Эксцентриковый самоцентрирующий патрон

Кулачковые токарные патроны

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.

  • более сильный зажим;
  • большая точность;
  • 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»

Классификация самоцентрирующих механизмов

Самоцентрирующие механизмы различаются между собой формой рабочей поверхности подвижных элементов и конструкцией механизма, обеспечивающего взаимосвязанное их движение. По первому признаку различают призматические и кулачковые механизмы, а по второму признаку – винтовые, реечно-зубчатые, спирально-реечные, клиновые (клиноплунжерные и клиношариковые), с упругодеформируемыми элементами (цанговые, мембранные, гидропластовые). Границы применимости различных по конструкции механизмов определяются двумя их характеристиками – величиной присущей им погрешности центрирования и величиной создаваемой силы зажима.

Принципиальная схема винтового самоцентрирующего механизма приведена на рис. 2.48. Такие механизмы имеют большую погрешность центрирования (0,3-0,5 мм). В то же время с помощью этого механизма можно создать большую силу зажима, легко скомпоновать с механизированным приводом, поэтому их широко применяют на черновых и получистовых операциях.

Реечно-зубчатые механизмы используют в тисках вместо винтовых для обеспечения встречного перемещения призм. Пример таких тисков приведен на рис. 2.49. Рейка 4 прикреплена к ползуну 5, а рейка 1 связана со штоком 10 привода. При перемещении штока влево он буртиком 11 толкает ползун 9 в том же направлении, а рейка 1 поворачивает зубчатое колесо 2, вращающееся на неподвижной оси 3. Это колесо перемещает рейку 4 и ползун 5 вправо. Призмы 6 и 8, укрепленные на ползунах, получая встречное движение, центрируют и закрепляют заготовку 7. Такой механизм, в силовой цепи обладает передаточным отношением i =1, т. е. сила штока привода без изменений (кроме потерь на трение) передается на заготовку. Поэтому эти тиски используют на операциях, не требующих сил зажима, превосходящих силу на штоке привода. Погрешность центрирования этих механизмов сопоставима с погрешностью винтовых механизмов.

Рис. 2.49. Реечно-зубчатый механизм (тиски)

Рис. 2.50. Спирально-реечные механизм (трехкулачковый патрон)

Спирально-реечные механизмы используют для перемещения кулачков в токарных патронах. Принципиальная схема такого патрона приведена на рис. 2.50. В корпусе 1 патрона установлен диск 2, имеющий с одной стороны спиральную нарезку, с помощью которой происходит зацепление между диском и рейкой кулачков 3, с другой стороны – коническую шестерню, с которой входят в зацепление три конических колеса 4, вмонтированных в радиальные отверстия корпуса. Крышка 5·лишает диск 2 осевых перемещений и предохраняет механизм патрона от попадания стружки и грязи. При вращении одного из колес 4 кулачки через спираль диска получают одновременное движение к центру или от него. Конструкции таких патронов стандартизованы ГОСТ 2675-71.

Клиноплунжерные механизмы часто используют в патронах для токарной обработки для центрирования как по внутренней, так и наружной цилиндрической поверхностям. Схема механизма приведена на рис. 2.51. Три плунжера 2, расположенные под углом 120º друг к другу, перемещаются в трех радиальных пазах корпуса 1. Перемещение плунжеров осуществляется клином 3, имеющим соответственно три клиновых скоса. Клин 3 соединен со штоком силового привода. При движении клина 3 влево плунжеры расходятся, центрируя и закрепляя заготовку. При движении клина 3 влево плунжеры расходятся, центрируя и закрепляя заготовку. При движении клина 3 вправо плунжеры сходятся к центру под действием усилия сжатия пружины 4.

Рис. 2.51. Клиноплунжерный механизм

Силу тяги привода W, необходимую для обеспечения силы зажима можно определить по формуле (2.95), приняв, что tgφ2 = 0, так как клин 3 под действием трех одинаковых сходящихся в его центре сил как бы плавает, не прижимаясь к направляющим:

(2.118)

Погрешность центрирования в клиноплунжерных механизмах составляет 0.2-0,5 мм. Поэтому патроны с такими механизмами обычно применяют для установки по черным базам на черновых операциях. Токарные патроны с клиноплунжерными кулачками выполняют по ГОСТ 16886-71.

Клиношариковые механизмы применяют в приспособлениях токарных и шлифовальных станков при базировании по внутренней и наружной: цилиндрической поверхности. Принципиальная схема патрона для центрирования по наружному цилиндру приведена на рис. 5.52, а. В корпус патрона 1 запрессована конусная втулка 2, по конусу которой перекатываются шарики 3, расположенные в сепараторе 4. От выпадания шарики предохраняет шайба 5. При движении обоймы под действием силы привода влево шарики подобно плунжерам смещаются к центру, центрируют и зажимают заготовку 6. Достоинствами такого механизма по сравнению с клиноплунжерным является уменьшение потерь на трение в направляющих плунжера-шарика и повышение точности центрирования за счет уменьшения числа кинематических звеньев (шарики вместо центрального клина и плунжеров) и повышения их точности при изготовлении. Силу зажима таким механизмом можно определить из схемы на рис. 2.52, б.

Читайте также:  Шины Hankook: 3 лучших зимних модели

Рис. 2.52. Схема клиношарикового самоцентрирующего патрона

В момент зажима наибольшая сила трения возникает в точке контакта шарика с конусной втулкой, так как N > Q> W. Под действием этой силы шарик катится по конусу, проскальзывая в сепараторе и на заготовке.

Из условия равновесия шарика

, (2.119)

где φК – угол трения качения шарика по конусу втулки; φ2 и φ3 – углы трения скольжения шарика по заготовке и сепаратору (на рис. не показаны).

(2.120)

Из формулы видно, что клиношариковый механизм дает большое передаточное отношение сил и может развивать значительную силу зажима Q. Однако величина используемой при нормальной работе силы Q зависит от площади контакта между шариками и заготовкой (точка) и возможностью в связи с этим пластической деформации ее поверхности. Такие механизмы применяют на операциях с небольшими силами резания.

Угол конуса α выбирают в пределах 5-10º. Наименьший диаметр и длину конуса рассчитывают, зная диаметр базы заготовки и допуска на него (см. схему на рис. 2.52, б):

(2.121)

где l1 – гарантированный запас хода; – длина конуса, обеспечивающая зажим любой детали в пределах допуска на ее диаметр; – длина конуса, обеспечивающая гарантированный минимальный зазор между заготовкой и шариками в момент загрузки.

При установке длинных деталей применяют двухрядное расположение роликов в одном или разных сепараторах.

Широкое распространение шариковые патроны получили на операциях окончательного шлифования базовых отверстий зубчатых колес. На этих операциях обеспечивается высокая соосность зубчатого венца и отверстия за счет установки зубчатого колеса по эвольвентным поверхностям зубьев. Принципиальная схема такого центрирования приведена на рис. 2.53, а. Точку касания роликов с поверхностью зубьев располагают на расстоянии w = 1÷2 мм от окружности выступов, чтобы ошибки по шагу меньше влияли на точность установки.

Рис. 2.53. Схема центрирования зубчатого колеса по рабочим поверхностям зубьевРис. 2.54. Схема рычажного самоцентрирующего патрона

При использовании шариков и роликов применяют специальные самоцентрирующие патроны – клиновые и мембранные.

При конструировании таких патронов необходимо по параметрам зубчатого колеса определить диаметр ролика (шарика) d и расстояние между осями ролика и патрона Х.

В рычажных центрирующих механизмах установочно-зажимными элементами являются сами рычаги или кулачки, которые получают перемещение от рычагов.

На рис. 2.54 приведена схема рычажного самоцентрирующего патрона, у которого кулачки 1 получают перемещение от рычагов 5, поворачивающихся вокруг осей 4, которые установлены неподвижно в корпусе 3. Рычаги 5 получают перемещение от муфты 6, соединенной со штоком пневмоцилиндра. В крышке 2 корпуса приспособления имеется три радиальных паза, расположенных под углом 120º друг к другу по которым перемещаются кулачки 1. При движении муфты 6 влево поворачиваются рычаги 5, которые перемещают кулачки 1 к центру (вниз). Происходит зажим заготовки. При движении муфты вправо заготовка открепляется.

Силу тяги привода W рассчитывают по следующей формуле:

(2.122)

где выражение в скобках учитывает потери на трение в направляющих кулачков. Рычажный механизм способен развивать достаточно большую силу зажима. Погрешность центрирования такого механизма составляет 0,1 – 0,3 мм. Поэтому рычажные патроны используют на черновых и получистовых операциях.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: При сдаче лабораторной работы, студент делает вид, что все знает; преподаватель делает вид, что верит ему. 9777 – | 7480 – или читать все.

Патрон токарный самоцентрирующий трехкулачковый. Паспорт

Назначение.

Патрон токарный самоцетрирующий трехкулачковый относится к классу спирально-реечных самоцентрирующих трехкулачковых патронов с цилиндрическим пояском и креплением на токарном станке через промежуточный фланец. Самоцентрирующие спирально-реечные токарные патроны предназначены для установки на универсальные токарные, револьверные, внутришлифовальные станки.

Применяются в условиях единичного, мелкосерийного и серийного производства.В трехкулачковых самоцентрирующих патронах закрепляют заготовки круглой и шестигранной формы или круглые прутки большого диаметра. В отличие от токарных патронов клинореечного типа, не требуют времени на переналадку в том случае, когда требуется установка на другой диаметр зажима.

Технические характеристики.

Корпус патрона выполнен из высококачественного специального чугуна

Рис.1 — Общий вид и основные размеры трехкулачкового токарного патрона.

Технические характеристики токарного патрона приведены в таблице 1

Таблица 1

Наименование параметровЗначения величин
Диаметр наружный D, мм250
Диаметр присоединительного пояска D2, мм200H7
Диаметр отверстия в корпус D1, мм76
Диаметр расположения крепежных отверстий, мм, D3224
Наружный диаметр изделия, зажимаемого в прямых кулачках,мм наибольший120
Наружный диаметр изделия, зажима­емого в обратных кулачках, мм наибольший266
Максимально допустимая частота вращения, мин ‘2000
Высота бортика под фланец5
Высота патрона без кулачков85
Высота патрона в сборе119
Масса патрона, кг29
Крепеж6 болтов М12

С помощью токарного патрона, используя прямые и обратные кулачки, можно зафиксировать заготовки следующего диапазона размеров

Кулачок прямой предназначен для закрепления обрабатываемой заготовки за наружную поверхность для вала или за внутреннюю поверхность отверстия в заготовке. Кулачок обратный предназначен для закрепления обрабатываемой заготовки за наружную поверхность.

Точностные характеристики токарного патрона

Рис.2.1 — Токарный патрон на холостом ходу

патрон обеспечивает следующие точностные характеристики: Радиальное биение a – 0,045мм;

Торцевое биение c – 0,025мм.

Закрепляя заготовку в патроне можно добиться следующих характеристик:

Рис. 2.2 — Токарный патрон с креплением за внешнюю поверхность заготовки с прямыми кулачками.

диапазон закрепляемых заготовок от 5 до 118мм;

Радиальное биение a на длине 80 мм – 0,040мм.

Рис. 2.3 — Токарный патрон с креплением заготовки за внешнюю поверхность с обратными кулачками.

диапазон закрепляемых заготовок от 77 до 188мм и от 160 до 250мм;

Радиальное биение a – 0,045мм;

Торцевое биение c – 0,025мм.

Рис. 2.4 — Токарный патрон с креплением заготовки за внутреннюю поверхность с прямыми кулачками.

диапазон закрепляемых заготовок от 62 до 174мм и от 145 до 256мм;

Радиальное биение a – 0,045мм;

Торцевое биение c – 0,025мм.

Устройство и принцип работы.

3.1. Конструкция спирально-реечного токарного патрона представлена на рис.3.

Рис.3 — Конструкция спирально-реечного токарного патрона.

Кулачки 1, 2 и 3 патрона перемещаются одновременно с помощью диска 4. На одной стороне этого диска выполнены пазы (имеющие форму архимедовой спирали), в которых расположены нижние выступы кулачков, а на другой — нарезано коническое зубчатое колесо, сопряженное с тремя коническими зубчатыми колесами 5. При повороте ключом одного из колес 5 диск 4 (благодаря зубчатому зацеплению) также поворачивается и посредством спирали перемещает одновременно и равномерно все три кулачка по пазам корпуса 6 патрона. В зависимости от направления вращения диска кулачки приближаются к центру патрона или удаляются от него, зажимая или освобождая деталь. Кулачки изготовляют трехступенчатыми и для повышения износостойкости закаливают.

Порядок работы и техническое обслуживание.

4.1. Патрон токарный расконсервировать, ознакомиться с паспортом на изделие.

4.2. Закрепить патрон на станок, затянув все болты и проверив надежность крепления.

4.3. Запустить станок, установить малые обороты и проверить с помощью вспомогательного измерительного инструмента значения радиального и торцевого биений патрона на холостом ходу.

4.4. После проверки правильности крепления можно перейти к работе на станке.

