Трехкулачковый самоцентрирующийся патрон чертеж

Содержание

Действующий ГОСТ 2675-80 является стандартом для токарных патронов определенного типа. В нем описаны все характеристики данных деталей с точными требованиями к параметрам. Все размеры, которые не указаны в ГОСТе соответствуют чертежам, которые утверждены в установленном порядке.

Трехкулачковый самоцентрирующийся патрон не требует дополнительного времени на то, чтобы переналадить оборудование при замене заготовки или болванки на изделие с другим диаметром.

image

Ссылочные нормативно-технические документы

К таковым для стандарта ГОСТ 2675-80 относятся:

  • пункт 11 ГОСТ 1654-86 токарные патроны общего назначения;
  • пункт 2 ГОСТ 1654-86 – общие технические условия для токарных патронов общего назначения;
  • пункт 2 ГОСТ 12595-85 – стандарт на металлорежущие станки;
  • пункт 2 документа 12593-72 – регламентация размеров фланцев шпинделя.

Эти документы содержат общую информацию и подтверждают стандарты аналогичных деталей.

Читайте также:  Резьба по дереву. Техники, приемы, изделия (4 стр.)

Подробно с ГОСТом можно ознакомится по ссылке ГОСТ 2675-80

Особенности конструкции

Цанговые патроны различаются по виду и размеру, но все они работают по единому принципу. Оснастка состоит из набора цанг и самозажимной гайки, которая создаёт давление на торец цанги. Из-за усилия давления цанга смещается в конусный проем, одновременно уменьшаясь в диаметре и обеспечивая усилие сжатия детали или хвостовика инструмента. Для съёма детали гайка свинчивается, увеличивая диаметр цанги.

Существуют патроны с втягиваемой, неподвижной и выдвижной цангами. По назначению данный элемент может быть подающим или зажимным. Подающая представляет собой втулку с тремя пружинящими лепестками и концами, направленными в сторону центра. Цанга накручивается на вращающийся шток, подающий заготовку посредством кулачкового механизма или гидропривода. Упругость лепестков обеспечивает плотное сжатие инструмента или детали.

Конструкция цельной зажимной цанги представляет собой пружинящую втулку с лепестками. Количество лепестков зависит от диметра фиксируемой детали:

  • трехлепестковые – детали или инструмент диаметром до 3 мм;
  • 4-лепестковые – от 3 до 80 мм;
  • 6-лепестковые – детали диаметром более 80 мм.

Для крепления деталей и инструмента наименьшего диаметра применяются патроны с зажимными разъёмными цангами. Движение и фиксацию кулачков в данной конструкции обеспечивают специальные пружины.

Нормы и размеры 3-х кулачковых патронов и кулачков

Нормы и размеры регулируемых частей токарного станка зависят от их типа. Всего существует 3 типа изготовления патронов токарных:

  1. Патроны с наличием центрирующего пояска-цилиндра и закрепленные через переходной фланец.
  2. Закрепленные непосредственно на фланец шпинделя при помощи оборотной шайбы.
  3. С креплением на фланец шпинделя без поворотной шайбы.

Размеры, указанные в стандарте, соответствуют параметрам в зависимости от типа детали и диаметра.

image

Всего существует 10 типов токарных кулачковых патронов по параметрам размеров: 80,100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630 мм.

Для трехкулачковой детали размерами 250 мм на токарный металлорежущий станок типа 1 предусмотрены следующие параметры:

  • масса детали – 28.2 кг;
  • D1 – 80 – диаметр отверстия в корпус;
  • D2 – 210 – диаметр присоединительного пояска;
  • D3 – 226 – диаметр расположения крепежных отверстий;
  • nxd – 6хМ12 – это значит, что закрепление идет при помощи 6 болтов М12;
  • h – 5;
  • H – 89,5;
  • H1 – 5.

Это наиболее часто применяемые варианты деталей. Их корпус выплавлен из чугуна с высокими показателями качества. Они имеют несколько вариаций исполнения по точности, способу крепления и количеству кулачков.

