Выбор и виды токарных патронов

Содержание

Патрон токарный

Выбор и виды токарных патронов

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. 

Источник: https://mekkain.ru/library/patron-tokarnyij.html

Патроны для токарных станков: особенности использования и назначения, основные виды, преимущества

Выбор и виды токарных патронов

Токарное дело предполагает использование специализированного оборудования — станков, главным элементом которых являются так называемые токарные патроны.

Токарные патроны для станков применяются для фиксирования заготовки в конструкции для последующей обработки.

Эта деталь может обладать разной конструкцией. Тут все зависит от требований технологического плана и функциональности, которые необходимы исполнителю.

Токарное дело подразумевает быстрое вращение той или иной детали. По этой причине патроны, конечно же, обязательно должны иметь особые характеристик. Эти детали монтируются на переднюю «бабку» оборудования, соединенную с электроприводом.

Для того чтобы подобрать подходящую для своих целей модель, нужно знать обо всех ее характеристиках, которые зависят от назначения и типа токарного станка. Потому процесс выбора должен обладать комплексным характером.

Принято выделять следующие технологические и пользовательские характеристики, которыми нужно руководствоваться, подбирая патрон для токарного станка:

  • Конструкция. Этот параметр отвечает за методику фиксирования заготовки. А также он определяет число элементов для зажима, их размещение и возможность монтажа сразу нескольких элементов.
  • Диаметр. Сюда входит и диаметр соединительного пояска, и наружный диаметр изделия, и размеры отверстий для крепежей.
  • Параметры изделия, подлежащего обработке. В этом случае в расчет берется и размеры, и масса заготовки.
  • Максимальная частота вращений.
  • Диаметр паза для монтажа прутка.

Токарный патрон — это сложная конструкция технологического типа. Как правило, производятся они сразу из нескольких материалов. Корпус создается из особого чугуна, другие же составляющие делаются из высокопрочной стали.

Виды токарных патронов в зависимости от механизма фиксации

От правильности выбора вида токарного патрона соответствующим механизмом фиксации зависит уровень радиальных биений, скорость переналадки, возможность использования в единичном и крупносерийном производстве. Основные из наиболее часто применяемых типов станков:

Цанговые

Эта разновидность крепежей собой представляет втулку с осевыми прорезями, в которых находятся лепестки-фиксаторы.

С конструктивной точки зрения этот тип патронов включает в себя подающую цангу с лепестками и втулкой.

Цанговые модели используются для следующих целей:

  • заточка фрез и сверл;
  • обработка прутьев из металла;
  • закрепление заготовок.

Однако, они имеют и свои недостатки, к которых можно отнести сравнительно небольшие диаметры заготовок.

В том случае, если патрон цангового типа не подходит для обработки той или иной заготовки, то придется воспользоваться специальными вкладышами-выравнивателями.

Рычажные

До недавней поры эта разновидность считалась самой популярной. Принцип их действия базируется на перемещении зажимных кулачков с помощью смещения специального рычага. Стоит также отметить, что для более точной настройки конструкция оснащена гидравлическим приводом.

Однако, подбор положения детали — это крайне непростой процесс. Это в особенности заметно, когда требуется произвести нестандартную обработку, используя патрон кулачковый.

А также при работе иногда наблюдается несущественный люфт заготовки при вращении. Потому фиксаторы рычажного типа используются преимущественно для целей черновой обработки.

Клиновые

Этот вариант — усовершенствованная версия рычажной разновидности изделия. Большая точность тут достигается благодаря тому, что каждый отдельно взятый кулачок оснащен собственным механическим или пневматическим приводом.

Эти конструкции используются для осуществления точной токарной обработки. Достоинством клиновых токарных патронов считается возможность перемещения центральной части детали относительно вращающейся оси. Из этого можно сделать вывод, что с их помощью можно делать даже сложные детали.

Эти детали характеризуются следующими особенностями:

  • Трудоемкая настройка;
  • Высокий уровень точности настраиваемых характеристик, несущественная погрешность в процессе обработки;
  • Надежная фиксация, которая достигается благодаря грамотному распределению давлений на кулачках.

Для оборудования с ЧПУ крайне важна возможность оперативного изменения настроек. Потому в таких станках применяются особые патроны, которые подключаются непосредственно к управляющему блоку.

Важно и то, что к материалам, из которых делаются патроны клинового типа, предъявляются специфические требования. В большинстве случаев процесс обработки подразумевает применение высоких оборотов, потому качества устройства-фиксатора должны оставаться неизменными.

Мембранные

Самой высокой точностью обладают мембранные изделия. Мембраны, сделанные из материала повышенной упругости, закрепляются на фланце. После того как заготовка установлена, отключается гидравлический привод, а элемент закрепляется посредством расширения этой самой мембраны.

Для этого решения характерно наличие нескольких кулачков и небольшая сила зажима. Потому эти модели патронов зачастую применяются для целей чистовой обработки, которая исполняется на небольших скоростях.

Источник: https://tokar.guru/stanki-i-oborudovanie/dlya-raboty-s-metallom/tokarnye-patrony-dlya-stanka-osnovnye-vidy-i-sfera-primeneniya.html

Разновидности токарных патронов, особенности выбора и их эксплуатации. Статьи компании «Интернет-магазин

Выбор и виды токарных патронов

В производстве заготовок в любых сферах промышленности применяются токарные станки для обработки металла, древесины и других материалов.

Важнейшим элементом оснастки такого устройства является токарный патрон — специальное приспособление для зажима и крепления в станке обрабатываемой детали или режущего элемента.

Многообразие видов, размеров, конструкций токарных патронов позволяет повысить функциональность оборудования и обрабатывать сложнопрофильные детали. Разобраться с типами и определиться, какой токарный патрон лучше, мы поможем в данной статье.

Конструкция и крепление зажимных устройств

Зажимные элементы токарного станка выполнены из высокопрочного чугуна или стали. Отменные технические характеристики токарных патронов и повышенная их прочность позволяют использовать данные элементы при нагрузках со значительными поверхностными и истирающими воздействиями на поверхность во время работы.

Крепление токарного патрона к шпинделю выполняется в передней части. За счет продуманной конструкции патрона, большого усилия зажима на деталь, которая обрабатывается, — улучшается точное центрование и перпендикулярное соотношение осей обработки.

Диаметры патронов и варианты установки — стандартизуются нормами. Процесс монтажа предусматривает использование шпиндельных фланцев и планшайб.

Планшайбы с отверстиями, позволяющими натяжным болтам и центрирующим выступам регулировать точность установки.

Виды токарных патронов

Разновидности патронов для токарных станков:

  • Механические. Более распространенный вид делится на: кулачковые, поводковые и цанговые. Более детально о кулачковом классе поговорим далее в статье.
  • Механизированные (пневматические, гидравлические, электрические) — служат для автоматизации зажимных и разжимных процессов с установленным усилием.

Внешний диаметр может быть от 80 до 1 000 мм. Более востребованы зажимные элементы диаметром 80-400 мм.

Крепление токарных патронов

Существует несколько классификаций конструкций патронов по способу фиксации детали:

  • Кулачковые патроны. Конструкция состоит из нескольких подвижных деталей для фиксации. Бывают: 2-, 3-, 4-кулачковыми, мембранными, рычажными и др.
  • Цанговые патроны. Конструкция состоит из втягиваемой, выдвижной или неподвижной цанги, которая и выполняет фиксацию детали. Бывают: зажимными (для поворотного крепления обработанных деталей) и подающими (для холоднотянутых заготовок).

Рассмотрим подробнее кулачковые токарные патроны.

Кулачки делятся на:

  • Прямые — фиксируют заготовку в верхней части по внешней поверхности.
  • Обратные — фиксируют полую деталь изнутри.

Двухкулачковые самоцентрирующиеся патроны

Устанавливаются для мелких заготовок с несимметричными параметрами, например: арматуры, поковок.

Зажимы отличаются простым строением. Бывают механические и ручные.

Но у данных патронов есть существенный недостаток — если произошел перекос кулачков, то смещается центр заготовки из-за образовавшихся боковых зазоров. Для предотвращения таких случаев необходимо тщательно шлифовать обрабатываемую деталь, а кулачки с высокой точностью подгонять, исключая зазоры.

Трехкулачковые самоцентрирующиеся патроны

Востребованность объясняется быстротой крепления, что актуально в производстве мелких элементов (круглых и шестигранных), где замена обрабатываемых деталей выполняется часто.

