Токарные патроны для станка — основные виды и сфера применения

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.

Блок: 1/3 | Кол-во символов: 247
Источник: http://StanokGid.ru/osnastka/patrony-dlya-tokarnogo-stanka.html

Назначение и особенности эксплуатации

Виды токарных патронов

Виды токарных патронов

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.

Блок: 2/3 | Кол-во символов: 1842
Источник: http://StanokGid.ru/osnastka/patrony-dlya-tokarnogo-stanka.html

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.

патрон токарный

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.

Блок: 2/8 | Кол-во символов: 1020
Источник: https://VseOChpu.ru/tokarnyj-patron-kulachkovyj/

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.

Блок: 3/6 | Кол-во символов: 1622
Источник: https://mekkain.ru/library/patron-tokarnyij.html

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:

Цанговые

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.

цанговые патроны

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.

Рычажные

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.

Рычажный цанговый патрон

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.

Клиновые

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.

Патроны токарные клиновые

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.

Мембранные

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.

Блок: 2/3 | Кол-во символов: 3796
Источник: http://orgstanki.ru/kakie-byvayut-tokarnye-patrony-i-kak-vybrat-podxodyashhij.html

Классификация токарных патронов

Цанговые

Цанговый патрон

Цанговый патрон

Этот тип крепежного элемента представляет собой втулку, в которой находится несколько осевых прорезей. В них расположены фиксирующие лепестки, количество которых различно и может составлять от 3-х до 6-ти штук.

Конструктивно токарный патрон этого типа состоит из подающей цанги, в которой находится втулка с разрезами, формирующими лепестки. Для фиксации заготовки устанавливается цельная зажимная цанга с лепестками пружинного типа. Для увеличения показателя сцепления происходит смещение цельной цанги относительно заготовки и лепестков.

Область применения токарных патронов цангового типа для станков:

  • заточка сверл и фрез;
  • обработка металлических прутков;
  • использование для крепления заготовки с обратной поверхностью.

К недостаткам этого типа сверлильных патронов можно отнести относительно небольшие максимальные диаметры деталей, а также невозможность обрабатывать заготовки с большой массой.

Если конфигурация поверхности заготовки не соответствует размерам цангового патрона – необходимо применять специальные выравнивающие вкладыши.

Рычажные

Рычажный патрон

Рычажный патрон

До недавнего времени были самыми популярными типами креплений в токарных станках. Принцип действия основан на смещении кулачков с зажимами посредством движения двуплечего рычага. Для оптимизации настройки в конструкции есть гидропривод.

Главной характеристикой патронов этого типа является количество фиксирующих кулачок и степень их смещения на рабочем диске. Настройка положения заготовки является сложным процессом. В особенности если необходима нестандартная обработка.

Способы переналадки токарного патрона этого типа:

  • одновременное смещение кулачков с помощью ключа. Он устанавливается в прорезь регулирования гидравлического привода;
  • регулировка каждого кулачка в отдельности. Эта операция требует много времени и не каждая конструкция токарного патрона рычажного типа имеет такую функцию.

В процессе работы может наблюдаться незначительный люфт детали во время ее вращения. Поэтому рычажные фиксирующие компоненты станка применяются в основном только для черновой обработки.

Клиновые

Клиновый патрон

Клиновый патрон

Эта модель токарного патрона представляет собой усовершенствованную конструкцию вышеописанного рычажного механизма. Для обеспечения большей точности для каждого кулачка есть свой пневматический или механический привод.

Подобная конструкция применяется для выполнения точных операций по токарной обработке. Преимуществом ее эксплуатации является возможность смещения центра заготовки относительно оси вращения. Таким образом можно изготавливать детали сложной формы.

К особенностям работы с клиновыми токарными патронами можно отнести следующие факторы:

  • сложность настройки;
  • высокая точность выставляемых параметров, низкий процент погрешности обработки;
  • надежность фиксации за счет равномерного распределения усилия давления на каждом кулачке.

Для токарных станков с блоком ЧПУ важна возможность быстрой перенастройки. Поэтому в подобном оборудовании используются специальные модели зажимных устройств, подключаемые к блоку управления.

К материалу изготовления клиновых патронов предъявляются особые требования. Зачастую обработка происходит на высоких оборотах, поэтому свойства фиксирующего устройства не должны измениться во время выполнения этого процесса.

Мембранные

Мембранный патрон

Мембранный патрон

Наиболее высокими показателями точности фиксации обладают мембранные модели токарных патронов. Мембраны из упругого материала крепятся к фланцу. После установки заготовки отключается гидропривод и деталь крепится с помощью расширения мембраны.

Для этой модели фиксирующего устройства характерно большое количество кулачков и низкая степень зажима. Поэтому мембранные патроны в основном используются для чистовой обработки, выполняемой на низких скоростях.

В видеоматериале показан пример установки и эксплуатации:

Блок: 3/3 | Кол-во символов: 3853
Источник: http://StanokGid.ru/osnastka/patrony-dlya-tokarnogo-stanka.html

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.

Блок: 2/7 | Кол-во символов: 898
Источник: https://stankomach.com/o-kompanii/articles/tokarnyj-patron.html

Двухкулачковые патроны

2- кулачковый самоцентрирующийся патрон

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.

Блок: 4/7 | Кол-во символов: 659
Источник: https://stankomach.com/o-kompanii/articles/tokarnyj-patron.html

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.

патрон токарный сборный

Накладной

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

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.

Блок: 5/8 | Кол-во символов: 786
Источник: https://VseOChpu.ru/tokarnyj-patron-kulachkovyj/

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.

Блок: 5/7 | Кол-во символов: 857
Источник: https://stankomach.com/o-kompanii/articles/tokarnyj-patron.html

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. 

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 347
Источник: https://mekkain.ru/library/patron-tokarnyij.html

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.

Блок: 6/7 | Кол-во символов: 732
Источник: https://stankomach.com/o-kompanii/articles/tokarnyj-patron.html

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.

Ключ

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

Ключ патрона токарного

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.

патрон токарный 4

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.

Диск токарного патрона

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.

Кулачок накладной патрона токарного

Блок: 7/8 | Кол-во символов: 1351
Источник: https://VseOChpu.ru/tokarnyj-patron-kulachkovyj/

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.

патрон токарный новый

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.

патрон токарный американский

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.

патрон токарный 2

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.

Блок: 8/8 | Кол-во символов: 1928
Источник: https://VseOChpu.ru/tokarnyj-patron-kulachkovyj/

Кол-во блоков: 19 | Общее кол-во символов: 25879
Количество использованных доноров: 6
Информация по каждому донору:

  1. http://StanokGid.ru/osnastka/patrony-dlya-tokarnogo-stanka.html: использовано 3 блоков из 3, кол-во символов 5942 (23%)
  2. https://mekkain.ru/library/patron-tokarnyij.html: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 1969 (8%)
  3. https://stankomach.com/o-kompanii/articles/tokarnyj-patron.html: использовано 4 блоков из 7, кол-во символов 3146 (12%)
  4. https://VseOChpu.ru/tokarnyj-patron-kulachkovyj/: использовано 6 блоков из 8, кол-во символов 6187 (24%)
  5. http://orgstanki.ru/kakie-byvayut-tokarnye-patrony-i-kak-vybrat-podxodyashhij.html: использовано 2 блоков из 3, кол-во символов 5495 (21%)
  6. http://met-all.org/oborudovanie/prochee/tsangovyj-patron-dlya-frezernogo-tokarnogo-stanka.html: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 3140 (12%)


Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий