Токарные патроны для станка: основные виды и сфера применения

Патрон цанговый для токарного станка

Главная » Станок » Патрон цанговый для токарного станка

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.

Классификация токарных патронов

Цанговые

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

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

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

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:

stanokgid.ru

Цанговые патроны

Цанговый патрон – специальное приспособление, используемое для зажима инструмента при выполнении  токарных, фрезерных, сверлильных и прочих операций связанных с обработкой металлических заготовок  на основании технического  задания (последовательности  выполняемых операций, технологии обработки, прилагаемого  эскиза  изделия).

Цанги

Виды и принципы действия зажимных патронов

Цанговые патроны используют в основном при обработке холоднокатаного прутка или других металлических изделий имеющих уже обработанную поверхность.

Конструктивно патроны можно классифицировать по функциональности:

  • с неподвижным механизмом;
  • с выдвижным механизмом;
  • с втягиваемым механизмом.

Каждая конструкция имеет свои особенности.  Подающий тип выполнен в виде стальной втулки с 3-мя  разрезами образующими лепестки, которые обладают пружинящим эффектом.

Чертеж  № 1 цанги главного шпинделя

Тип F

Цанги  типа F – зажимные главного шпинделя используются для закрепления обрабатываемого изделия.

Чертеж № 2 цанги противошпинделя

Тип LN

Цанги  типа LN – противошпинделя производятся удлиненными, размер Е зависит от типоразмера.

Чертеж № 3  цанги типа R

Тип R

Типа R – являются цангами тянущего типа.

Чертеж № 4  цанги типа Т

Тип T

Типа Т – зажимные.

Чертеж № 5 цанги BF

Тип BF

Цанга, подающая типа BF — предназначена для подачи прутка.

При установке на станке подающая цанга по резьбе крепится на трубу с помощью, которой подается в рабочую зону. Необходимо учитывать конструктивную особенность – размер и форму цанги, которая  в обязательном порядке должна соответствовать профилю обрабатываемого прутка.

В ходе подготовки к обработке пруток продвигается через лепестки, которые за счет конструктивных особенностей плотно удерживают заготовку. В ходе обработки при подаче заготовки за счет вращения увеличивается сила сцепления между лепестками и изделием.

Принцип действия зажимных элементов основан на усилении сцепления лепестков  с обрабатываемой заготовкой при вращении рабочего механизма. Втулки, имеющие 3 лепестка, используются для обработки изделий до 3 мм, четыре – до 80 мм, шесть – свыше 80 мм.

Обычно цанги имеют угол в вершине конуса равным 30º.

Цанги на вал 2 мм (0,1-3 мм) для микродерели

При обработке тонкого прутка используются цанги оснащенные пружинами, увеличивающими прижимную силу кулачков. При увеличении диаметра обрабатываемой заготовки применяются  конструкции, оснащенные специальными вкладышами подбираемые по габаритам изделия.

Цанговый зажим также используются при обработке с помощью сверла, фрезы или метчика. Втулка фиксируется в патроне с помощью гайки, а режущий инструмент непосредственно в цанге.

При фиксации  гайкой производится уменьшение внутреннего объема отверстия, где устанавливается заготовка тем самым, увеличивается сила удерживающая пруток в неподвижном состоянии.

Патроны данной конструкции имеют и свои недостатки. Прежде всего, должно выполняться требование совпадения хвостовиков используемого инструмента с характеристиками используемых цанг. На предприятиях наиболее широко используются цанги типа ER, составляющими наибольшее количество в общем объеме используемого инструмента.

При выполнении сложных работ по изготовлению изделий, используются различные цанги  с указанием всех размеров и технологии выполнения рабочих операций, но часто приходится комбинировать оснастку или изготавливать своими руками необходимый цанговый патрон с требуемыми характеристиками.

Источник: http://i-perf.ru/stanok/patron-cangovyj-dlya-tokarnogo-stanka.html

Цанговый патрон для станка: разновидности, конструкция, принцип действия

Такое устройство, как патрон цанговый, представляет собой разновидность зажимных механизмов, используемых для фиксации режущего инструмента, вращающегося с большой скоростью.

В отличие от моделей быстрозажимного типа, цанговые патроны не требуют использования дополнительных приспособлений, таких как винты, шпильки или стопорные элементы, поэтому такие устройства часто называют самозажимными.

Токарный цанговый патрон для фиксации квадратных прутков

Зажимными элементами цангового типа оснащают патроны для токарного станка, в которых фиксируются детали в процессе обработки.

Такие патроны в зависимости от геометрических параметров обрабатываемой заготовки могут отличаться как своими размерами, так и формой зажимных элементов.