Также использование данного вида зажимного элемента экономит время на переналадке при установке заготовки с другими размерами.

Трехкулачковый патрон представляет собой конструкцию из массивной планшайбы с прорезанными радиальными пазами, в которых двигаются три кулачка. Они перемещаются зубчатой передачей конического типа, находящейся внутри. Одно из колей можно приводить в действие ключом за счет торцевой резьбы (спирали Архимеда). Вращая эту спираль, можно переместить все кулачки.

Четырехкулачковые патроны

В данном зажимном устройстве кулачки независимы. Необходимо дополнительное центрирование обрабатываемой детали, что отнимает время.

Простой зажим представляет собой планшайбу из чугуна со скрепленными болтами кулачками.

Патроны с Т-образными пазами отличаются массивностью и монтируются в крупные токарные установки. Кулачки перемещаются винтами.

4-кулачковые патроны применяются для крепежа асимметричных деталей прямоугольной формы или прутков с квадратным сечением.

Выбор токарного патрона

Верным вариантом будет покупка оснастки, которая предназначена для конкретных моделей токарных станков. Таким образом Вы точно получите совпадение размера и конфигурации.

Количество кулачков влияет на качество обработки заготовки.

2-кулачковых достаточно для обычного удержания фасонной отливки, 3-кулачковых — для симметричных деталей, 4-кулачковые — для несимметричных элементов с прямоугольным или квадратным профилем.

Интернет-магазин «Кобальт +» предлагает широкий выбор разновидностей крепежных элементов для станков по дереву и металлу. Купить токарные патроны можно с различным количеством кулачков для различных обрабатываемых заготовок. Мы гарантируем: доступные цены, неизменно высокое качество и удобный сервис!

Источник: https://cobaltplus.ru/a215346-raznovidnosti-tokarnyh-patronov.html

Центры станочные и токарные патроны: виды, типы, описание

Выбор и виды токарных патронов
Статьи Центры станочные и токарные патроны: виды, типы, описание

Токарный патрон и вращающиеся центры – это наиболее важные элементы оснастки токарного станка, специальное зажимное приспособление для точного крепления на станке заготовки, детали или режущего инструмента. Благодаря использованию токарного патрона, многообразию размеров и конструкций существенно увеличивается функциональность токарного станка, появляется возможность обработки сложнопрофильных деталей.

Токарный патрон – основная технологическая оснастка токарного станка, устройство, необходимое для крепления заготовки или инструмента для проведения металлорежущих операций. Токарный патрон, предназначенный для крепления заготовок, размещается на передней бабке станка.

На задней могут быть установлены сверлильные патроны для фиксации различного рабочего инструмента – сверл, зенкеров, разверток и т. д. Патроны могут цилиндрическую или коническую посадку. В первом случае требуется дополнительный фланец для фиксации на шпинделе, патроны с конической посадкой фиксируются без дополнительных приспособлений.

Наилучшим вариантом будет выбор оснастки предназначенной для конкретной модели токарного станка, таким образом Вы гарантируете точное совпадение размера и конфигурации. От количества кулачков в токарном патроне зависит точность и конфигурация обрабатываемых деталей.

Двух достаточно для удержания фасонных отливок, трех – для шестигранных и круглых деталей, 4-кулачкового – для деталей прямоугольного и квадратного профиля, а также заготовок несимметричной формы.

Конструкция и назначение токарных патронов

Существует несколько типов конструкции токарного патрона, классифицируемой по способу зажима детали и назначению:

  • Кулачковые патроны – наиболее широко используемые и подходящие для большинства операций. Состоят из нескольких подвижных сегментов для фиксации деталей. Имеют массу разновидностей. 

Существуют следующие виды токарных патронов: Двухкулачковые – применяются преимущественно для крепления фасонных отливок. Трехкулачковые – более всего подходят для заготовок круглой и шестигранной форм. Четырехкулачковые – для ассиметричных заготовок и деталей прямоугольной формы.

Подразделяются на самоцентрирующиеся и с независимыми кулачками. В зависимости от типа зажима патрон может иметь ручной или механизированный зажим. В первом случае необходимо вручную осуществлять затяжку крепления детали, при механизированном зажиме – патрон сам осуществляет фиксацию.

