Токарний патрон своїми руками, будівельний портал
Якість і продуктивність роботи будь-якого обладнання залежить безпосередньо від стану його оснащення. Особливо важливо точно, швидко і надійно закріплювати заготовки на апаратах з ЧПУ і верстатах, що працюють у складі ГПС. Для скорочення часу на розташування заготовки на верстаті, а також збільшення надійності і точності її кріплення широко застосовуються патрони для токарних верстатів.
Особливості токарного патрона
Токарний патрон - це невід'ємна частина комплексу обладнання при проведенні токарних робіт. Ця конструкційна деталь призначається для закріплення штучних заготовок і пруткового матеріалу на токарно-гвинторізних, шліфувальних, револьверних і токарних верстатах, а також металообробне обладнання. За допомогою токарного патрона ви можете фіксувати заготовки найрізноманітніших розмірів. Заготовки кріпляться за внутрішню площину його отвори, зовнішню поверхню або зовнішню поверхню для вала.
Токарні патрони з механізованими приводами дозволяють зменшувати допоміжний час, необхідний на установку заготовки на обладнання та зняття її після проведення обробки, чим збільшують продуктивність праці. З іншого боку ці вироби підвищують точність обробки, так як забезпечують координацію заготовок щодо робочих органів токарного верстата і їх надійне кріплення, яке виключає деформацію або зміщення при обробці.
Одними з найвідоміших світових виробників токарних патронів по дереву в Європі виступають Rohm (Німеччина), Bison-bial (Польща), а також деякі вітчизняні заводи технічного оснащення, інструментів і верстатних вузлів. Ця продукція досить дорога, але сьогодні просто неможливо уявити виробництво без використання токарних патронів.
Принцип роботи токарного патрона
Використання токарного патрона має відбуватися в закритому приміщенні і при відсутності агресивних речовин, що провокують корозію. Стяжні болти перед початком роботи затягують до максимуму гайковим ключем, потім токарний патрон закріплюють на верстаті, все болти затягують з гайками і запускають токарний верстат. Потрібно враховувати, що встановлюються для початку малі обороти для перевірки значень торцевого і радіального биття токарного патрона на холостому ходу.
Для кріплення виробів на токарних верстатах широко використовуються дво- і трьохкулачкові патрони, рідше - чотирикулачні. Для кріплення і утримання деталей токарний патрон в собі містить кулачки, кількість яких змінюється від 2 до 6. При цьому токарні патрони бувають з незалежним пересуванням кулачків і з безпосереднім закріпленням кулачків на фланцевий кінець шпинделя. Залежно від способу кріплення токарного патрона до верстата, виділяють наступні види кріплення: на фланцевий кінець шпинделя, через перехідною фланець, безпосередньо на сам шпиндель токарного верстата.
Центрування заготовки в патронах досяжно завдяки одночасному переміщенню затискають кулачків в радіальному напрямку. Кулачки токарного патрона пересуваються одночасно за допомогою диска, у якого є на одній стороні пази у вигляді Архімедова спіралі конічне зубчасте колесо, яке пов'язане з трьома іншими, на інший. Ключем в рух приводиться одне колесо, при цьому теж повертається диск і переміщує рівномірно все кулачки. Від напрямку обертання диска буде залежати те, наблизяться чи до центру патрона кулачки (затискається заготовка) або втечуть від нього (звільняється заготовка).
Сила затиску в механізованих патронах створюється гідравлічним або пневматичним циліндром, який розміщується на задньому кінці шпинделя. Через центральний отвір шпинделя циліндр з'єднується тягою з механізмом патрона, який здійснює пересування кулачків, що затискають встановлену заготовку в патрон.
Стиснене повітря або рідина під циліндр, що обертається під час обробки потрапляє за допомогою спеціального пристрою під назвою муфта. Як правило, пересування кулачків від механізованого приводу доходить до 5-10 міліметрів, тому конструкція токарного патрона в будь-якому випадку дозволяє швидко переналагодити виріб при переході від обробки між партіями заготовок.
Для підвищення точності кріплення заготовки при виконанні чистової обробки прийнято використовувати накладні незагартованої кулачки, що розточуються на верстаті під певні габарити настановних баз заготівлі. Основними кулачками з цією метою затискають коротку оправлення для вибору зазорів в усіх сполученнях, а після цього робочі поверхні накладного кулачка растачивают на найбільший діаметр базової поверхні деталі.
Конструкція незагартована кулачків і їх кріплення за допомогою сполучення виду ластівчин хвіст дозволяє накладні кулачки встановлювати з точністю до 0,02 міліметра і уникнути наступного їх розточування.
Для швидкого переналагодження між типорозмірами заготовки потрібні універсальні незагартовані кулачки, це досягається шляхом повороту в певне положення круглих або шестигранних головок накладних кулачків, які закріплені на основних кулачках і розточені на потрібний діаметр. Заготовки великого діаметра закріплюються в такому патроні зі зворотним розміщенням ступенів кулачків.
При виникненні необхідності обробки двох схожих поверхонь прийнято використовувати незагартовані кулачки, похибка кріплення заготовок в яких може зменшуватися до 0,03-0,05 міліметрів. Заготовки типу валів, що мають велику довжину, можна встановлювати в токарний патрон, який має підтиск заднього центру.
Токарний патрон своїми руками
Ви познайомилися з пристроєм і основними видами токарних патронів, а зараз до вашої уваги варіант саморобної токарного патрона для верстата по дереву. Основною робочою деталлю патрона є еластична втулка, що має діаметр 6 міліметрів. Необхідно використовувати втулки двох типів - поліуретанові і гумові, в якості яких ви можете взяти обрізки ущільнюючих джгутів.
Накидну гайку потрібно зробити з латуні або бронзи. Можна використовувати для цієї мети і сталь, але у бронзових гайок менше тертя. П'ятачок можете виконати з будь-якого матеріалу, навіть можна взяти дюраль. Корпус виточите зі сталі. У його хвостовику повинне бути присутнім внутрішнє отвір або різьблення - це залежить від пристрою хвостовика вала того апарату, на яке належить встановити патрон.
Гумова втулка і корпус - в патроні найвідповідальніші деталі. Від того, наскільки точно вони виготовлені, залежить, чи буде свердло, затиснуте в патрон, «бити». Для зниження ймовірності «биття» свердла обидві деталі виготовте в певній послідовності. Виточите корпус патрона на верстаті за одну установку. Подібний прийом дозволить забезпечити з певною точністю співвісність центрального отвору і хвостовика під втулку.
Корпус патрона після механічної обробки залишиться в шпинделі токарного верстата. Всередину патрона вставте заготовку еластичною втулки і злегка підібгайте її через п'ятачок накидною гайкою. В задню бабку верстата вставте свердло діаметром 1 міліметр і рассверлите затиснуту втулку. Таким методом доцільно зробити в запас кілька втулок.
Якщо ви не маєте можливості зупинити при затиску свердла вал сверлильного пристрою, потрібно зробити на корпусі саморобного патрона для токарного верстата лиски під гайковий ключ, щоб можна було накидну гайку туго затягнути. У токарний патрон ви можете затискати свердла, що мають діаметр від 0,8 до 1,2 міліметрів. Для свердел іншого діаметра отвору в гайці і втулки необхідно зробити іншими.
Головна відмінність даного патрона криється в тому, що еластична втулка буде затискати весь хвостовик свердла, а щоб встановити стандартне свердло в патрон Вербового рекомендується його хвостовик обрізати. Отвір під еластичну втулку виконайте не в гайці, а в корпусі патрона, воно повинно бути максимально наближеним до затискати пристрою шпинделя верстата. Це значно збільшує при монтажі точність центрування свердла.
Тепер ви знаєте, для чого потрібні токарні патрони, і яку функцію вони виконують при роботі на токарному верстаті. До того ж зовсім не складно виготовити токарний патрон своїми руками. Для цього потрібно, перш за все, визначитися з середовищем використання виробу і строго слідувати нашим інструкціям.