Могу быть отличны и по конструкции: есть варианты с ручным передвижением кулачков или самоцентрирующиеся спирально-реечные. Именно последние и регулируются ГОСТом 2675-80.

Смещение осей отверстий при диаметре до 500 мм допустимо в пределах 0.1 мм.

Устройство и принцип работы

Кулачки устройства плавно и одновременно перемещаются при помощи диска. На одной стороне этого диска выполняются пазы в форме архимедовой спирали, в которых располагаются нижние выступы кулачков. Другая сторона имеет коническое зубчатое колесо, которое сопряжено с тремя другими зубчатыми колесами.

Когда совершается поворот ключом одного из трех колес, диск также поворачивается за счет зубчатого сцепления. Благодаря спирали он перемещает одновременно и последовательно все три кулачка по пазам корпуса патронного механизма. В зависимости от того, в каком направлении происходит вращение диска, кулачки приближаются или удаляются от центра устройства, освобождая или зажимая деталь. Также трехкулачковое устройство нужно еще и для того, чтобы повысить износостойкость с помощью закалки.

Читайте также:  Что такое электронное реле давления воды для насоса, в чем плюсы и есть ли минусы его использования?

Какие еще ГОСТы связаны с токарными патронами

На различные токарные детали для металлообрабатывающих станков разработаны собственные стандарты, которые закрепляют все необходимые параметры. Основные ГОСТы:

  1. ГОСТ 24351-80 Для самоцентрирующихся трех- и двухкулачковых клиновых и рычажно-клиновых элементов.
  2. Стандарт 3890-82 Для четырехкулачковых деталей с независимым перемещением кулачков» с указанием основных и присоединительных размеров.
  3. 14903-69 Для самоцентрирующихся двухкулачковых элементов.
  4. Госстандарт 2848-75 Конусы инструментов. Допуски. Методы и средства контроля.
  5. Госстандарт 12595 – 2003 – станки металлорежущие.
  6. Госстандарт 3889 – Фланцы к самоцентрирующимся патронам.
  7. Стандарт 12593-72 – размеры фланцев шпинделей

Вся данная техническая документация позволяет обобщить и классифицировать разновидности этих основных элементов токарной оснастки.

Трехкулачковые варианты с диаметром в 250 мм чаще всего используются в токарных станках, как на промышленном, так и на бытовом уровне. Поэтому стандарты их изготовления по всем параметрам должны четко соблюдаться.

Документ, регламентирующий самоцентрирующиеся спирально-реечные элементы, содержит подробные размеры, а также отдельные схемы и чертежи данной детали, по которым можно выявить соответствие заявленных данных. При малейшем нарушении параметров, указанных в ГОСТе, значительно снижается, качество рабочего процесса токарного станка.

САМОЦЕНТРИРУЮЩИЕ ТРЕХКУЛАЧКОВЫЕ ПАТРОНЫ

Наиболее широко в практике распространены трехкулачковые патроны

вследствие того, что они наиболее удобны и надежны для крепления деталей в виде тел вращения и особенно деталей цилиндрической формы.

В целях экономии времени и обеспечения безопасной работы применяются бесключевые патроны, в которых съемный ключ заменен рычагом, не связанным с вращающимися деталями патрона, а наиболее производительная работа обеспечивается применением пневмо-, гидро- и электроприводов.

Пример оснастки к токарному станку с вращающимся пневмоприводом. Сжатый воздух из заводской воздушной магистрали попадает в ту или другую полость пневмоцилиндра 2, пройдя влагоотделитель б, воздухораспределительное устройство 7 и неподвижную муфту 1. Шток поршня пневмоцилиндра связан с тягой 4 патрона 5 при помощи муфты 3.