Самыми распространенными из всех используемых на сегодняшний момент являются цанговые зажимы, относящиеся к типу ER.

Основные разновидности

Для комплектации современных металлообрабатывающих станков (токарных, фрезерных и сверлильных) используются самоцентрирующиеся патроны, оснащаемые двумя, тремя или четырьмя кулачками.

Зажимные элементы в таких патронах могут приводиться в действие вручную или при помощи механического привода.

Если говорить о сферах применения таких зажимных механизмов, то двухкулачковые патроны используются преимущественно для фиксации фасонных отливок в процессе их обработки, а при помощи трехкулачковых зажимных механизмов обеспечивается надежное крепление заготовок и хвостовиков инструментов круглой, конусной и шестигранной формы. Зажимные механизмы, оснащенные четырьмя кулачками, используются в тех случаях, когда для выполнения обработки необходимо зафиксировать несимметричную заготовку или деталь прямоугольной формы.

Цанговый патрон ER20 с комплектом цанг для фрезерного или фрезерно-гравировального станка

Вообще все механизмы для фиксации инструмента или заготовки в процессе обработки подразделяются на следующие категории:

  • устройства цангового типа;
  • рычажные устройства;
  • устройства быстрозажимного типа (БЗП);
  • клиновые зажимные устройства;
  • гидропатроны;
  • мембранные зажимы;
  • термопатроны;
  • двух-, трех- и четырехкулачковые зажимные устройства.
Читайте также:  Описание и особенности п-образного алюминиевого профиля

Самозажимные патроны, в которых используется цанговый механизм, нужны для оснащения как специализированных, так и универсальных станков.

Преимуществом применения патронов данного типа является то, что их конструкция обеспечивает достаточное усилие зажима даже при небольшом значении крутящего момента, чего нельзя сказать о подобных устройствах других типов.

При выборе цангового патрона следует обращать внимание на то, чтобы основные элементы его конструкции были изготовлены из закаленной стали. В таком случае он способен прослужить значительно дольше.

Как работает зажимной цанговый механизм

Фрезерный или токарный патрон, основу которого составляет цанговый зажим, работает по следующему принципу:

  • Самозажимная гайка, которую закручивают, создает давление на торец цангового механизма.
  • Под воздействием давления цанга передвигается в отверстие конусной формы, что приводит к сжатию лепестков, из которых состоит ее рабочая часть.
  • Сжимаясь, лепестки цанги надежно фиксируют хвостовик инструмента или заготовку.

Устройство простого цангового зажима

Большим преимуществом цанговых патронов для фрезерного станка (или токарного оборудования), если сравнивать их с подобными устройствами других типов, является то, что инструмент или заготовка, которые в них фиксируются, отлично центрируются, что обеспечивает их минимальное радиальное биение. Кроме того, чтобы использовать фрезерный или токарный патрон цангового типа, нет необходимости применять специальные ключи, которые, как правило, часто теряются.

В патроне токарного станка могут зажиматься прутки различной формы благодаря сменным цангам

Цанговые патроны можно использовать для фиксации деталей, конфигурация поперечного сечения которых не соответствует форме их входного отверстия. Для того чтобы зафиксировать в цанговом патроне такую деталь, применяются специальные картриджи, поставляемые в комплекте с устройством.

Конструктивные особенности

Основными элементами конструкции любого цангового патрона являются зажимная гайка и цанговый зажимной механизм, который может быть выдвижным, втягиваемым или неподвижным. В зависимости от своего назначения цанговые механизмы могут быть зажимными и подающими.

Механизмы цангового типа используются и для фиксации обрабатываемых деталей по поверхности их внутреннего отверстия. Обеспечивает такую фиксацию специальное приспособление – цанговая оправка.

Кроме фиксации деталей в процессе их обработки, цанговая оправка может использоваться для закрепления на ней фрез насадного типа.

Классификация цанговых патронов по конструкции

Цанговые механизмы подающего типа применяются в тех случаях, когда зафиксированную в них деталь в процессе ее обработки необходимо периодически выдвигать из зажимного устройства.

Конструкция такой цанги состоит из стальной втулки, на боковой поверхности которой выполнено три надреза, формирующих пружинящие зажимные лепестки, а также из трубки, через внутреннее отверстие которой заготовка подается в зону обработки.

Перед началом использования такого механизма цанговая втулка вкручивается в резьбовое отверстие в трубке, а конец обрабатываемой заготовки пропускается между лепестками зажимного механизма. За подачу заготовки в зону обработки отвечает специальный шток, приводимый в действие посредством кулачкового или гидромеханического механизма.

Типы цанг

Зажимная цанга, которая также выполнена в виде втулки с пружинящими лепестками, обеспечивает только фиксацию заготовки, без ее подачи в зону выполнения обработки.

В зависимости от диаметра хвостовика инструмента или обрабатываемой заготовки, которые фиксируются при помощи цангового механизма, количество лепестков может быть различным.

Так, для фиксации инструментов и заготовок с диаметром не больше 3 мм используются трехлепестковые цанги, с диаметром от 3 до 80 мм – четырехлепестковые, с диаметром более 80 мм – шестилепестковые.

Для фиксации инструментов и заготовок самого маленького диаметра нужны разъемные зажимные цанги, в конструкции которых присутствуют специальные пружины, отвечающие за разжимание кулачков. Цанги данного типа могут дополнительно комплектоваться вкладышами, подбираемыми в зависимости от диаметра инструмента или заготовки.

Цанговые держатели с цилиндрическим хвостовиком

Цанговые патроны, конструкция которых дополнена еще одной гайкой, могут использоваться для фиксации инструментов небольшого диаметра с хвостовиком, имеющим форму конуса Морзе. Минусом цанг данного типа является то, что для инструментов различного диаметра необходимо использовать отдельный зажимной механизм.

Рекомендации по выбору

Первое, на что следует обращать внимание при выборе зажимного патрона цангового типа, – это то, как такое устройство фиксируется на шпинделе используемого оборудования.

Вариантов такого крепления может быть два: использование специального переходника или накручивание патрона на резьбовой конец шпинделя.

Если фрезерный или токарный патрон цангового типа будет присоединяться к шпинделю станка при помощи фланца или посредством конуса Морзе, необходимо предварительно выяснить их точные параметры (диаметр пояска и параметры конусности).

Как уже говорилось выше, в зависимости от диаметра хвостовика инструмента или обрабатываемой заготовки выбирается количество зажимных элементов, которыми оснащена цанга. Кроме того, следует обращать внимание на материал, из которого изготовлены такие элементы: чем он тверже, тем дольше вам прослужит патрон.

Технические параметры цангового патрона с конусным хвостовиком, учитываемые при подборе оснастки

Простейший цанговый зажим, при помощи которого на валу электродвигателя фиксируется сверло, можно сделать и своими руками. Для изготовления такого фиксирующего механизма, который можно использовать только при выполнении сверлильных работ по мягким материалам, вам потребуются:

  • стальная проволока диаметром 1 мм;
  • цилиндрическая оправка, диаметр которой соответствует поперечному размеру вала электродвигателя и сверла;
  • паяльник и припой.

Источник: http://met-all.org/oborudovanie/prochee/tsangovyj-patron-dlya-frezernogo-tokarnogo-stanka.html

Какие бывают основные принадлежности для токарных станков?

Хотите переоборудовать Ваш токарный станок под деревообработку (Jet BD-7) или планируете обрабатывать заготовки не только цилиндрической, но и призматической формы? Для этого Вам понадобятся дополнительные принадлежности. А именно упор и цанговый патрон.

Но они не поставляются в комплекте к оборудованию, что же делать? Ответ прост –  их всегда можно подобрать отдельно. Встречаются и другие случаи, когда требуются приспособления такого рода.

Какие они бывают, когда нужны и как правильно выбрать наиболее подходящие? Это мы расскажем в данной статье.

Для крепления заготовки

Патрон

Цанговый для зажима имеет цанги (пружинящие разрезные втулки). Они могут иметь цилиндрическую или призматическую форму. Особенно удобны такие патроны при производстве металлических деталей различных форм.

В цанге можно зажать как обычный прут, так и шести- или четырехгранную заготовку, без опасности, что грани деформируются, или такая деталь будет закреплена недостаточно надежно.

Кроме того цанги имеют разный диаметр и очень легко заменяются в патроне, что позволит обрабатывать самые различные заготовки с минимальными потерями по времени.  Если втулки подходящего калибра не было в наборе, её всегда можно докупить.

Обратите внимание, что далеко не на каждый станок можно установить патрон этого вида, к примеру, его можно закрепить на токарных станках по металлу Jet (BD-7, BD-8).

Кулачковый – самый распространенный вид патрона. Обычно он имеет несколько (от 2 до 6) цельных или сборных кулачков и устанавливается на шпиндель станка через переходной фланец, который можно приобрести отдельно, к примеру, для замены при износе.

Лучше всего такой патрон подходит для работ с круглыми заготовками. Диаметр патрона может быть от 80 до 400 мм.  В зависимости от выбранного значения в нем можно будет закреплять прут с максимальным диаметром от 25 до 200 мм.  Данное приспособление бывает быстрозажимным  или ключевым.

У последнего сила зажима регулируется вручную. Это очень важно, например, при обработке мягких металлов или дерева, где есть опасность повредить деталь при слишком сильном зажатии.