Рассмотрим основные конструктивные типы токарных патронов, используемые в современном металлообрабатывающем производстве. 

  • Цанговые патроны – состоят из втягиваемой, выдвижной или неподвижной цанги, посредством которой и осуществляется фиксация детали. Подразделяются на зажимные и подающие. Зажимные используются для поворотного зажима деталей с заранее предварительно обработанной поверхностью, подающие цанги используются для крепления холоднотянутых заготовок.

Центры станочные вращающиеся

предназначаются для создания дополнительной опоры при обработке на токарных станках заготовок большой длины. Центры станочные вращающиеся применяются на обычных и на станках металлорежущих с программным управлением.

Это один из видов высокоточной технологической оснастки, расширяющий технические возможности и увеличивающий производительность токарного оборудования.

Такие приспособления позволяют повысить скорость резания и существенно уменьшить при этом биения обрабатываемой детали, что в конечном счёте положительно сказывается на качестве продукции.
Вращающиеся центры для токарного станка состоят из вала и конусовидной части.

Именно эта часть выполняет функцию центрирования. Технологическая снастка изготавливается на инструментальном производстве из качественных конструкционных материалов, чаще всего из легированной стали.

Шарикоподшипник, входящий в состав вращающегося центра, увеличивает КПД оборудования и уменьшает нагрев оснастки.
Форма и размеры зажимной части оптимизируются с целью облегчения подхода металлорежущего инструмента к обрабатываемой заготовке.

Это важно при обработке фасонных изделий сложной конфигурации. Стандартом и техническими условиями детально регламентируются конструкция и размеры вращающихся токарных центров.

Требуемые модификации этих приспособлений подбирают, исходя из потребностей и особенностей конкретного производства.

Чтобы купить инструмент в интернет магазине “Мир ISO”  http://miriso.ru/ – достаточно выбрать необходимый товар в каталоге и отправить онлайн-заявку  http://www.miriso.ru/sdelat_zakaz.html  или позвонить по телефону +7 (8482) 999-111. 

Источник: http://www.miriso.ru/article/20170013.html

Токарные патроны для станков – виды, нюансы выбора различных токарных патронов. Кулачки для токарных патронов

Выбор и виды токарных патронов

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.
Токарный патрон с механическим управлениемПатрон с пневматическим приводом

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.

Двухкулачковые патроны

Патроны этого типа имеют достаточно простое строение. Они могут быть ручными с двухзаходным винтом или с механическим приводом. В ручных устройствах винт располагается либо среди кулачков, либо сбоку.

Главный недостаток двухкулачковых патронов — при перекосе кулачков в направляющих из-за боковых зазоров происходит смещение центра заготовки. Поэтому направляющие тщательно шлифуют, а кулачки подгоняют под них с минимальным зазором.

Ходовой винт выполняется из прочных легированных сталей с высоким содержанием хрома. Кулачки производятся из цементируемой стали, термическая обработка которой придает высокую прочность.

Трехкулачковые патроны

Трехкулачковый патрон получил наибольшее распространение. Причина высокой популярности — быстрота крепления деталей, что особенно важно в мелкосерийном производстве, где смена заготовок происходит весьма часто.

В отличие от патронов клинореечного типа, этот патрон не требует времени на переналадку, когда устанавливается заготовка другого размера. Центрирование патрона может выполняться цилиндрическим пояском или конусом.

Патрон представляет массивную планшайбу, в которой прорезаны радиальные пазы.

В них перемещаются три кулачка, приводимые в действие конической зубчатой передачей, которая смонтирована внутри планшайбы.

Одно из колец снабжено торцевой резьбой, называемой спиралью Архимеда, при помощи которой его можно вращать ключом. При вращении этой спирали происходит одновременное перемещение всех кулачков.

Четырехкулачковые патроны

Патрон этого типа имеет кулачки, которые перемещаются независимо друг от друга, что обеспечивает ему широкие возможности. С другой стороны, из-за потребности в центрировании заготовки закрепление детали требует большего времени, чем на самоцентрируемых устройствах.

Наиболее простые четырехкулачковые токарные зажимы представляют собой чугунную планшайбу, на которой винтами зажимаются кулачки. Планшайба имеет лучевые пазы, на которых возможно размещение дополнительной оснастки.

Для крупных станков используются массивные патроны с Т-образными пазами. Перемещение кулачков выполняется винтами, ось которых лежит на плоскости планшайбы. В таких патронах часто используются составные кулачки.

Выбор токарного патрона

Выбор патрона ведется в зависимости от обрабатываемой детали. Двухкулачковые патроны применяются для зажима небольших фасонных заготовок.

Для простых симметричных заготовок чаще всего используются трехкулачковые патроны, которые позволяют быстро закрепить деталь на шпинделе. Чтобы зажать несимметричную деталь, применяются двух- или четырехкулачковые патроны.

Благодаря независимому перемещению кулачков, их можно настроить на детали различной формы.

Если длина заготовки превышает ее диаметр в 4 раза и более, то ее крепление выполняется патроном, в зависимости от формы, и подвижным центром задней бабки.

Другим вариантом является применение крепления заготовки в центрах с использованием поводкового патрона для передачи вращающего момента. Таким образом можно закреплять деталь, длина которой превышает диаметр в 10 раз.

Для еще более длинных заготовок используются дополнительные опоры — люнеты.

Несмотря на все разнообразие патронов для токарных станков с ЧПУ, некоторые детали сложной и несимметричной формы невозможно закрепить в них. Для таких заготовок используются планшайбы с противовесом.

Источник: https://stankomach.com/o-kompanii/articles/tokarnyj-patron.html

Виды токарных патронов, область их применения и особенности эксплуатации

Выбор и виды токарных патронов

Фиксация заготовки в токарном станке для ее дальнейшей обработки происходит с помощью токарного патрона. Этот элемент оборудования может иметь различную конструкцию, которая определяется функциональностью и технологическими требованиями.

Назначение и особенности эксплуатации

Токарные работы характеризуются высокой скоростью вращения детали. Поэтому к патронам предъявляются особые требования. Они устанавливаются на переднюю шпиндельную бабку станка, которая соединена с электродвигателем посредством коробки передач и раздаточной коробки.

Для выбора оптимальной модели необходимо знать основные технические характеристики, которыми обладают токарные патроны. Они во многом зависят от токарного станка, а также перечня выполняемых операций на нем. Поэтому методика выбора должна быть комплексной.

Существуют следующие эксплуатационные и технические параметры, согласно которым подбираются токарные патроны для станков:

  • конструкция. Определяет способ фиксации заготовки, количество зажимных элементов, их расположение и возможность установки нескольких деталей;
  • рабочие диаметры. К ним относятся наружный, присоединительного пояска, а также расположение и размеры крепежных отверстий;
  • характеристики обрабатываемого изделия. Диапазон размеров: максимальный и минимальный диаметр (наружный и внутренний) в зависимости от способа крепления — на прямых или обратных кулачках. Учитывается максимально допустимая масса заготовки;
  • диаметр отверстия в корпусе. Оно предназначено для установки прутка;
  • пределы частот вращения токарного патрона.

Изделия этого класса относятся к сложным технологическим конструкциям. Для их изготовления применяются несколько типов материалов. Корпус делается из чугуна специальной марки, не ниже СЧ-30. Остальные компоненты изготавливаются из инструментальной стали, у которой предел прочности не может быть меньше 500 МПа.

Характеристики шероховатости патронов зависят от конкретного компонента. Так, для передней цилиндрической части этот показатель не может быть более 0,8. Рабочие поверхности обладают шероховатостью до 1,6.

Кулачковые токарные патроны

Выбор и виды токарных патронов

Кулачковые патроны предназначены для зажима заготовок цилиндрической, прямоугольной и фасонных форм. Закрепляются на шпинделе с помощью фланцев или напрямую.

По количеству кулачков бывают:

  • двухкулачковыми;
  • трехкулачковыми;
  • четырехкулачковыми.

Устанавливаются на различные типы токарных станков: токарно-винторезные, револьверные, карусельные и т.п., а также делительные головки и другие приспособления.

Шестикулачковый токарный патрон

Двухкулачковые патроны

2-х кулачковые токарные патроны применяются для крепления сложных несимметричных и фасонных заготовок (нецилиндрических), т.е. в таких случаях, когда установка в трехкулачковом требует много больше времени или вообще не возможна. Самоцентрирующиеся 2-х кулачковые приспособления способны закреплять в сменных губках необработанные поверхности.

Двухкулачковый2-х кулачковыйДвухкулачковый невращающийся патрон

Корпус изготавливается из стали 45, чугуна, кулачки из цементируемых сталей, например, 20Х, ходовой винт – легированной стали. Подвижные части — термообрабатываются.

Двухкулачковые патроны производятся двух типов:

  • ручные – зажим детали осуществляется поворотом спец. ключа, вставляемого в гнездо, в результате чего, кулачки смещаются и центрируют деталь относительно оси шпинделя;
  • механизированный – с пневматическим приводом – агрегат имеет пневмоцилиндр с поршнем, который перемещает ползуны, осуществляющих разжим и зажим заготовок.

Диаметры изготавливаемых приспособлений стандартизированы: 150, 200, 250, 300, 375 мм. 2-х кулачковые токарные агрегаты с пневмоприводом изготавливают диаметрами 160, 250, 320, 400 мм с ходом кулачков 5 – 10 мм.

Основным недостатком является смещение центра заготовки из-за перекоса кулачков в направляющих по причине зазора. Поэтому крайне важно минимизировать зазор между кулачками и направляющими.

Трехкулачковые патроны

Самыми распространенными патронами являются трехкулачковые. Они устанавливаются на все токарное оборудование: в домашних мастерских, гаражах, ремонтных цехах, мелко- и крупносерийных производствах.

3-х кулачковый3-хкулачковыйТрехкулачковый

Самыми часто встречающимися являются 3 типа самоцентрирующихся патронов:

  • спиральные:
  • реечные;
  • эксцентриковые с червячной передачей.

Трухкулачковые патроны оснащаются тяговым (зажимные элементы связаны с гидро- или пневмоприводом) или встроенным приводом. На зажим заготовки во время работы тратится до тридцати процентов вспомогательного времени, поэтому приспособления механизируют и сокращают время на установку изделия.

Самое широкое распространение в крупносерийном и массовом производствах получили механизированные кулачковые патроны с пневмоприводом. Гидропривод используют редко и применяют в ситуациях, когда необходимо сохранить малые габариты конструкции.

Основное преимущество механизированных агрегатов – быстродействие и постоянное зажимное усилие на кулачках.

Подробное видео по зажимным токарным агрегатам

3-х кулачковые спиральные патроны уже существуют более 100 лет и благодаря простой конструкции и надежности до сих пор ими оснащают новое оборудование. Обеспечивают большой диапазон хода кулачков и обладают высоким КПД, имеется возможность осуществлять зажим эксцентриковых и некруглых заготовок.

Недостатками являются быстрая потеря точности и ускоренный износ. Потеря начальной точности происходит в следствии технологических особенностей: улитка только улучшается и имеет невысокую твердость, следовательно, быстро истирается – происходит быстрый износ центрирующего механизма.

Ускоренный износ происходит из-за попадания стружки и грязи в клиновидные зазоры между зубьями кулачков.

Используются в единичном и мелкосерийном производстве. Оснащаются прямыми и обратными кулачками.

3-х кулачковые реечные патроны свое название получили из-за принципа работы: зубчатый венец перемещает рейки, которые одновременно перемещает кулачки. Более долговечны чем спиральные, т.к.

имеется возможность закалки и шлифовки зубцов.  Корпус изготавливается из литой или кованой стали, остальные движущиеся части – легированной, с последующей закалкой.

Являются универсальными и применяются в единичном или мелкосерийном производствах.

Диаметром от 80 до 160 ммДиаметром от 200 до 400 мм

Преимущества:

  • более сильный зажим;
  • большая точность;

Недостатки:

  • КПД ниже, чем у спиральных;
  • возможность зажима только из одного положения;
  • сложная конструкция.

Эксцентриковые патроны

3-х кулачковые эксцентриковые патроны применяются в крупносерийном производстве. Все детали агрегата изготавливаются из износостойких сталей, а затем проходят закалку и шлифовку. Обладают высокой точностью и силой зажима. Переналаживаются на зажим другой детали сравнительно просто – перестановкой насадных кулачков.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.