Комплектность.

В комплект входят:

  • патрон токарный в сборе с прямыми кулачками;
  • комплект обратных кулачков
  • комплект крепежных элементов (болты М12)
  • ключ шестигранный S10
  • ключ четырехгранный ⅔′′
  • паспорт

Требования безопасности.

6.1. Крепление патрона токарного должно быть надежным, исключающим самопроизвольное ослабление в процессе работы.

6.2. Запрещается применять ударную нагрузку при закреплении заготовки.

Сведения о консервации.

7.1. Патрон токарный подвергнут консервации в соответствии с требованиями ГОСТ 9014-76. Наименование и марка консерванта – масло консервационное К-17.

6.2. Срок хранения патрона токарного без переконсервации – 2 года, при условии хранения в условиях по ГОСТ 15150-69.

Правила хранения.

Условия эксплуатации токарного патрона трехкулачкового — ГОСТ 15150-69 в закрытом помещении при отсутствии паров агрессивных веществ, вызывающих коррозию патрона.

Гарантийные обязательства.

Гарантийный срок эксплуатации изделия – 1 год, со дня продажи (получения покупателем) патрона трехкулачкового, при условии соблюдения потребителем правил хранения и эксплуатации изделия.

Скачать технический паспорт бесплатно можно по ссылке ниже.

Самоцентрирующий патрон для закрепления эксцентричных деталей

Изобретение относится к станкостроению, а именно к устройствам для закрепления эксцентричных деталей типа коленчатых валов на шпинделе металлорежущего станка. Целью изобретения является повышение производительности труда путем повышения жесткости и надежности закрепления при скоростной обработке. В корпусе 1 размещены основные кулачки 3, 4 и дополнительный зажимной кулачок 14, а также механизмы их перемещения. Кулачок 14 расположен параллельно оси симметрии кулачков 3 и 4, проходящей через диаметральную плоскость патрона Д. Призма 15 с базовыми поверхностями 16 и 17 закреплены на корпусе так, что поверхность 16 расположена параллельно направлению Ж перемещения кулачка 14. Для удобства установки детали в корпусе 1 выполнен паз 22. В процессе загрузки одна из коренных шеек детали (коленвала) проходит по пазу 22 и попадает на опорную призму 15, а базовое отверстие шатунных шеек детали располагается напротив центром патрона, затем выводится центр 5, а кулачки 3 и 4 сводятся к центру и зажимают деталь – коленвал за шатунные шейки. После этого перемещается кулачок 14, прижимая деталь к опорной призме 15. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Читайте также:  Что выбрать BMW E60 или Audi A6?

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 В 31/00

H А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! !.

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИРМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 445 1323/25-08 (22) 28.06.88 (46) 23.06,90.Бюл. N- 23 (71) Минское специальное конструкторское бюро протяжных станков (72) О.Ф.Коваль, С,Ф.Глеков, И,M,Øàëóïèí и Л.И,Нестерович (53) 621.941-229. 3 (088. 8) (56) Патрон Фирмы .к щМ KHFR. Каталог @ирмы PRSU 063-48ГЬ II 383506, ФРГ, 1982, (54) САМОЦЕНТРИРУКЗЧИИ ПАТРОН ДЗИ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ЭКСЦЕНТРИЧНЫХ gETAlIFIf (57) Изобретение относится к области станкостроения, а именно к устройствам для закрепления эксцентричных деталей типа коленчатых валов на шпинделе металлорежущего станка, Целью изобретения является повышение производительности труда путем повьппения жесткости и надежности закрепления при скоростной обработке, В

ЮидА. BU 1572759 А 1

2 корпуее I размещены основный кулачки

3, 4 и дополнительный эажимной кулачок 14, а также механизмы их перемещения, Кулачок 14 расположен параплельно оси симметрии кулачков 3 и 4, проходящей через диаметральную плоскость патрона Д. Призма 15 с базовыми поверхностями 16 и 17 закреплены на корпусе так, что поверхность 16 расположена параплельно направлению Ж перемещения кулачка 14.Для удобства установки детапи в корпусе 1 выполнены паз 22, В процессе загрузки одна иэ коренных шеек детали коленвала проходит по пазу 22 и попадает на опорную призму 15, а базовое отверстие шатунных шеек детали располагается напротив центром патрона, затем вы-. водится центр 5, а кулачки 3 и 4 сводятся к центру и зажимают детальколенвал эа шатунные шейки. После этого перемещается кулачок 14 прижимая детали к опорной призме 15.