Кроме того, это является гарантией, что фиксация всегда будет надежной и не будет опасности, что из-за изношенного быстрозажимного механизма заготовка вылетит или уйдет вглубь патрона.

Обратите внимание: после длительного использования может возникать незначительное биение детали при вращении, из-за стачивания одного или нескольких кулачков и соответственно смещения центра. Чтобы это исправить, кулачки растачиваются.

При расточке важно учесть, из какого материала они выполнены, чтобы правильно подобрать резец. К примеру, закаленные кулачки растачивают твердосплавным расточным резцом.

Отметим, что рано или поздно растачивать кулачки будет некуда и патрон придется заменять полностью.

Поводковый – применяется на токарных станках по дереву (Jet MK-2, Энкор Корвет-76). Он имеет несколько зубцов, которые захватывают заготовку.

Для крепления детали необходимо с помощью углового центроискателя карандашом отметить на бруске центр, просверлить там отверстие 3-5 мм глубиной, туда установить центральный зуб патрона и ударить по хвостовику киянкой для лучшего сцепления.

Далее следует вставить приспособление в переднюю бабку и надеть на него заготовку. Преимущества такого патрона в более простом и быстром способе крепления бруска и в доступной цене.

Планшайба

Крепежная принадлежность, представляющая собой металлическую шайбу толщиной 10-15 мм с отверстиями различной формы. Она накручивается на шпиндель станка и применяется для фиксации заготовок большого диаметра или деталей с несимметричным сечением. Для крепления используются болты.

Причем в случае зажатия деревянных заготовок они выполняют функцию зубцов, как у поводкового патрона. А когда закрепляются металлические детали, используется система резьбового соединения.

Читайте также:  Для чего нужна калибр-пробка гладкая

Главный плюс такого устройства – очень надежное крепление заготовки на станке без необходимости дополнительной фиксации со стороны задней бабки.

Вращающийся центр

Приспособление, которое применяется при обработке металлических и деревянных деталей большой длины для исключения биения заготовки. А также при обработке материалов небольшой жесткости и в прочих случаях, когда требуется фиксация детали с обоих концов. Устанавливается центр в пиноль задней бабки.

В своей конструкции он имеет вращающуюся на роликовом и шариковом подшипниках головку.  Самая распространенная её форма – конус, но есть вращающиеся центры со сменными насадками в виде трех или четырехгранной пирамиды разных размеров, параллелепипеда и пр.

Такой вид приспособления удобен при обработке деталей с различными отверстиями в основании. Конус Морзе (хвостовик) центра, который закрепляется в пиноли, может иметь номер от 1 до 6. Выбор подходящего следует производить в зависимости от модели станка.

Обратите на это внимание, в противном случае Вы попросту не сможете установить оснастку на оборудование.

Люнеты

Основное назначение этого приспособления – организация дополнительной опоры для металлических заготовок с длиной, в 10-12 раз превышающей их диаметр. Используются люнеты для предотвращения  прогибов и биения деталей, без них работа значительно усложняется. Встречаются два вида данных элементов:

Приспособления для крепления оснастки

Резцедержатель

Также важная деталь любого токарного станка по металлу, она служит для крепления оснастки.

Позиционный – самый распространенный тип, на котором можно закрепить от 1 до 4-х различных режущих инструментов с квадратной державкой (Резцедержатель двухпозиционный для токарного станка BD-7 Jet 50000914). Смена установленной оснастки производится поворотом держателя с помощью специальной рукоятки. Преимущество данной принадлежности в доступной цене.

Картриджный – резцедержатель, представляющий собой основу, на которую закрепляется сменный картридж с резцом (Резцедержатель MultiFix для токарно-винторезных станков серии ZX Jet 956602А). Удобно такое устройство тем, что количество картриджей, а соответственно и оснастки, не ограничено, как в случае с позиционным приспособлением. При этом картриджи бывают двух типов:

  • D –  для закрепления резцов с квадратной  державкой.
  • H – для фиксации оснастки с цилиндрическим основанием.

Упор

Приспособление, также называемое подручником, которое служит как подставка для стамески. Используется оно на токарных станках для деревообработки и представляет собой металлическую пластину, на которую при обточке опирается резец.

Упор является регулируемым по высоте для настройки на различные виды обточки, например, при тангенциальном резание оснастка должна находиться выше оси заготовки.

Данная принадлежность Вам может понадобиться, если старая пришла в негодность или если Вы переоборудуете токарный станок по металлу под деревообработку.

Внимание: переоборудовать можно не каждую модель техники. Предварительно уточните в инструкции по эксплуатации, допускает ли это Ваша.

Совет: важно чтобы подручник легко перемещался как параллельно, так и перпендикулярно детали, а также, чтобы его можно было быстро зафиксировать в необходимом положении. Это ускорит Вашу работу и исключит рывки, из-за которых стамеска может соскочить.

Сверлильный патрон

Специальный вид патрона для закрепления сверел, зенкеров и разверток. Данное приспособление по строению идентично с кулачковым патроном электродрели, закрепляется в пиноли задней бабки с помощью конуса Морзе, также как и вращающийся центр.

Без него не обойтись, если Вы планируете изготавливать детали с отверстиями. Обратите внимание, для его установки важно чтобы у станка  был ход пиноли задней бабки (в некоторых моделях он составляет 100 мм – Токарный станок JWL-1442 708358LM).

Не важно какая из дополнительных принадлежностей Вам понадобилась, в нашем интернет-магазине представлены все из перечисленных.

Выбор подходящей осуществить очень просто – в её названии всегда указывается, для какого станка эта оснастка предназначена, причем это может быть как целая группа оборудования, так и конкретные модели.

Чтобы оформить заказ того или иного приспособления – позвоните нашим менеджерам по бесплатному телефону.

Источник: https://www.vseinstrumenti.ru/stanki/tokarnye/articles/956/

Устройство, предназначение, работа токарного станка по металлу

Создание множества разнообразных моделей станков, которые конструктивно отличаются друг от друга, дало возможность осуществить автоматизацию обрабатывания металлических изделий.

Токарный станок по металлу считается наиболее популярным на данный момент устройством станочного типа. Возможно приобрести настольные станки.

Они не так функциональны, как стандартные, однако с успехом используются домашними умельцами и частными мастерами. Различные их модели располагают отличающимися характеристиками.

Принцип работы

Токарное обрабатывание металлических деталей считается наиболее распространенной операцией, осуществляемой на производстве.

Соответственно со статистическими данными, больше 60% всех металлических изделий обрабатывается с помощью данной технологической операции.

Сегодня обычные устройства используются редко, их практически повсеместно заменили на агрегаты с ЧПУ, дающие возможность выполнять высокоточную обработку.

Ключевые технические характеристики токарного станка следующие:

  • наибольший допустимый радиус обтачиваемого изделия;
  • наибольшая дистанция промеж центров станочного устройства;
  • наибольший диаметр детали, фиксируемой над суппортным элементом для обрабатывания.

В пиноль задней бабки устанавливаются необходимые приспособления (развертки, сверлильные инструменты). Задняя бабка двигается по направляющим станины, останавливается в требуемом месте. Суппортный элемент располагается промеж задней и передней бабки.

При обрабатывании каретка станет передвигаться по направляющим, перемещать резец продольно заготовке. Держатель резца выбирается при учете уровня нагрузки на режущий инструмент, материала изделия. Для несложной обработки обычно берутся одиночные держатели резца. На выпускаемых сегодня станочных агрегатах установлены резцовые головки.

Это высокопрочные элементы, на которых возможно зафиксировать четыре режущих инструмента одновременно.

Устройство токарного станка по металлу таково, что он функционирует благодаря электрическому мотору, который оснащен ременным приводом из материала высокой плотности. Ремень объединяет движок и ступенчатый шкив. Натяжение ремня должно быть достаточным для производительной работы.

Типы станков

  1. Токарно-винторезные. Предоставляют возможность точить конусы, создавать разные типы нарезок. Считаются самыми универсальными устройствами. Почти не используются на крупносерийном производстве.
  2. Токарно-карусельные. Предназначаются для обрабатывания крупногабаритных изделий.

    Позволяют точить и растачивать цилиндры, конусы, выполнять подрезку торцов и прорезку углублений.

  3. Лоботокарные. Предназначаются для обрабатывания цилиндров, конусов, фасонов, чугунных/стальных дисков.
  4. Токарно-револьверные. Используются для обработки изделий, выполненных из калиброванного прутка.

    На таком оборудовании возможно точить, растачивать, сверлить, зенкеровать, развертывать детали. Кроме того, можно создавать нарезки посредством метчиков.

  5. Автоматы продольного точения. Применяются для производства мелкосерийных изделий из прутка, фасонного профиля. Позволяют точить медные, стальные заготовки.

    Конструкция токарного станка подобного типа такова, что он управляется посредством кулачковой системы и распределительных валов, установленных в станине.

  6. Многошпиндельные. Предназначаются для обрабатывания изделий из прутка, имеющего сечение в форме круга/шестигранника/квадрата. Дают возможность точить, подрезать, сверлить, растачивать, зенкеровать заготовки.

  7. Токарно-фрезерные. Особенность устройств такова, что они предоставляют возможность как точить, так и фрезеровать заготовки. Рабочее приспособление заменяется автоматически.

Конструктивные элементы

Схема токарных станков разных моделей приблизительно одинакова.

Станина

Главным узлом станочного устройства считается станина, которая состоит из пары ребер, расположенных вертикально. Промеж них поперечно располагается несколько перекладин, которые делают статор неподвижным.

Основание размещено на ножках. Число ножек зависит от величины станины. Конструктивно они устроены так, что в них возможно помещать весь нужный инструмент.

Поперечные станинные рейки, расположенные наверху, являются направляющими для перемещения по ним суппортного элемента, задней бабки. Сегодня нашли применение направляющие двух типов:

  • призматические (для передвижения суппортного элемента);
  • плоские (для перемещения задней бабки).

Передняя бабка

Узлы, располагающиеся в передней бабке, поддерживают и вращают обрабатываемое изделие. Тут же размещаются элементы, которые регулируют быстроту кручения заготовки. К ним причисляются:

  • шпиндель;
  • два подшипника;
  • шкив;
  • коробка скоростей.

Главным узлом передней бабки считается шпиндель. Справа от него имеется нарезка. К ней прикрепляются патроны, которые удерживают изделие. Шпиндель монтируется на пару подшипников. Точность токарной обработки зависит от его состояния.

В передней бабке есть гитара сменных шестеренок, предназначающаяся для передачи кручения и вращающего момента с выходного вала коробки скоростей на вал коробки подач. Настройка суппортной подачи выполняется посредством подбора и перестановки разных колес с зубцами.

Задняя бабка

Этот элемент входит в основные узлы токарного станка. Он заключает в себе основание и держатель шпинделя.

Подвижный держатель перемещается по основанию под углом в 90 градусов к станочной оси, проходящей горизонтально. Благодаря этому возможно точить конусы. Через стенку бабки проходит вал, поворачиваемый рычагом, расположенным сзади станочного агрегата. Фиксация бабки на станине выполняется обыкновенными болтами.

Суппорт

Верх суппорта служит для фиксации режущих приспособлений, используемых при обрабатывании изделий. Так как суппортный элемент подвижен, резец передвигается туда, куда нужно рабочему.

При обрабатывании изделий большой длины суппортный ход по горизонтали станочного агрегата должен совпадать с длиной изделия. Продольно суппорт перемещается по салазкам, а поперечно – по вертикальным направляющим.

Эти направляющие необходимы для поворота суппорта. Они позволяют задавать угол размещения изделия относительно станочного фартука.

Коробка подач

От данного агрегата зависит, в какую сторону будет двигаться суппорт. Трензель, задающий направление, располагается в передней бабке. Управляется он при помощи внешних рукоятей. Кроме направления, возможно менять амплитуду перемещения. Для этого используются сменные шестеренки.

Шпиндель

Шпиндельный корпус должен не прогибаться под действием:

  • массивных заготовок;
  • максимально натянутого ремня;
  • давления режущего инструмента.

Особенные требования выдвигаются к шейкам, устанавливаемым в подшипники. Их нужно шлифовать правильно и чисто.

Шпиндель является устойчивым благодаря подшипникам, узлу регулирования натяжения. К правому подшипнику шпиндельный узел прикрепляется при помощи втулки из бронзы. Ее наружная расточка такая же, как у гнезда передней бабки. На втулке есть сквозное отверстие и несколько надрезанных участков. Закрепляется она посредством гаек, которые накручены на ее концы с резьбой.

Гитара

Соответственно с описанием токарного станка, данный узел служит для регулировки суппортной подачи, является набором сменных шестеренок. Гитара оснащена реверсом. В выпускаемых сегодня устройствах она не применяется.

Фартук

Фартук приводит в движение станки, которые соединяют суппорт с зубчатой рейкой и винтом хода. Управляющие рукояти размещены на корпусе, что облегчает регулирование суппортного хода.

Электрическое оснащение

Соответственно с устройством токарного станка, он функционирует благодаря электроприводу. Моторы, которыми оборудуются подобные агрегаты, бывают асинхронными либо функционирующими от постоянного электрического тока. Движки способны выдавать как одну, так и несколько скоростей вращения.

Большая часть станочных агрегатов оснащается моторами с короткозамкнутым ротором. Для того чтобы передавать вращающий момент от мотора коробке скоростей, применяется ременная передача либо прямое соединение с валом.

Сегодня существуют устройства, у которых быстрота вращения шпинделя настраивается бесступенчато. Однако так как подобные станки чересчур массивные, они используются нечасто.

Технология работы

Назначение и устройство токарных агрегатов таково, что они дают возможность применять резцовые, сверлильные, зенкеровочные, разверточные, метчиковые, плашковые, фасонные приспособления. Резцы используются чаще прочих инструментов, применяются для обрабатывания плоскостей, цилиндров, фасонов; создания нарезки.

Для фиксации деталей применяются патроны. Устройство токарного патрона хорошо знакомо любому опытному рабочему.

Обыкновенно используется самоцентрирующийся патрон с тремя кулачками, передвигающимися посредством диска. Последний располагает пазами, в которых есть кулачковые выступы и коническое колесо с зубцами.

В зависимости от направления вращения диска, кулачки сближаются с центром либо отдаляются от него.

Говоря про устройство токарных станков, нельзя не упомянуть про специальные хомутики, передающие кручение от шпинделя к обрабатываемой детали, монтированной в центрах станочного агрегата. Хомутик устанавливают на обрабатываемое изделие и фиксируют винтом. Хвостовик упирается в палец патрона поводка.

Патроны-цанги используют обычно для фиксации холоднотянутого прутка. Патроны-мембраны используются для обработки деталей с высокоточным центрированием. Метод фиксации изделий подбирается при учете их величины, жесткости, точности обрабатывания.

Источник: https://oxmetall.ru/tokarnaya/ustrojstvo-rabota-stanka-po-metallu

Особенности и принцип работы токарного патрона: 3-х кулачковый 250 мм для станка по дереву – СибНовСтрой

Точность и качество обработки на токарном станке во многом зависит от установленного патрона. Патрон для токарного станка по дереву обеспечивает закрепление заготовки штучного или пруткового типа и передает основное движение резания.

Обработка с высокими скоростями резания требует от патрона высокой точности центрирования и надежности крепления заготовки.

Патроны отличаются по конструкции в зависимости от функционального и технологического назначения.

Классифицируют токарные патроны по нескольким признакам:

  • Способ крепления к станку: на фланец шпинделя, с использованием переходного фланца, прямо на шпиндель станка.
  • Установка кулачков: с независимым перемещением, с установкой непосредственно на фланце шпинделя.
  • Принцип закрепления заготовки: ручной, механизированный (с гидравлическим или пневмоприводом).

Принцып ручного закрепления заготовки

Использование механизированного привода снижает затраты вспомогательного времени на установку и закрепление заготовки. Привод обеспечивает точное положение заготовки и центрирование при установке, такой механизм способствует повышению точности обработки.

Токарные патроны имеют разное количество кулачков. Они могут быть 2, 3 и 4 кулачковыми. Кулачки находятся в непосредственном контакте с заготовкой при работе, удерживают ее в одном положении. Бывают прямые и обратные.

Патрон является сложным технологическим изделием, сборной конструкции. При изготовлении сборочных единиц используются различные материалы. Корпус выполняется из серого чугуна марки СЧ 30. Материалом для деталей служит инструментальная сталь с высоким пределом прочности и термической обработкой. Шероховатость на рабочих поверхностях не выше 1,6.

Классификация

В зависимости от конструктивного исполнения токарные патроны бывают:

  • рычажные;
  • самоцентрирующиеся;
  • клиновые;
  • цанговые;
  • мембранные.

Рычажный вид

Едва ли не самая популярная конструкция. Действие механизма основывается на перемещении кулачков и зажимов за счет подвижности двухплечего рычага. Наличие гидропривода позволяет оптимизировать конструкцию.

К основной характеристике устройства относится количество зажимов для закрепления кулачка и способность к смещению по рабочему диску. Настроить такой патрон достаточно сложно, особенно при нестандартной обработке.

Переналадка происходит по двум схемам:

  • Независимая регулировка кулачков – операция трудоемкая и выполняется не для каждой конструктивного типа патрона.
  • Синхронное перемещение кулачков ключом.

Для проведения наладки специальный ключ устанавливается в паз для настройки гидропривода.

При работе с устройством подобного типа отмечается небольшой люфт детали при вращении. По этой причине рычажные конструкции чаще используются при черновой обработке.

Самоцентрирующийся вид

Заготовка центруется в патроне за счет одновременного перемещения кулачков, что характерно трехкулачковому самоцентрирующемуся патрону. Синхронное перемещение всех кулачков обеспечивается за счет вращения диска, на торце которого сделаны пазы по спирали Архимеда.

С противоположной стороны диска нарезано коническое зубчатое колесо. Оно входит в зацепление с тремя малыми кончиками. При повороте ключа приводится во вращение малое зубчатое коническое колесо, находящееся в зацеплении с диском.

