- Основные элементы конструкции
- Популярные виды патронов
- Цанговые токарные патроны
- Рычажные токарные патроны
- Клиновые патроны
- Мембранные патроны
- Спиральные патроны
- Сверлильные патроны
- Термопатроны
- Гидропатроны
- Эксцентриковые патроны
- Разновидности приводов
- Количество кулачков
- Размеры токарных патронов
- Нормативная база
- Особенности фиксации патрона на токарном станке
- На что обратить внимание при покупке?
- Популярные производители
При изготовлении оснастки используются закаленные стали прочностью более 500 МПа, реже применяются чугуны. Класс точности изделия определяется ГОСТ 1654-86:
- особо высокий (А);
- высокий (В);
- повышенный (П);
- нормальный (Н).
Для токарных патронов общего назначения достаточно повышенной или нормальной точности.
Основные элементы конструкции
В состав типового токарного патрона входят следующие компоненты:
- ключ;
- пружина;
- втулка, шестерня и стопор для фиксации ключа;
- фланцевый торцевой элемент;
- спиральный диск;
- корпус с кулачками определенного типа.
Патроны комплектуются обратными, прямыми, базовыми и накладными кулачками. Для получения дополнительной информации касательно подбора кулачков рекомендуем ознакомиться со статьей «Как выбрать кулачки для токарного патрона».
Рис. 1 Прямой кулачок для токарного патрона
Популярные виды патронов
К основным видам токарных патронов относятся цанговые, рычажные, клиновые, мембранные и спиральные устройства. В продаже также представлена прочая оснастка, ориентированная на определенные заготовки и типы работ.
Цанговые токарные патроны
Корпус цангового патрона представлен втулкой, разделенной на несколько лепестков. Производители предлагают изделия с двумя типами цанг.
- Подающие. Корпус имеет три неполных разреза. Сформированные лепестки усилены поджатыми концами, плотно прижимаются друг к другу.
- Зажимные. Патроны с лепестками пружинящего типа.
Цанговые патроны ориентированы на небольшие заготовки, прошедшие первичную обработку. Их посадочное отверстие может иметь форму квадрата, круга или шестигранника.
Рис. 2 Цанговые патроны
Рычажные токарные патроны
Патроны для токарных станков, оснащенные рычажным зажимным механизмом. Как правило, это механизированные устройства, обеспечивающие эффективную работу с заготовками. Изделия различаются количеством кулачков, могут работать со сложными фасонными деталями.
Рис. 3 Схема рычажного патрона
Клиновые патроны
Усовершенствованная вариация рычажного патрона. Устройство содержит несколько рычажных элементов, регулирующих положение каждого кулачка. Подобная особенность позволяет:
- закрепить заготовку со смещением относительно центра;
- увеличить точность позиционирования детали;
- обеспечить равномерное прижимное усилие для каждого кулачка;
- гарантировать надежную фиксацию заготовки на разных оборотах.
Высокая точность настройки увеличивает ее сложность. Это приводит к дополнительным временным потерям при проведении подготовительных операций.
Клиновые патроны могут оснащаться особым зажимным механизмом, адаптированным для работы с ЧПУ.
Рис. 4 Клиновой трехкулачковый патрон
Мембранные патроны
Прижимные усилия в мембранных патронах формируются посредством гидропривода. Последний воздействует на мембраны из плотного материала, обеспечивая надежную фиксацию детали.
Отличительные особенности мембранных патронов: большое количество зажимных компонентов и умеренное усилие сжатия. Область применения оснастки – выполнение операций по чистовой обработке деталей на малых скоростях.
Рис. 5 Мембранный патрон
Спиральные патроны
Патроны спирального типа часто встречаются на производстве. Они комплектуются 2, 3 или 6 кулачками. Устройства оснащены спиральным диском, закрепление и центрирование заготовки происходит одновременно.
Рис. 6 Спиральный патрон
Сверлильные патроны
Сверлильные патроны для токарных станков по металлу фиксируют режущий инструмент. Они востребованы при формировании отверстий и проемов, обеспечивают быструю замену сверл.
Рис. 7 Сверлильный патрон
Получить дополнительную информацию о том, как работает сверлильный патрон, можно посредством одноименной статьи.
Термопатроны
Термопатроны схожи с цанговыми. Ключевое отличие заключается в специфике фиксации оснастки. В данном случае используется горячая посадка.
Рис. 8 Термопатрон
Гидропатроны
Еще одна альтернатива цанговым патронам. Заготовка зажимается давлением жидкости, подаваемой через специальное отверстие.
Рис. 9 Гидропатрон
Эксцентриковые патроны
Оснастка для крупных производств. Патрон в базовом оснащении работает на высокой скорости, надежно удерживает заготовки. Прижимные элементы расположены внутри изделия. Возможна установка различных видов кулачков для токарных патронов.
Рис. 10 Эксцентриковые патроны
Узнать о токарной обработке металла с использованием различных патронов поможет соответствующая статья из нашего блога.
Разновидности приводов
Патроны могут иметь ручной и механизированный привод. В первом случае деталь зажимается мастером посредством специального ключа, во втором – машиной. Механизированные приводы делятся на пневматические, гидравлические и электромеханические.
Рис. 11 Эксцентриковые патроны
Количество кулачков
Кулачковые патроны комплектуются различным количеством прижимных элементов.
- 2 кулачка. Патроны для работы с небольшими заготовками на умеренных оборотах. Изделия являются наиболее простыми в группе, взаимодействуют с арматурой, литыми компонентами и поковками.
- 3 кулачка. Универсальные решения, совместимые с круглыми и шестигранными компонентами. Устройства обеспечивают быструю центровку и фиксацию заготовок, оптимальны для мелкосерийного производства.
- 4 кулачка. Патроны для обработки несимметричных и прямоугольных деталей. Наличие четырех точек фиксации обеспечивает качественный зажим элементов, гарантирует высокую точность операций.
- 6 кулачка. Оснастка для работы с тонкостенными заготовками и деталями со сложной геометрией. Устройства равномерно распределяют прижимные усилия, незаменимы при выполнении сложных операций.
На предприятиях нередко используются станки с различными типами патронов. Это позволяет унифицировать производство, обеспечить эффективное взаимодействие с различными типами заготовок.
Рис. 12 Шестикулачковый патрон
Размеры токарных патронов
Размерность изделий зависит от вида и конфигурации. Наиболее распространенная оснастка – патроны токарные 3 кулачковые. Устройства имеют диаметр от 80 до 630 мм, в линейке представлено 10 типоразмеров. Наиболее частый запрос среди предприятий и частных мастеров – купить токарные патроны 80, 125, 160 и 250 мм.
Размеры токарных патронов представлены в соответствующей таблице.
Таблица №1 Размеры 3-кулачковых токарных патронов
Производители предлагают оснастку в трех исполнениях
- Тип 1. С пояском и фиксацией при помощи фланцев.
- Тип 2 . Для фланцевой фиксации с использованием поворотной шайбы.
- Тип 3 . Для фланцевой фиксации на конце шпинделя.
Основные параметры патрона отражены в его маркировке. Она наносится на лицевую часть изделия, прописывается в паспорте. Обозначение содержит следующую информацию: класс точности, диаметр, параметры фиксации, число и исполнение зажимов.
Для расшифровки маркировки необходима документация завода-изготовителя. Пример типового обозначения: токарный патрон 7100-0007 ГОСТ 2675—80 или токарный патрон 7100-0032-П ГОСТ 2675—80
Нормативная база
Производство токарных патронов регламентируют следующие государственные стандарты.
- ГОСТ 1654 – изготовление типовых патронов общего назначения.
- ГОСТ 2675 – самоцентрирующиеся патроны.
- ГОСТ 3890 – патроны с 4 кулачками.
- ГОСТ 16157 – оснастка мембранного типа.
Изготовление узкоспециализированных изделий регламентируют технические условия, разработанные согласно отраслевым нормативам.
Особенности фиксации патрона на токарном станке
Патроны закрепляются и центруются на шпинделе токарного станка. Удержание элементов осуществляется посредством фланцев и планшайб. Последние содержат множественные отверстия для точного позиционирования и фиксации оснастки.
Порядок крепления токарного патрона зависит от особенностей имеющегося оборудования. Операция стандартизирована, прописана в инструкции по эксплуатации станка.
Рис. 13 Установка токарного патрона
На что обратить внимание при покупке?
При покупке токарных патронов учитываются следующие нюансы.
- Специфика исполнения кулачков и их количество.
- Наружный диаметр патрона.
- Размерность крепежных отверстий и специфика их расположения.
- Параметры заготовок, обработку которых планируется осуществлять (масса, способ крепления, требования к конфигурации кулачков).
- Предельная частота вращения.
При работе с длинными деталями стоит учесть диаметр внутреннего отверстия патрона.
Рис. 14 Патрон в заводской упаковке
Популярные производители
Существует несколько крупных производителей оснастки.
- Fuerda. Китайская компания, изготавливающая патроны для станков и прочую промышленную оснастку. Основное преимущество продукции – доступная цена.
- BISON-BIAL. Крупный польский производитель, предлагающий токарные патроны различной конфигурации. Продукция активно поставляется на отечественный рынок, пользуется значительной популярностью среди производственников.
- STV. Чешский завод, изготавливающий патроны по европейским стандартам. Изделия обладают прекрасными эксплуатационными характеристиками, применяются ведущими отечественными промышленниками.
- БелТАПАЗ и БЗСП. Предприятия из Республики Беларусь. Реализуемая ими продукция отличается приемлемой ценой, полностью отвечает требованиям отечественных нормативов.
Покупателям доступны изделия от прочих компаний. Познакомиться с ними поможет каталог токарных патронов.