Пример компоновки патрона с электроприводом токарного станка показан на 108. В данной с’хеме двигатель 7 обеспечивает заданное перемещение кулачков 13 патрона 12 с помощью червячной передачи 5, двух кулачковых муфт 4 и 9 и тяги 11 с гайкой 10. Левая половина муфты 4 связана с валом 8 скользящей шпонкой и вводится в зацепление со второй половиной этой муфты с помощью рычага 5, управляемого соленоидом 6.

При достижении необходимой силы зажима обрабатываемой детали 14 левая половина муфты 9 со скошенными кулачками перемещается также по скользящей шпонке на валу 8, сжимая пружину 2, и с помощью переключателя 1 выключает электродвигатель. Регулировкой пружины 2 можно изменять величину силы зажима обрабатываемой детали. Конструкции патронов с механизированными приводами наиболее компактны и надежны.

В некоторых патронах сила привода, расположенного на заднем конце шпинделя станка, передается на кулачки с помощью рычагов ( 102). На кулачки крепятся сменные губки.

Положение губок относительно оси патрона регулируется перестановкой их на рифленой поверхности кулачкрв с последующим креплением Т-образными шпонками и винтами.

Для более правильного сопряжения рифленых поверхностей губки и кулачка их рекомендуется обрабатывать совместно одной широкой фрезой. Для разгрузки винтов от действия на губки радиальных сил призматический профиль рифлений может быть заменен пилообразным, принимающим на себя радиальные силы.

В других патронах кулачки перемещаются не рычагами, а ползуном с клиновыми пазами, в которые входят выступы кулачков. Угол наклона пазов составляет 15°. Положение губок регулируется так же, как в конструкции патронов с рычагами.

В массовом производстве при использовании патрона для одной операции регулировка губок не требуется. В этих случаях губки устанавливаются на кулачках при помощи двух пересекающихся под прямым углом шпонок и крепятся винтами в одном положении.

Читайте также:  Надфили алмазные. Технические условия

Патрон двухкулачковый для установки деталей типа тройников

Установочная призма 1 и зажимающий кулачок 2 — сменные, это позволяет устанавливать детали, имеющие патрубки, диаметром до 50 мм. Поворот на углы 90° и 180° производят совместно с кронштейном 3. Положение кронштейна фиксируется пальцем 4 при повороте замковой оси 5.

Предназначены для крепления заготовок с применением сменных наладок, устанавливаемых на нижнем угольнике 1. Заготовка зажимается верхним кулачком 2, действующим от пневматического привода через рычаг 3. Боковые кулачки 4 служат для дополнительного крепления заготовки. Патроны устанавливают на переходном фланце.

D 1 (доп. откл. по А)

d (доп. откл. по X )

Головка пневматического патрона является универсальной, так как в патроне можно закреплять детали разных размеров, и формы. Это достигается установкой кулачков 8 на направляющих 2 и 12 на разных расстояниях от оси. Кулачки 8 фиксируются на направляющих 2 рифленой поверхностью и прикрепляются винтами 17 при помощи планки 3. Изображенные на чертеже кулачки 8 предназначены для закрепления детали прямоугольной формы. Головку патрона крепят к шпинделю станка четырьмя винтами М12. Деталь закрепляют в патроне при помощи пневматического устройства, состоящего из цилиндра и поршня со штоком (устройство на чертеже не показано). Шток соединен с фланцем 11. При перемещении поршня со штоком влево фланец 11 также движется влево. Рычаги 14 соединенные с наружным 4 и внутренним б кольцами, поворачиваются по часовой стрелке. Под действием рычагов 14 направляющие 2 и 12 сдвигаются к оси патрона, и кулачки зажимают деталь. Оси 13 рычагов 14 находятся на разном расстоянии от оси патрона, так как рычаги расположенные в вертикальной плоскости, вставлены в прямоугольные окна кольца 6, а рычаги, расположенные в горизонтальной плоскости, — в прямоугольные окна кольца 4. Головка патрона снабжена уравнивающим устройством, создающим одинаковое усилие всем четырем кулачкам при зажиме детали. При этом компенсируется разность в размерах деталей одинаковой формы. Уравнивающее устройство смонтировано на фланце 11 и состоит из наружного 4 и внутреннего 6 колец, сухарей 5, штифтов 18 и втулки 7. На обоих торцах наружного 4 и внутреннего 6 колец сделаны конические проточки, куда вставлены сухари 5. Штифты 18 служат сепаратором для сухарей 5. На втулке 7, соединенной тугой резьбой М36Х2 с фланцем 11. удерживается все устройство.

На рис. 1, а приведена схема работы уравнивающего устройства, когда деталь зажата всеми кулачками одновременно. Если один размер какой-то обрабатываемой детали окажется меньшим, то деталь не будет зажата и наружное кольцо 4 переместится относительно внутреннего кольца 6 (рис. 1,б). Это произойдет потому, что усилие (реакция рычагов) воспринимается вначале только внутренним кольцом 6, Правые сухари 5 поднимутся вверх, а левые опустятся вниз, кольцо 4 переместится дополнительно влево. Рычаги 14, соединенные с кольцом 4, повернутся и начнут передвигать направляющие 12 к оси патрона до тех пор, пока кулачки 8 не закрепят деталь. После этого усилие будет передаваться равномерно на все кулачки 8.

Патроны переналаживаемые универсальные для крепления заготовок по фланцевой поверхности

Предназначаются для крепления заготовок с поджимом к торцовой поверхности. Для установки различных заготовок патроны оснащают сменными наладочными устройствами 1, которые центрируются по отверстию.

Зажимающие элементы — два кулачка 2, закрепленные на качающейся траверсе 3, соединенной с пневмоприводом болтами 4. Настройку кулачков на заданный размер осуществляют путем их радиального передвижения. Поворот кулачков происходит автоматически посредством направляющих байонетных пазов. Привод патрона пневматический.

Патроны трехкулачковые самоцентрирующие клиновые

В отличие от патронов с рычажным зажимом, сближение кулачков производится затягиванием гильзы 1, соединенной через болт 2 с пневматическим приводом, имеющей наклонные пазы, связанные с клиновыми выступами кулачков 3. При угле наклона пазов 15° усилие зажима по сравнению с осевым (для каждого кулачка) возрастает в 3—4 раза. Фиксатор 4 удерживает гильзу относительно корпуса. Для смены кулачков необходимо повернуть гильзу так, чтобы выступы клиньев вышли из сцепления с гильзой.

D 2 (доп. откл. по А)

Патроны двух- и трехкулачковые универсальные пневматические

Патроны устанавливаются на переходном фланце по диаметру D1; кулачки самоцентрирующие крепятся болтами.

Количество на кулачок

Примечание:

  1. Основные размеры по ГОСТу 5410-50.
  2. Предельные отклонения размеров D1 по А (ОСТ 1012), размеров D2 по 4-му классу точности.
  3. Размеры D3 , В, d, d 1 , d 2 и S — рекомендуемые.

Основные преимущества

Цанговый патрон для фрезерного станка выгодно отличается от других типов зажимной оснастки по нескольким параметрам:

  • равномерно фиксирует режущий инструмент. При заворачивании гайки цанга контактирует с большой площадью хвостовика, причем усилие будет одинаковым в каждой точке. Такой способ фиксации существенно уменьшает вибрации при работе, а также не допускает смещения оси инструмента при боковой нагрузке, обеспечивая хорошую центровку. Цанговые патроны повышают качество и точность обработки металла, особенно при манипуляциях с мелкими деталями, когда необходимо строго выдержать параметры изделия;
  • подходит для использования с различными типами фрез. Корпус патрона является универсальным, поэтому во время работы с разными деталями потребуется менять только режущий элемент. Это значительно ускоряет производственный процесс. Достаточно просто ослабить гайку ключом и раскрутить вручную для установки цанги нужного диаметра;
  • обеспечивает минимальное биение. Радиальные колебания внутреннего конуса, в котором фиксируется цанга, относительно внешнего конуса хвостовика не превышает 0,005-0,010 мм.

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 управлением Патрон 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.

Дата внесения последних изменений 16.06.2020

Получить консультацию

по инструменту, методам обработки, режимам или подобрать необходимое оборудование можно связавшись с нашими менеджерами или отделом САПР

Также Вы можете подобрать и приобрести режущий инструмент и оснастку к станку, производства Тайваня, Израиля

Отправляя заявку, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности

 

image
image
image

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.

image Двухкулачковый

image 2-х кулачковый

image Двухкулачковый невращающийся патрон

Читайте также:  Как самому сделать электромагнитный клапан. Все, что нужно знать про клапан для водопровода. Назначение электромагнитного клапана

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.

Устройство и принципы работы приспособлений

Занятие 9 Ознакомление с технологической оснасткой

Цель – сформировать у студентов первичные профессиональные умения проектирования технологической оснастки и средств автоматизации для производственных процессов.

1. Технологическая оснастка. Классификация приспособлений.

2. Типовые элементы приспособлений.

3. Устройство и принципы работы приспособлений.

4. Автоматизации производственных и технологических процессов, технических средств и оснастки.

5. Улучшение качества выпускаемой продукции за счет мероприятий по совершенствованию средств автоматизации.

Технологическая оснастка. Классификация приспособлений.

Под технологической оснасткой в машиностроении понимают средства технологического оснащения, дополняющие технологическое оборудование для выполнения определенной части технологического процесса. Наиболее распространенным видом технологической оснастки являются приспособления.

Приспособления – это технологическая оснастка, предназначенная для установки или направления предмета труда или инструмента при выполнении технологических операций получения заготовки, механической обработки, сборки и контроля.

В машиностроении все приспособления классифицируется следующим образом (рис.1).

Читайте также:  Как правильно выполнять сварку оцинкованных труб: пошаговая инструкция для чайников

Типовые элементы приспособлений

Конструкции всех станочных приспособлений основываются на использовании типовых элементов, которые можно разделить на следующие группы:

1. Установочные элементы. Они определяют положение детали в приспособлении. Например, штыри, пальцы, опоры, пластины, призмы.

2. Зажимные элементы. Они используются для крепления деталей или подвижных частей приспособлений. Например, клиновые, винтовые, эксцентриковые, рычажные зажимы.

Рис. 1. Классификация приспособлений

3. Элементы для направления режущего инструмента и контроля его положения. Например, кондукторные плиты и втулки.

4. Приводы для приведения в действие элементов приспособления Например, механические, электрические, пневматические, гидравлические.

5. Корпуса приспособлений, на которых крепят все остальные элементы.

6. Вспомогательные элементы. Например, петли, винты, рукоятки, штурвалы.

Устройство и принципы работы приспособлений

На сегодняшнем занятии мы рассмотрим устройство и принципы работы следующих приспособлений: ручных тисков, магнитной плиты, токарного трехкулачкового патрона, сверлильного патрона, цанги, делительной головки, люнета, токарного вращающегося центра, поворотного стола, кондуктора для сверления отверстий и переходных конусных втулок.

Ручные тиски предназначены для крепления заготовок при разных видах обработки. В моделях простого типа заготовку закрепляют перпендикулярно режущему инструменту. В синусных фиксируют деталь под произвольным углом, а в двухосевых и трехосевых ее можно поворачивать относительно нескольких осей координат. Устройство тисков показано на рис. 2.

Рис. 2. Устройство тисков: 1

— основание, 2 — неподвижная губка, 3 — подвижная губка, 4 — винт, 5 — гайка, 6 — рукоятка, 7 — сменные пластины, 8 — фиксирующий винт

Продемонстрировать работу тисков с комментариями рис. 2.