В патронах с механизированным приводом усилие зажима обеспечивает гидроцилиндр или пневмоцилиндр, установленный с задней стороны шпинделя. Шток цилиндра соединяется посредством тяги с механизмом перемещения кулачков в патроне. Тяга проходит через центральное отверстие в шпинделе. Перемещение поршня в одну или другую сторону означает, что заготовка зажимается либо освобождается.

Клиновой вид

Строение клинового патрона

Клиновая конструкция появилась после усовершенствования рычажного патрона.

Точность перемещения каждого кулачка удалось обеспечить после установки отдельных механических или пневматических приводов, что позволило использовать устройство на точных операциях.

Клиновой патрон наделен неоспоримым преимуществом перед прочими исполнениями. У него есть функция смещения оси заготовки от центральной оси станка. Присутствие эксцентриситета расширяет возможности станка по обработке деталей сложной конфигурации.

Характерные особенности при работе с клиновыми патронами:

  • Трудности при настройке на операцию.
  • Высокая точность установки при низком проценте погрешности.
  • Равномерно распределенная нагрузка от усилия зажима каждым кулачком повышает надежность закрепления заготовки.

Токарный станок с устройством ЧПУ нуждается в быстрой переналадке. В таких станках устанавливают зажимные модули с возможностью подключения к системе управления.

Материал, из которого изготавливают клиновые патроны, должен соответствовать высоким стандартам качества. Нельзя допускать изменения рабочих характеристик патрона в процессе обработки с высокой скоростью.

Цанговый вид

Цанговый пневматический патрон для токарного станка

Закрепить быстро и надежно цилиндрическую деталь на токарном станке поможет цанговый патрон. Во время первой установки могут возникнуть трудности, специалисту следует изучить инструкцию, а также технический паспорт изделия.

Цанга, являющаяся основным элементом конструкции, представляет собой втулку с продольными осевыми прорезями. За счет прорезей формируются упругие зажимные лепестки. Они служат кулачками при зажиме заготовки. Их количество варьируется от 3 до 6 в соответствии с диаметром втулки. Цанга помещается в корпус с зажимной гайкой.

Патрон цангового типа рассчитан на длительный период эксплуатации, а количество закреплений-снятий не регламентируется. Мастеру необходимо выработать принцип работы на станке, с помощью которого коэффициент полезного действия будет оптимальным. Современные агрегаты легко поддаются настройке, многие мастерские предлагают услуги по установке такого оборудования.

Мембранный вид

Токарные патроны мембранного типа характеризуются высокой точностью центрирования и закрепления заготовки.

Мембрана из упругого материала располагается на фланце механизма. На нее устанавливаются зажимные кулачки со сменными губками. Количество кулачков варьируется быть от 3 до 8.

При закреплении заготовки включается пневмопривод.

Пневмопривод токарного станка

Под давлением мембрана прогибается, губки расходятся на 0,1–0,2 мм. Заготовка заводится в патрон до упора и привод отключается. Под действием упругих сил мембрана стремится вернуться в первоначальное положение. Губки обжимают заготовку.

Мембрана, выполненная из пружинной стали, прочно удерживает заготовку при обработке. С увеличением количества кулачков повышается точность центрирования.

Применяют мембранные патроны на чистовых операциях с малыми силами резания. Специфика работы известна далеко не каждому мастеру, необходимо изучить нормативную базу, а также рекомендации профессионалов.

Как выбрать деталь

Оптимальную модель патрона для станка выбирают, руководствуясь комплексной методикой. В первую очередь учитывают технические данные станка и выполняемые операции. Исходя из этого, анализируют следующие параметры.

Конструктивное исполнение – имеет значение способ закрепления заготовки, расположение и число кулачков.

Параметры обрабатываемых деталей – необходимо знать максимальный и минимальный диаметр по валу и отверстию будущей заготовки, вес, длину, конфигурацию. Эти факторы влияют на метод крепления – прямыми или обратными кулачками.

Размер отверстия полого шпинделя под установку заготовки из прутка. А также диапазон частот вращения.

Токарный патрон является неотъемлемой частью токарного станка и без него механическая обработка невозможна.

Видео по теме: Самодельный токарный патрон

Источник:

Токарный патрон своими руками | Строительный портал

Качество и производительность работы любого оборудования зависит напрямую от состояния его оснастки. Особенно важно точно, быстро и надежно закреплять заготовки на аппаратах с ЧПУ и станках, что работают в составе ГПС. Для сокращения времени на расположение заготовки на станке, а также увеличения надежности и точности ее крепления широко применяются патроны для токарных станков.

Источник: http://sibnovostroy.ru/oborudovanie/osobennosti-i-printsip-raboty-tokarnogo-patrona-3-h-kulachkovyj-250-mm-dlya-stanka-po-derevu.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector