Зажимной патрон для токарного станка – Патрон токарный: назначение и конструкция, виды и классификация, размеры и обозначения.

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 к

i-perf.ru

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

Токарный патрон — важный элемент оснастки токарного станка. От того, насколько надежно закреплена заготовка на станке, зависит точность обработки. От качества изготовления патрона — зависит длительность эксплуатации. В процессе совершенствования металлообрабатывающих технологий было разработано множество конструкций патронов, из которых были выбраны наиболее эффективные.

Закрепление патронов на токарном станке

Крепление и центрирование токарных патронов производится на шпинделе токарного станка. Диаметры патронов и способы их крепления — стандартизированы. В зависимости от производителя патроны будут обозначаться типом (по ISO) или исполнением (по Гост). Распространенная конструкция конца шпинделя — это крепление типа С или типа D (cam-lock). Существуют и другие конструкции шпинделя.

Для крепления токарных патронов широко используются фланцы и планшайбы, размещаемые на шпинделе. Они имеют такую же конструкцию, как и фланец токарного патрона, однако такие приспособления позволяют значительно повысить универсальность, поскольку на них можно устанавливать различные патроны. На планшайбах имеются многочисленные отверстия для затяжных болтов и центрирующий выступ. При установке патрона на планшайбу или фланец также можно добиться высокой точности.

Виды токарных патронов

Токарные патроны делятся на такие виды:

• Механические. Наиболее распространенный класс патронов, разделяется на кулачковые, поводковые, цанговые. Первая группа сейчас практически вытеснила вторую и, в свою очередь, делится на самоцентрирующиеся, обычно с 3 кулачками, и несамоцентрирующиеся, у которых количество кулачков может быть 2, 4 или 6. Шестикулачковые патроны используются реже всего.
• Механизированные: Пневматические, гидравлические, электрические. Автоматизируют процесс зажима-разжима заготовки с заданным усилием. Гидравлические патроны чаще используются на станках с диаметром патрона больше 200 мм (диаметры импортных патронов указаны в дюймах 6, 8, 10, 12, 15 и далее дюймов). Пневматические патроны применяются на токарных автоматах. Цанговые патроны служат для зажима прутковой заготовки относительно небольшого диаметра. Электрические. не получили широкого распространения.

Токарный патрон с механическим 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.

stankomach.com

Кулачковые токарные патроны: двух, трех, четырех

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

По количеству кулачков бывают:

• двухкулачковыми;
• трехкулачковыми;
• четырехкулачковыми.

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

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.

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

Двухкулачковые патроны производятся двух типов:

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

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

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

Трехкулачковые патроны

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

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.

Диаметром от 80 до 160 мм

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

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

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.

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.

ГОСТы на кулачковые патроны

Скачать ГОСТ 14903-69 «Патроны самоцентрирующие двухкулачковые»

Скачать ГОСТ 24351-80 «Патроны самоцентрирующие трех- и двухкулачковые клиновые и рычажно-клиновые»

Скачать ГОСТ 2675-80 «Патроны самоцентрирующие трехкулачковые»

Скачать ГОСТ 3890-82 «Патроны четырехкулачковые с независимым перемещением кулачков»

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

stankiexpert.ru

Цанговый патрон для фрезерного станка по металлу

Одна из востребованных разновидностей токарных патронов – это цанговый патрон для фрезерного станка. Основное предназначение их состоит в удержании элементов при их обработке на соответствующем оборудовании. Все разновидности имеют схожий принцип действия.

Принцип действия

Во время работы с фрезерным станком, равно как и со сверлильным или токарным, возникает необходимость в закреплении заготовок с сохранением их положения по мере выполнения требуемых манипуляций. Для этого необходим цанговый патрон.

Цанговый патрон для фрезерного станка

Вне зависимости от типовой принадлежности и размеров принцип работы таких элементов одинаковый. Давление на торцевую часть цанги передается от зажимной гайки. В свою очередь, этот зажим движется к проему конуса, сокращая его. Сильное сжатие и обеспечивает надежную фиксацию элемента.

Если потребуется отсоединить деталь с фрезерного станка по металлу, достаточно просто открутить указанную гайку.

При выполнении манипуляций на оборудовании, снабженном цанговым патроном, колебания заготовки оказываются минимальными – оправки надежно держат элемент. Сам он всегда хорошо центруется вне зависимости от типа патрона.

Крепления такого рода актуальны для различных деталей (прутков, втулок и других), а, равно как и, при выполнении вторичной их фиксации на оборудовании. В наборе к ним всегда идет ряд картриджей различной размерности, к использованию которых обращаются при нестандартной форме профиля детали.

Конструктивные особенности

Основные их составляющие таковы:

• цанга;
• корпус;
• гайка.

Гайка для цангового патрона

Корпус предназначен для установки зажима на фрезеры. Он должен быть надежным и прочным, не допускать никаких механических повреждений, деформаций. Поэтому для его производства применяются определенные сплавы.

Гайка обеспечивает надежную фиксацию детали патроном, не допуская ее колебаний или смещения. Она представлена несколькими типами – самозажимной либо быстрозажимной (к ней требуется специальный ключ).

Сама цанга – это обычная втулка, куда помещается задняя часть фрезы. По мере закручивания гайки, элемент будет прочно фиксироваться путем равномерного его обжатия. Диаметр ее бывает различным.

Положение цанга в патроне:

• неподвижное;
• втягиваемое;
• Выдвигающееся.

В подающей цанге предусматривается отверстие для плотного удержания заготовки. Обычно ее размещают на вращающемся штоке. При необходимости закрепить какой-то элемент с очень маленьким размером, применяется зажимная втулка разъемная. Посредством специальной пружины внутри ее осуществляется раздвижение кулачков.

Зажимы вне зависимости от их конструктивных особенностей применяются для фиксации деталей либо инструментов для обработки металла на фрезерном станке. Выбирают их исходя из имеющегося диаметра резца.

Разновидности цанговых патронов

Эти элементы характеризуются множеством признаков. Этим и объясняется большое число их классификаций.

По своему назначению такие патроны бывают:

• зажимные;
• подающие.

В первых устанавливается цанга по типу втулки, снабженной пружинистыми лепестками. Их численность различная. Определяющий фактор тут диаметр. Так, для удержания деталей в 3 мм подойдет трех лепестковый вариант. Обычно выбор в пользу подобной конструкции делают в ситуациях, когда требуется частая смена фрез по мере выполнения обработки.

Внутри подающих располагается зажим из стали с тремя разрезами, выполненными в продольном направлении. Это своего рода лепестки, но кончики их сходятся. В силу особенностей конструкции, эта разновидность отличается лучшими пружинистыми качествами, поэтому в корпусе могут размещаться элементы самых разных размеров.

На практике повышенной надежностью характеризуется подающий цанговый патрон. Но его недостаток состоит в необходимости применения особых ключей, предназначенных для извлечения детали.

Гаечные ключи для цанговых патронов

Особенности каждого вида

В станках могут применяться такие разновидности патронов с указанными конструкционными особенностями.

Сквозные либо глухие. Первые обеспечивают фиксацию габаритных деталей исходя из размеров самого станка, а в случае со вторым типом возможная длина заготовки ограничивается – одна из боковых сторон запаивается.

Это самая популярная разновидность. Под такой маркировкой скрывается патрон с парой зон фиксации. Еще у него имеется сквозное отверстие.

1 или 2 зоны фиксации. Эта характеристика говорит о том, в скольких точках будет удерживаться элемент при эксплуатации оборудования: в одной либо двух. То есть, у второго типа фиксация четче.

Для метчиков. Это особые изделия с квадратной формой паза. Они необходимы для достижения компенсации по оси.

Все модификации патронов пользуются немалым практическим спросом. Поэтому для бесперебойной работы фрезерного станка лучше запастись большим набором цанг, предусматривающим наличие всевозможных их типов и размерностей.

В таком случае варианты выполняемых задач на оборудовании будут максимально широки. Если же предполагается работа только с определенными типами заготовок, изначально достаточно приготовить только подходящие для них зажимы.

Правила выбора

В любом профильном магазине предлагается широчайший выбор цанг в зависимости от типа и вида оборудования, предполагающихся к обработке деталей. Чтобы по мере выполнения манипуляций не возникало трудностей, необходимо правильно подобрать эти элементы, ориентируясь на следующие характеристики:

• Вариант крепления к шпинделю.
• Зажим может накручиваться на его резьбу посредством дополнительного переходника либо устанавливаться непосредственно на него.
• Кулачки – их количество, материала и формы.
• Сплав крепления. Его подбирают исходя из того, с какими материалами предстоит грядущая работа.
• Оборудования для мягких деталей не подойдет для обработки элементов из твердых сплавов.
• Параметры фланцев.

Параметры фланцев

Если предполагается выполнение ограниченного спектра будущих работ, когда не требуется наличие полного ассортимента втулок (а это лишние затраты), придется подбирать цанги исходя из их основных характеристик. Выбор стоит делать только в пользу надежных, зарекомендовавших себя комплектующих, принимая во внимание их функциональные особенности, размеры и качество материала.

Преимущества относительно прочих фиксаторов

Специалисты называют сразу несколько показателей, по которым цанговые патроны выгодно обходят все прочие разновидности зажимов. Среди них можно выделить:

• Равномерную и качественную фиксацию детали либо рабочего инструмента станка.
• Совместимость с фрезами различных видов.
• Минимальные колебания фиксируемого элемента во время выполнения манипуляции.

Корпуса таких патронов отличаются своей универсальностью, а на практике, при смене деятельности возникнет необходимость только в установке различных фрез. Это делает обработку более удобной, а также значительно сокращает время, затрачиваемую на манипуляции с заготовками. Чтобы сменить цангу потребуется лишь немного ослабить гайку.

Конструкция зажима продумана до мелочей. Когда гайка заворачивается, он охватывает немалую часть хвостовика, прикладывая силу равномерно. Благодаря этой особенности достигается наилучшая фиксация, минимизируются радиальные колебания, любые вибрации, мешающие выполнению обработки.

Не менее важно, что и при значительной боковой нагрузке надежно удерживаемый элемент не будет смещаться – центровка будет оставаться идеальной.

Благодаря применению таких патронов, в современном производстве удалось достичь существенного роста точности манипуляций и качества обработки всевозможных деталей. Особенно они помогают при необходимости работы с наиболее мелкими заготовками, когда первоочередную значимость приобретает точность.

Видео по теме: Делаем цанговый патрон

promzn.ru

особенности использования и назначения, основные виды, преимущества

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

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

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