Читайте также:  Сварные балки: область применения, преимущества

Магнитные плиты предназначены для крепления заготовок из магнитных материалов при обработке на шлифовальных станках. В магнитной плите установлены две группы магнитов, отличающихся полярностью. На рабочей поверхности плиты установлены блоки из немагнитного материала. В нормальном положении они препятствуют возникновению магнитного поля. С помощью поворота рукоятки происходит их смещение, в результате чего заготовка надежно фиксируется на столе. Устройство магнитной плиты показано на рис.3.

Рис. 3. Устройство магнитной плиты: 1

и 2 — железные пластины, 3 — магнитная прослойка, 4 — постоянные магниты, 5 — рукоятка перемещения постоянных магнитов

Продемонстрировать работу магнитной плиты с комментариями рис. 3.

Токарные патроны предназначены для установки и закрепления в них заготовок по цилиндрической поверхности. Все токарные патроны можно разделить на следующие разновидности: самоцентрирующие трех- и двух кулачковые, несамоцентрирующие четырех кулачковые, поводковые и специальные. Устройство трех кулачкового самоцентрирующегося патрона показано на рис.4.

В патроне кулачки 5

перемещаются с помощью ключа, вставляемого в четырехгранное отверстие 1 одного из трех конических зубчатых колес 2 . Эти колеса сцеплены с большим коническим зубчатым колесом 3 . На обратной (плоской) стороне колеса нарезана многовинтовая спиральная канавка 4 . В отдельные витки этой канавки нижними выступами входят все три кулачка 5 . Когда ключом поворачивают одно из зубчатых колес 2, вращение передается и зубчатому колесу 3 . Вращаясь, оно посредством спиральной канавки 4 перемещает по пазам корпуса патрона одновременно и равномерно все три кулачка. При вращении диска со спиральной канавкой в ту или другую сторону кулачки приближаются или удаляются от центра, соответственно зажимая или освобождая заготовку.

Рис. 4. Устройство трех кулачкового самоцентрирующегося патрона: 1

— отверстие для ключа, 2 — малые конические зубчатые колеса, 3 — большое коническое зубчатое, 4 — спиральная канавка, 5 — кулачки

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 кулачковый 3-хкулачковый Трехкулачковый

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

Спиральные патроны

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.

Реечные патроны

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.

image Диаметром от 80 до 160 мм

image Диаметром 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

Читайте также:  Как сделать лопату на мотоблок своими руками

Устройство и принцип работы

Кулачки устройства плавно и одновременно перемещаются при помощи диска. На одной стороне этого диска выполняются пазы в форме архимедовой спирали, в которых располагаются нижние выступы кулачков. Другая сторона имеет коническое зубчатое колесо, которое сопряжено с тремя другими зубчатыми колесами.

Когда совершается поворот ключом одного из трех колес, диск также поворачивается за счет зубчатого сцепления. Благодаря спирали он перемещает одновременно и последовательно все три кулачка по пазам корпуса патронного механизма. В зависимости от того, в каком направлении происходит вращение диска, кулачки приближаются или удаляются от центра устройства, освобождая или зажимая деталь. Также трехкулачковое устройство нужно еще и для того, чтобы повысить износостойкость с помощью закалки.

Четырехкулачковые патроны

4-х кулачковые патроны применяются для зажима заготовок некруглой и несимметричной формы. Кулачки четырехкулачкового патрона регулируются независимо и для обработки поверхности детали необходимо установить таким образом, чтобы ее ось совпала с осью шпинделя. Самоцентрирующие встречаются не часто. Приспособления являются универсальными и применяются в единичном и мелкосерийном производстве в ремонтных и инструментальных цехах.

Четырехкулачковый

4-х кулачковый

4-хкулачковый

Каждый кулачок перемещается в радиальном направлении отдельно за счет вращения винтов.

Чтобы определить возможность обработки в 4-х кулачковом патроне необходимо рассчитать отношение длины заготовки и ее диаметра. Если полученный результат будет более 4 единиц, то возможность обработки отсутствует.

На токарных станках крепятся через промежуточный фланец или непосредственно на фланцевых концах шпинделя.

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.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий