Патрон токарный
Токарный патрон - это механическое устройство, предназначенное для фиксации и центрирования заготовки в процессе обработки.
Он состоит из двух основных элементов: корпуса, устанавливаемого на шпиндель токарного станка, и регулируемых губок, которые служат для захвата заготовки.
Основные функции патрона:
- обеспечение вращательного усилия;
- придание точности и устойчивости;
- эффективная фиксация заготовки и доступ к инструменту при токарной обработке.
Токарный патрон в станке это
Токарный патрон - это устройство, устанавливаемое на шпинделе токарного станка, предназначенное для надежного удержания, вращения заготовок в процессе формообразования. Он является важнейшим компонентом токарного станка, поскольку обеспечивает надежный зажим первичной детали, ее вращательное движение для придания формы, резки, сверления или любого другого процесса.
Он представляет собой круглый корпус, часто изготовленный из высококачественного чугуна или других прочных материалов, который устанавливается непосредственно на шпиндель токарного станка.
На корпусе часто имеется резьба, совпадающая с резьбой шпинделя токарного станка, что облегчает его крепление к шпинделю.
Внутри корпуса расположены зажимные механизмы, называемые губками. Эти губки отвечают за зажим детали и в зависимости от его типа могут быть как самоцентрирующимися, так и независимыми.
Виды патронов на станках
Различные типы предназначены для вытачивания деталей различных форм, размеров и требований к этому процессу. Ниже приведены наиболее распространенные виды:
| Вид патрона | Описание | Фото |
|---|---|---|
| Трехкулачковый | Наиболее распространенным типом является 3-х кулачковый патрон, также известный как самоцентрирующийся. Как уже говорилось ранее, он состоит из трех губок, которые движутся одновременно, автоматически центрируют первичную деталь при затягивании ключом. Этот тип подходит для фиксации цилиндрических и симметричных деталей. |
|
| Четырехкулачковый | 4-х кулачковый патрон, в отличие от трехкулачкового, обеспечивает независимое управление каждой губкой. Такое управление позволяет захватывать несимметричные или неправильной формы исходные детали. Четырехкулачковые более универсальны и могут удерживать более широкий диапазон форм обрабатываемых предметов. Однако их настройка может быть более трудоемкой по сравнению с трехкулачковыми из-за необходимости индивидуальной регулировки. |
|
| Шестикулачковый | Патрон аналогичен четырехкулачковому, но имеет дополнительную пару губок. Этот тип обеспечивает еще большую силу захвата, устойчивость при работе с нестандартными или тяжелыми обрабатываемыми отливками. За счет увеличения числа точек контакта лучше распределяет нагрузку. |
|
| Спиральный | В спиральном патроне используется внутренний спиральный механизм для радиального перемещения губок. Они часто имеют три или четыре губки и широко используются в непроизводственных токарных операциях. |
|
| Цанговый | В этом патроне используется цанга - специализированный элемент, зажимающий рабочую деталь. Цанги бывают различных размеров и обеспечивают высокоточный захват обрабатываемой отливки. Они обычно используются для токарения небольших тонких элементов, например, стержней или труб, где точность и концентричность имеют решающее значение. |
|
| Магнитный | Используется для фиксации ферромагнитных материалов - железа или стали. В него встроен мощный магнит, создающий магнитное поле, которое надежно фиксирует исходный обрабатываемый материал. Этот тип часто используется при шлифовании, когда необходим надежный захват. |
|
Патрон трехкулачковый: описание
Трехкулачковый патрон имеет три подвижные губки, равномерно расположенные под углом 120 градусов вокруг его корпуса. Эти губки можно одновременно и точно регулировать одним поворотом ключа, затягивая или ослабляя их в унисон. Они отвечают за захват, центрирование цилиндрических или круглых деталей за счет их перемещения внутрь патрона.
Ключевая идея самоцентрирования патрона 3-х кулачкового заключается в кулачковых поверхностях, расположенных на задней стороне каждой кулачки. Эти поверхности входят в зацепление со спиральной пластиной, представляющей собой диск специальной формы, установленный внутри его корпуса. При затягивании губок спиральная пластина вращается, вызывая синхронное движение всех губок к центру и наоборот. Благодаря этому механизму обрабатываемая деталь остается концентричной с осью шпинделя токарного станка.
Патрон самоцентрирующийся применяется там, где требуется быстрая наладка и высокая производительность. Это связано с тем, что он обеспечивает эффективную фиксацию отливки, ускоряет смену деталей.
Патрон токарный 4-х кулачковый: описание
4-х кулачковый состоит из четырех независимо регулируемых губок, расположенных, как правило, с интервалом 90 градусов. В отличие от трехкулачкового, четырехкулачковый патрон не обладает свойствами самоцентрирования, поэтому для захвата отливки неправильной формы или неконцентричных деталей можно регулировать каждую губку отдельно.
Возможность регулировки токарного 4-х кулачкового патрона позволяет оператору точно выравнивать обрабатываемую отливку путем точной настройки положения каждой губки. Эта особенность делает его пригодным для закрепления отливок неправильной формы или несимметричных деталей, когда достижение идеальной концентричности является сложной задачей.
Выравнивание исходного материала для токарения в четырехкулачковом осуществляется с помощью циферблатного индикатора или методом проб и ошибок, например, регулировкой каждой кулачки до равномерного контакта с деталью. Хотя такой процесс настройки может занять больше времени по сравнению с трехкулачковым, он обеспечивает большую гибкость и универсальность.
4х кулачковые обычно используются для растачивания деталей, требующих эксцентричного точения, сверления со смещением центра, а также при работе с нецилиндрическими геометрическими формами.
Отличие токарных патронов
Основное различие между 3-х и 4-х кулачковыми патронами заключается в количестве губок, которыми они обеспечивают удержание деталей.
| Показатель | 3-х кулачковый | 4-х кулачковый |
|---|---|---|
| Управление кулачками | Кулачки двигаются одновременно, позволяя быстро и легко центрировать цилиндрические или симметричные отливки. | Имеет независимые кулачки, которые можно регулировать по отдельности. Эта особенность позволяет оператору более точно захватывать обрабатываемый материал неправильной формы или несимметричные детали. |
| Точность центрирования | Обеспечивают быструю, приемлемую точность центрирования для большинства токарных операций благодаря своей самоцентрирующейся природе. Поскольку зажимные губки движутся вместе, может возникать небольшой эксцентриситет, что может быть приемлемо для многих задач, но не для высокоточных. | Обеспечивает более высокую точность центрирования, поскольку каждая кулачковая головка может регулироваться независимо, компенсируя неровности обрабатываемой отливки. |
| Универсальность заготовок | Лучше всего подходят для цилиндрических или симметричных деталей. Они позволяют быстро зажимать и центрировать круглые или шестигранные детали. | Обеспечивают более широкий диапазон универсальности заготовок. Независимо регулируемые зажимные губки позволяют захватывать отливки неправильной формы, нецилиндрические или асимметричные детали. Поэтому идеально подходят для растачивания деталей, требующих точного выравнивания или индивидуального подхода. |
| Время наладки | Одновременно перемещают кулачки и обеспечивают более быстрое время наладки по сравнению с 4-х кулачковыми. Центрирование обрабатываемой детали осуществляется просто затягиванием патрона с помощью ключа. | Настройка может занять больше времени, так как для достижения точного центрирования и выравнивания необходимо отдельно регулировать каждую кулачковую головку. |
| Сложность и требуемая квалификация | Настройка требует навыков и опыта. Отпадает необходимость в ручной регулировке положения каждой губки благодаря самоцентрированию губок. | Работа требует большего мастерства и опыта, поскольку для точного центрирования и захвата требуется тщательная регулировка кулачков. |
Трехкулачковый патрон самоцентрирующийся: принцип работы
Основной принцип самоцентрирования заключается в симметричном расположении кулачков. Эти кулачки сконструированы таким образом, что способны одновременно создавать равное усилие на каждой стороне челюсти, что обеспечивает сбалансированное захватное действие. Такое симметричное распределение усилия обеспечивает точное центрирование заготовки в патроне.
Самоцентрирующийся механизм быстрее, эффективнее зажимает исходный материал. Когда он закрывается, зажимные губки входят в контакт с материалом. При дальнейшем его вращении обрабатываемый материал оказывает на зажимные губки усилие, направленное наружу.
Этому усилию противодействует захватное действие кулачков, которые толкают зажимные кулачки внутрь, поддерживая центрированное положение. Конструкция 3-х кулачкового самоцентрирующегося патрона обеспечивает значительную силу захвата, что гарантирует стабильность при выполнении токарных операций.
Патрон трехкулачковый: назначение
Основная функция заключается в надежном удержании детали при ее вращении в токарном станке во время вытачивания. Термин "трехкулачковый" означает наличие трех симметрично расположенных губок или захватных устройств, которые могут одновременно регулироваться ключом, обеспечивая эффективный, равномерный зажим детали.
Основными функциями и преимуществами являются:
| Функция или преимущество | Описание |
|---|---|
| Самоцентрирование | Способность к самоцентрированию является основной причиной использования трехкулачкового патрона. При его затягивании зажимные губки перемещаются одновременно и сходятся в точном центре. Это позволяет отказаться от индивидуальной регулировки каждой губки и сэкономить время. |
| Равномерное усилие зажима | Обеспечивает равномерное усилие зажима отливки. Такой стабильный захват снижает вероятность шатания или смещения отливки во время работы. |
| Простота использования | Более просты в использовании, особенно для начинающих операторов. Удобство заключается в том, что не нужно вручную центрировать заготовку, она центрируется автоматически. |
| Круглые и шестигранные заготовки | Симметричная конструкция подходит для надежного удержания круглых и шестигранных деталей. |
| Быстрая работа | Благодаря самоцентрирующейся конструкции он позволяет быстро устанавливать и снимать обрабатываемую деталь, повышая производительность токарных работ. |
Производство токарного патрона
Производство состоит из следующих этапов:
| Этап производства | Описание |
|---|---|
| Выбор материала | Изготовление начинается с выбора подходящего сырья. В зависимости от требуемых свойств и области его применения используются высококачественные легированные стали, чугун или специальные материалы, такие как закаленная сталь или твердый сплав. |
| Литье или ковка | После выбора материала он подвергается процессу литья или ковки. Литье предполагает расплавление выбранного металла и заливку его в форму для формирования его корпуса. Ковка же предполагает использование тепла и давления для придания металлу требуемой формы. Выбор между литьем и ковкой зависит от свойства материала, сложности конструкции, стоимости производства. |
| Обработка корпуса | После литья или ковки корпус подвергается механическому воздействию. Для достижения требуемых размеров, допусков и чистоты поверхности она включает в себя токарную, фрезерную, сверлильную обработку. Для точной, эффективной технически сложной операции часто используются станки с числовым программным управлением (ЧПУ). |
| Изготовление губок | Губки могут изготавливаться отдельно, а затем собираться в его корпус. Процесс изготовления губок зависит от типа. Например, 3-хкулачковые могут иметь самоцентрирующиеся кулачки, которые представляют собой отдельные компоненты, требующие точного изготовления для обеспечения правильной работы. В 4-хкулачковых могут быть индивидуально регулируемые кулачки, которые необходимо точно обрабатывать и калибровать. |
| Термообработка | После изготовления корпус и губки подвергаются термообработке: закалке, отпуску или отжигу, в зависимости от требуемых свойств. Термообработка повышает механические свойства: твердость, прочность и долговечность. |
| Сборка и испытания | Корпус, губки компоненты собираются в соответствии с конкретной конструкцией. При этом устанавливаются рабочие механизмы, например, механизм прокрутки для самоцентрирующихся патронов или механизм регулировки для регулируемых губок. Для обеспечения плавности работы, точности захвата, надлежащего усилия зажима, патрон, после сборки, подвергается испытаниям. |
| Финишная шлифока, полировка поверхности и нанесение покрытия | Для улучшения внешнего вида, защиты от коррозии, уменьшения трения корпус и детали могут подвергаться финишному воздействию, например шлифовке, полировке или нанесению покрытия. Это позволяет повысить общую производительность и долговечность. |
| Контроль качества | Он включает в себя контроль размеров, проверку твердости, функциональные испытания и контроль качества обработанной поверхности. |
Каталог токарные патроны
| Патрон токарный | Диаметр, мм | Количество кулачков | Особенность |
|---|---|---|---|
| 7100-0001 | 80 | 3 | |
| 7100-0002 | 100 | 3 | |
| 7100-0009 | 250 | 3 | планшайба 6 шпилек |
| 7100-0012 | 315 | 3 | |
| 7100-0015 | 400 | 3 | |
| 7100-0035 | 250 | 4 | |
| 7100-0035 | 250 | 3 | конус 4 шп |
| 7100-0036П | 250 | 3 | |
| 7100-0045 | 400 | 3 | |
| Белтапаз | 400 | 3 | 11 конус |
| 7102-0075М-1-2 | 400 | 4 | конус 6 |
| 7102 – 0078-1-2У | 250 | 3 | |
| 7102-0085-1-2У | 400 | 3 | клиновой механизированный |
| Бизон | 800 | 3 | |
| 3-160.05П | 160 | 3 | |
| 3-200.07В | 200 | 3 | |
| 3-315.39В | 315 | 3 | |
| 3-315.41В | 315 | 3 | |
| 3-400.43В | 400 | 3 | |
| 3-400.45В | 400 | 3 | |
| Патрон сверлильный | - | - | с ключом 1-6 |
Токарный патрон: причин износа и способы их профилактики
Основными причинами износа являются:
| Причина износа | Описание | Мероприятия по профилактике износа |
|---|---|---|
| Твердость материала | Одной из основных причин износа является твердость материала отливки. Твердые обрабатываемые отливки оказывают большое давление на губки патрона, что приводит к ускоренному износу | Следует использовать износостойкий материал, соответствующий твердости рабочей отливки. Для токарения твердых материалов часто предпочитают использовать патроны из закаленной стали или твердого сплава. |
| Несоосность | Перекос патрона может привести к неравномерному давлению захвата и к преждевременному износу. | Тщательно соблюдайте рекомендации производителя по установке. Следите за правильным расположением губок и равномерно затягивайте их для равномерного распределения силы захвата. |
| Чрезмерная затяжка | Чрезмерная затяжка может привести к деформации корпуса и губок, что приведет к их износу. | Используйте динамометрический ключ или динамометр, чтобы производить затяжку до рекомендованного производителем момента затяжки. Это обеспечивает достаточное усилие захвата без деформации. |
| Загрязнения и мусор | В качестве абразива могут выступать: наличие загрязнений, таких как грязь, смазка, остатки охлаждающей жидкости или металлическая стружка. Это приводит к ускоренному износу. | Необходимо регулярно очищать сам патрон и обрабатываемые материалы перед установкой. Используйте соответствующие чистящие растворители, тщательно удаляйте мусор и загрязнения. |
| Недостаточная смазка | Недостаточное смазывание губок может привести к увеличению трения и износа. | Следует нанести на губки подходящую смазку или консистентную смазку в соответствии с рекомендациями производителя. Смазка уменьшает трение, предотвращает заедание и продлевает срок службы. |
| Техническое обслуживание | Причиной преждевременного износа является отсутствие регулярного технического обслуживания. | Необходимо проводить регулярный осмотр губок на предмет наличия признаков износа или повреждений. Своевременно заменяйте изношенные или поврежденные компоненты, следуя графику технического обслуживания производителя. Регулярная чистка, смазка и замена деталей - важнейшие профилактические меры. |
Расчет токарного патрона
Расчет заключается в определении идеального размера и типа патрона в зависимости от размеров заготовки и требований к его профилированию. Порядок расчета следующий:
| Этап расчета | Описание |
|---|---|
| Размеры заготовки | Начинаем с тщательного измерения размеров детали, включая диаметр и длину. Эти измерения необходимы для выбора подходящего размера. |
| Масса заготовки | Определяем массу предмета формообразования, поскольку она влияет на требования к усилию зажима патрона. Для более тяжелых отливок может потребоваться патрон большего размера с большим усилием зажима. |
| Требования к обработке материала | Учитываем требования к формообразованию материала обрабатываемой детали. Для некоторых материалов могут потребоваться специальные элементы, например, мягкие губки, которые обеспечивают более точный захват без повреждения поверхности детали. |
| Тип патрона | Выбираем исходя из формы и размера заготовки. К распространенным типам относятся трехкулачковые, четырехкулачковые, цанговые, магнитные. Каждый тип определяет возможность захвата и область применения. |
| Расчет силы захвата | Рассчитываем необходимое усилие захвата для надежного удержания исходного материала в процессе растачивания. Она зависит от таких факторов, как:
|
| Вместимость патрона | Проверяем характеристики максимальной мощности, включая размер открытия губок и максимально допустимый диаметр первичной обрабатываемой детали. Убеждаемся в том, что ее размеры находятся в пределах диапазона возможностей. |
| Факторы безопасности | Для обеспечения оптимальной работы и безопасности оператора учитываем коэффициенты безопасности. Это позволит обеспечить надежный захват предмета токарения, предотвратить его случайное соскальзывание или смещение в процессе работы. |
Как разместить заказ на токарный патрон?
Затем выберите удобный вариант заказа:
- Нажмите на один из значков
или отправьте сообщение на +7(951) 803-05-62 - Напишите на info@metallux-k.ru или в форму обратной связи.
- Позвоните нам - 8-800–201-52-77
Напоминаем, что при размещении заказа у нас вы получаете:
- бесплатную доставку продукции до транспортной компании;
- специальные условия при заказе оптовых партий продукции.