1 з.п. ф — лы, 5 ил.

Изобретение относится к станкостроению, а более. конкретно к устройтвам для закрепления эксцентричных еталей на шпинделе металлорежущего станка, Цель изобретения — повышение пронзводитепьности путем повышения жесткости и надежности закрепления при скоростной обработке, :10

На фиг, 1 показан патрон, общий вид с частичным разрезом; на фиг„2— вид А на фиг,1; на фиг,3 – разрез

B-8на фиг,,1; ;на фиг.4 — разрез В-В на фиг,2; на фиг,5 — вид Г на фиг.1, 15 ч асти чный разрез .

Самоцентрирующий патрон для закрепления эксцентричных деталей содержит коопус 1, закрепляемый на

Шпинделе 2 станка, В диаметральной 20 плоскости Д корпуса 1 и наклонно к продольной оси F. патрона размещены основные зажимные кулачки 3 и 4, причем продольные оси их симметрии лежат в этой плоскости. По оси патрона 25 расположен выдвижной подпружиненый центр 5. Кулачки 3 и 4 и центр 5 предназначены для центрирования и прижима изделия к базовой поверхности. Кулачки 3 и 4 посредством ры- 30 .чагов 6 и 7, поворотных на осях 8, взаимодействуют с самотормозящимися клиньями 9 и 10, установленными под вижно в полэуне 11. Клинья 9 и 10 и выдвижной подпружиненный центр 5 связаны между собой серьгой 12, соединенной шарнирно с тягой 13, Самоцентрирунппий патрон снабжен дополнительным зажимным кулачком 14, установленным подвижно в ползуне 11 щ0 параллельно плоскости Д, и опорной призмой 15 с базовыми поверхностями

16 и 17. Причем поверхность 16 параллельна направлению перемещения кулачка 14, т,е. линии Ж кулачка 14. Кула- 45 чок .14 посредством рычага 18, поворотного на оси 19, взаимодействует с самотормозящимся клином 20, который тягой 21 соединен с .гидроприводом ме” ханизма зажима (не показан) .

Дополнительный зажимной кулачок 14 и опорная призма 15 предназначены для базирования и зажима эксцентричного изделия по поверхности, наиболее приближенной к центру его тя55 жести, На корпусе патрона выполнен паз 22 перпендикулярный линии Ж дополнительного кулачка 14, Работа патрона описана на примере установки н закрепления кбленчатого вала, Патрон работает в паре с патроном аналогичной конструкции (устанавливается слева, не показан), имеющим базовую поверхность в виде торцового упора в центре.

Дпя установки обрабатываемой детали 23 патрон ориентируется так, чтобы паэ 22 был расположен вертикально. Кулачки 3 и 4 отведены в корпус 1.

В процессе загрузки одна из базовых коренных шеек детали — коленвала 2! проходит по пазу 22 и попадает в опорную призму 15,. а базовое отверстие шатунных шеек располагается напротив выдвижного подпружиненного центра 5.

После этого тяга !3 перемещается справа налево, выдвигается: центр 5 и после его упора в деталь 23 перемещаются клинья 9 и 10, рычаги 6 и 7 поворачиваются и выводят кулачки 3 и 4, которые зажимают деталь — коленвал за шатунные шейки, После окончания этого движения включается гидроцилиндр привода дополнительного кулачка 14, тяга 21 и клин 20 перемещаются справа налево, рычаг 18 по вор ачивает ся и выводит кулачок 14, который прижимает дополнительно деталь 23 за коренную шейку к базовым поверхностям 16 и 17 опорной призмы 15.

После окончания обработки изделия тяги 21 и 13 перемещаются вместе с клиньями 20, 9, 10 и выдвижным центром 5 слева направо, рычаг 18 отводит дополнительный кулачок 14, рычаги 6 и 7 отводят кулачки 3 и 4 и утапливают их в корпусе 1, освобождая путь противовесу заготовки коленчатого вала при выгрузке.

1, Самоцентрирующий патрон для закрепления эксцентричнь:х деталей, содержащий корпус с двумя основными . зажимными кулачками, геометрические оси которых расположены в диаметральной плоскости патрона, и смещенную относительно центра патрона дополнительную опору, отличающийс я тем, что с целью повьппения производительности путем повьппения жесткости и н”;ежности закрепления при скоростной обработке, он снабжен а

5 15 уст ано вл енным с во з можно с т ью во з вр атно-поступательного перемещения параллельно упомянутой диаметральной плоскости патрона дополнительным зажимным кулачком, а дополнительная опора выполнена в виде призмы с базовыми поверхностями, одна из которых расположена параллельно направлению плоскости расположения дополнительного зажимного кулачка, !

