;
  • Гидропатроны — еще одна альтернатива цанговым устройствам. Патрон токарный зажимает инструмент за счет рабочего давления жидкости, что уменьшает усилие, требуемое для надежной фиксации.
Читайте также:  Как удалить витражную плёнку со стекла

Рассмотрим конструкцию и возможности наиболее популярных устройств подробнее.

Токарные цанговые патроны

Ключевым рабочим элементом является металлическая втулка, поделенная на 3,4 или 6 лепестков. От их количества зависит максимальный диаметр фиксируемой продукции: металлические пластины захватывают деталь, вставляемую внутрь втулки, и удерживают ее в течение всего рабочего процесса. Конструкционно цанги делятся на два типа: подающие и зажимные. У первых стальная закаленная втулка имеет три неполных разреза, формирующих лепестки с концами, поджатыми друг к другу. В подающих цангах используются лепестки пружинящегося типа, и их количество варьируется, в зависимости от модели. Когда цанга вдавливается в патрон, прорези сужаются, и сцепление между фиксатором и деталью возрастает.

Благодаря этому, данный тип патронов часто используется при вторичном креплении уже обработанного изделия: лепестки прочно удерживают его, но при этом не повреждают поверхность. Если профиль детали не соответствует форме цанги, используются специальные сменные вкладыши.

Рычажный патрон на токарный станок

В основе конструкции этого устройства кроется рычаг с двумя плечами, который приводит в движение держатели с зажимами. Обычно привод механизирован для ускорения процесса установки и уменьшения нагрузки на оператора.

Друг от друга отличаются количеством кулачков. Выбирая этот параметр, появляется возможность работы со сложными фасонными деталями. Их фиксация становится сложным и длительным процессом, поэтому рычажный патрон для токарного станка не подходит для крупносерийных производств – увеличиваются временные затраты на вспомогательные работы, падает производительность труда. Однако это вполне подходящий инструмент для мелкосерийных фабрик при выпуске единичных товаров.

Переналадить устройство этого типа можно при помощи ключа (происходит одновременное смещение кулачков) или регулируя положение каждого узла в отдельности. После закрепления детали может наблюдаться незначительный люфт, отражающийся на геометрии будущей детали, поэтому обычно рычажные изделия выбирают для черновой резки.

Клиновый патрон

Клиновые патроны для токарных станков представляют собой более совершенную модификацию рычажных конструкций. В них для регулирования положения зажимов применяется несколько отдельных приводов. В результате можно зафиксировать детали сложной формы и задать любую ось вращения. К другим преимуществам можно отнести:

  • минимальный процент погрешности, точное соблюдение геометрии при выточке продукции;
  • равномерное усилие на каждом кулачке;
  • прочная фиксация на разных оборотах.

При этом существенно увеличивается сложность настройки и время предварительной подготовки. Часто патрон для токарного станка имеет специальную модель зажима, адаптированную для работы с блоком ЧПУ.

Выбор подходящего изделия

Характеристики выбранного устройства напрямую влияют на возможность работы с формой, точность геометрии будущего изделия, качество поверхности. Также токарный патрон определяет скорость производства, максимальное количество выпускаемых деталей за смену. Неправильно подобранная конструкция увеличивает количество брака, может привести к поломке станка. Согласно ГОСТ подключение должно осуществляться с учетом следующих параметров:

  • Расчетная нагрузка. Патрон для токарного станка может работать с деталями определенного внутреннего и внешнего диаметра, формы и массы. При превышении максимально допустимых размеров, устройство выйдет из строя (особенно при работе на больших оборотах);
  • Тип фиксации изделия на оси шпинделя. Для крепления может использоваться центрирующий поясок или фланец, зажим Кэмлок или поворотная шайба;
  • Размеры крепежных отверстий и их положение на корпусе;
  • Пределы частот. Показывают, на каких максимальных оборотах работает патрон для токарного станка;
  • Количество кулачков, их разновидность (накладные или составные), твердость и используемый метод крепления, тип перемещения – все это определяет, насколько удобно будет работать с фиксатором, и какое время потребуется для его переналадки;
  • Точность патрона.

Чтобы не ошибиться при выборе изделия, предварительно рекомендуется получить профессиональную консультацию. Сделать это можно у сотрудников нашей компании по контактным телефонам. Мы порекомендуем подходящие патроны токарные с учетом специфики вашего производства.

Ссылка на основную публикацию
Привод отделителя 110 кв
Современная организация высоковольтных ЛЭП не предусматривает использование выключателей в узловых точках, подключенных к питающим линиям. Вместо них на большинстве подстанций...
Пояски сандрики отливы карнизы что это
Сандрик Сандрики защищают окна и двери от косого дождя и стекающей со стен воды. [1] Сандрик иногда опирается на консоли...
Приведенная толщина плиты по профлисту
студент магистрант кафедры строительных конструкций Владимирского Государственного Университета имени А.Г. и Н.Г. Столетовых, В наши дни одним из самых популярных...
Примыкание стропил к фронтону
Опорой для укладки наслонных стропил могут служить не только разные по высоте несущие стены малоэтажной постройки или замещающие их подстропильные...
Adblock detector