2. Патронпо п.1, отличаюшийся тем, что, с целью обеспечения удобства установки детали, в корпусе выполнен радиальный симметричный паз, продольная ось симметрии которых расположена в диаметральной плоскости патрона, перпендикулярной диаметральной плоскости, проходящей через продольные оси симметрии основных зажимных кулачков, 2 11

Редактор О.Головач Техред M Ходанич Корректор В.Кабаций

3 ак аз 1608 Тираж 709 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат “Патент”, r Ужгород, ул. Гагарина, 101

Самоцентрирующий патрон

Номер патента: 1009634

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 3 В 31 ГО ПО ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН стриков льство СССР6, 1968.СССР6, 1976 ШИЙ ПАТ ешены за аАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВ 3″ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(прототип) .54) (57) САМОЦЕНТРИРУЮРОН, в корпусе, которого размжимные кулачки, связанные смом зажима посредством вгул ЯО 1009634 А новленными в ее пазах концами рычагов,и механизм ручной настройки на размер,выполненный в виде зубчатого колесасвязанного с шестернями, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности зажима, устройство снабжено нвжимным диском с резьбой йа внутренней поверхности, предназначенной длявзаимодействия с резьбой, выполненнойна наружной поверхности втулки, приэтом нажимной диск связан с введенными в патрон упругими элементами сжа;тия, выполненными в виде кольца штокагидрокилиндра,1 100Изобретение относится к области машиностроения, а точнее к технологической оснастке дпя токарных станков.Известен патрон, которым настройкана зажимной размер ведется с помощьювинта, установленного между рейкой икулачком 1,Недостатком его является наличиепромежуточного элемента между рейкойи кулачком, что снижает точность зажима и усложняет его конструкцию.Наиболее бпизким к изобретению является патрон, в корпусе которого размещены зажимные кулачки, связанныес механизмом зажима посредством втулки с установленными в ее пазах концами рычагов, и механизм ручной настройки на размер, выполненный в виде колса, связанного с шестернями 2.Недостатком этого патрона являетсяневысокая точность зажима.Белью изобретения является повышениеточности зажима,Эта цель достигается тем, что в латрон, в корпусе которого размещены зажимные кулачки, связанные с механизмом зажима посредством втулки с установленными в ее пазах концами рычагов,и механизм ручной настройки на размер,выполненный в виде зубчатого колеса,связанного с шестернями, снабжен нажимным диском с резьбой на внутренней поверхности, предназначенной для взаимодействия с резьбой, выполненной на наружной поверхности втулки. Нажимной дисксвязан упругими элементами сжатия, выполненными в виде кольца штока гидроцилиндра.На фиг. 1 изображен патрон в осевомразрезе; на фиг, 2 – то же, поперечныйразрез,В корпусе 1 патрона размещены коническая пара 2,3 и резьбовая втулка4, сцентрированная по корпусу в двухсечениях. В кольцевой паз втулки входят 0634 Ъплечи рычагов 5, а другие плечи зацепляются с рейкой 6. Втулка 4 ввернутав нажимной диск 7. Между нажимнымдиском и корпусом расположены упругиеэлементы 8, например, из полиуретана.Корпус патрона охватывает кольцевойгидравлический цилиндр 9, в полость 10которого подается масло. цилиндр прикреплен к корпусу станка с помощью 1 О направляющей 11 с возможностью осевого перемещения.Патрон работает следукзцим образом.При зажиме заготовки масло стравливается из полости 10 гидроцилиндра 9, 5 нажимной диск 7 под действием упругихэлементов 8 неремещает втулку 4 вместе с рычагами 5 влево, а другое плечорычага перемешает рейку 6 с кулачками; При этом происходит зажим. При вра шенин кольцевой гидроцилиндр не.касается патрона, потомучто он в осевом направлении имеет воэможность свободноперемешаться, а в радиальном направлении между корпусом гидроцилиндра 9 25 и нажимным диском 7 имеется гарантированный зазор. При отжиме заготовкимасло подается в полость 10 гидроцилиндра, диск 7 перемещается вправо, сжимает упругие элементы 8, перемешает втулку, рычаги и рейки с кулачками. Настройка патрона на зажимной размер осуществляется вращением конической шестерни 2. При этом коническое колесо 3вращает втулку 4, а ее кольцевой пазперемешает плечи рычагов вдоль оси, а З 5 другое плечо рычага двигает рейку с кулачком. Безопасность работы гарантируется 40тем, что при вращении патрона зажим заготовки осуществляется от упругих элементов 8.Предлагаемый п атрон обеспечиваетточность настройки кулачков, что повышает и точность зажима деталей./7 д. 4/5 Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,илиад Ред актЗаказ Тираж 110 ВНИИПИ Госуда по делам изо 113035, МосямиПодписноерственного комитета СССбретений и открытий

Читайте также:  Что делать, если загорелась «зеленая стрелка вправо», а ехать надо прямо?

Заявка

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ Х-5539

БОЧКАРЕВ ВЛАДИМИР СЕМЕНОВИЧ, ВОСТРИКОВ АЛЕКСЕЙ АНДРЕЕВИЧ

Патроны токарные

Токарный патрон – зажимное приспособление для фиксации на токарном станке обрабатываемых деталей или режущего инструмента. Использование данной оснастки расширяет возможности оборудования: можно работать с деталями различного профиля и размера.

Виды токарных патронов

По конструкции зажимного механизма токарных патронов

Токарные патроны имеют различные конструкции механизма зажима кулачков:

  • Поводковый патрон – самый простой тип патрона. Предназначен для обработки деталей в центрах
  • Спиральный самоцентрирующий кулачковый патрон – наиболее распостраненный тип конструкции – обычно это 2-х, 3-х, 6-и кулачковые патроны. Центральная деталь патрона – спиральный диск. Центрирование происходит одновременно с закреплением;
  • Патрон с независимым перемещением кулачков – обычно это 4-х кулачковые патроны. Удобны для закрепления заготовок с нецилиндрической формой, либо когда ось цилиндрической поверхности, что обрабатывается, не совпадает с осью крепления;
  • Рычажный патрон – крепление заготовки в рычажном токарном патроне происходит от гидропривода, который перемещает тягу с муфтой. Рычажные патроны могут быть использованы в мелкосерийном производстве;
  • Клинореечный патрон – закрепление заготовки происходит при помощи пневматического или гидравлического привода. Клиновые патроны демонстрируют высокую точность центрирования заготовки, нежели патроны рычажные;
  • Цанговый патрон – для зажима прутковой заготовки относительно небольшого диаметра. Преимущества перед прочими зажимными устройствами – радиальные биения детали, которая закреплена в цанге настолько незначительные, что ими спокойно можно пренебречь. Цанги бывают подающими и зажимными;
  • Сверлильный патрон – используется для фиксации в сверлильных станках сверл и других рабочих инструментов;
  • Мембранный патрон – мембранный патрон обеспечивает самую высокую точность центрирования деталей. Упругие мембраны крепятся к фланцу патрона болтами. Подобная мембрана имеет от 3 до 8 кулачков со сменными губками. Большое число кулачков на мембранном токарном патроне способствует центрированию изделия с точностью 0,05 миллиметров и выше;
  • Термопатрон – термопатроны используются для тех же целей, что и цанговые патроны. Отличие кроется в методике зажима инструмента: в термопатронах применяется для этого горячая посадка;
  • Гидропатрон – гидропатрон представляет собой альтернативу термопатрону. Зажим инструмента в гидропатроне совершается благодаря давлению жидкости;
  • Эксцентриковый патрон – 3-х кулачковые эксцентриковые патроны применяются в крупносерийном производстве. Обладают высокой точностью и силой зажима. Переналаживаются на зажим другой детали сравнительно просто – перестановкой насадных кулачков.

По количеству кулачков в патроне и их конструкции

Токарные патроны различают по количеству кулачков: 2; 3; 4; 6

  • 2-х кулачковый самоцентрирующий патрон – применяется для зажима небольших несимметричных заготовок (арматуры, литых деталей, поковок). Патроны этого типа имеют достаточно простое строение. Применяются как ручные потроны, так механизированные (пневматические);
  • 3-х кулачковый самоцентрирующий патрон – применяется обычно для крепления круглых и шестигранных заготовок, получил наибольшее распространение. Причина высокой популярности — быстрота центровки и зажима деталей, что особенно важно в мелкосерийном производстве, где смена заготовок происходит весьма часто;
  • 4-х кулачковый патрон с независимой установкой кулачков – применяется для крепления прямоугольных и нессиметричных деталей, а также прутков квадратного сечения. Патрон имеет кулачки, которые перемещаются независимо друг от друга, что обеспечивает ему широкие возможности;
  • 6-х кулачковый самоцентрирующий патрон – позволяет вести обработку тонкостенных деталей без их деформации. Захватывающие силы в шести-кулачковом токарном патроне равномерно распределяются по 6 кулачкам.

Кулачки делятся на прямые и обратные:

  • Прямые кулачки – зажимают деталь сверху, по внешней поверхности;
  • Обратные кулачки – зажимают деталь изнутри, деталь должна иметь соответствующее отверстие, быть полой, например труба;

Кулачки патронов всех типов изготавливаются следующих исполнений (ГОСТ-2675—80):

  • Цельные кулачки – изготавливаються из цельного куска стали с пределом прочности σB не менее 500 МПа и термообработкой зажимных и трущихся рабочих поверхностей до твердости не менее 43 HRCЭ;
  • Сборные кулачки – состоит из рейки (основания) из закаленной стали, на которую винтами крепиться накладной кулачок, который может быть из незакаленной стали или цветного металла.
  • Накладные кулачки – служат для крепления заготовок больших диаметров;

Типы исполнения и классы точности токарных патронов

Способ крепления патрона на шпинделе зависит от типа конца шпинделя и его исполнения. Всего существует 4 вида концов шпинделей с множеством типоразмеров и исполений. (Смотрите врезку: Разновидности передних концов шпинделей токарных станков). Токарные патроны имеют три типа крепления по ГОСТ 2675-80 и один тип по ГОСТ 26651:

  • Тип 1 – присутствует цилиндрический концентрирующийся поясок закреплённый через промежуточный фланец по ГОСТ 3889;
  • Тип 2 – наличие крепления непосредственно на фланцевые концы шпинделей под поворотную шайбу по ГОСТ 12593;
  • Тип 3 – патрон крепится непосредственно на фланцевые концы по ГОСТ 12595;
  • Тип 4 – тип Кэмлокк, крепление на фланцевые концы по ГОСТ 26651;
  • Патрон с цельными кулачками относится к «исполнению 1», «исполнение 2» обозначает, что у патрона сборные кулачки.

Класс точности патрона

Класс точности патрона имеет пять ступеней (ГОСТ 1654-86):

  • Н – патрон нормальной точности;
  • П – патрон повышенной точности;
  • В – патрон высокой точности;
  • А – патрон особо высокой точности.

Разновидности передних концов шпинделей токарных станков

Существует две разновидности передних концов шпинделей:

  • Резьбовой конец шпинделя – для того чтобы установить патрон на шпиндель в обязательном порядке необходим промежуточный фланец;
  • Фланцевый конец шпинделя – имеет коническую направляющую – центрирующий конус, обеспечивающий более точное центрирование патрона на шпинделе. Патрон может устанавливаться непосредственно на фланцевый конец шпинделя (если патрон имеет центрирующий конус) или через промежуточный фланец по ГОСТ 3889-80 (если патрон имеет центрирующий поясок).

На сегодняшний день действует четыре государственных стандарта регламентирующих конструкцию и размеры передних концов шпинделей.

    1. ГОСТ 16868 – Концы шпинделей резьбовые (Взамен ОСТ 428)
    2. ГОСТ 12595 – Концы шпинделей фланцевые типа А и фланцы зажимных устройств
    3. ГОСТ 12593 – Концы шпинделей фланцевые под поворотную шайбу и фланцы зажимных устройств
    4. ГОСТ 26651 – Концы шпинделей фланцевые типа Кэмлок и зажимные устройства
    5. ГОСТ 3889 – Фланцы промежуточные к самоцентрирующим патронам.

Вспомогательные приспособления к токарным патронам

Любой патрон для не является самостоятельной частью, а используется вместе с вспомогательными элементами. Так, кулачки для токарного патрона заменяют, например, когда старые изнашиваются или необходимо установить кулачки другого диаметра. Отдельно приобретаются и фланцы для установки на шпинделе.

Купить токарный патрон

Предлагаем выбрать и купить токарный патрон для станка любого типа и размера в нашем интернет-магазине, в наличии также кулачки к патронам и дополнительная оснастка.

Все оборудование магазина Проинструмент поставляется с официальной гарантией производителя, а также со всеми сопроводительными документами, которые требуются заказчику. Предлагаем станочную оснастку из наличия со склада в Москве по выгодным ценам.

Ссылка на основную публикацию