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.
Конструкция и применение
Цанга представляет собой пружинящую разрезную втулку с усеченным конусом и отверстием необходимого диаметра. Корпус цанги имеет специальные пропилы, которые обеспечивают движение фиксирующих лепестков при установке или снятии инструмента. Сжимающее усилие обеспечивает вращение гайки.
На рисунке ниже приведены цанга (1), фреза с цилиндрическим хвостовиком (2) и цанговый патрон (3).
Данный фиксирующий элемент предназначен для установки в цанговый патрон который, чаще всего, является отдельным элементом оснастки металлорежущего станка. Сам патрон устанавливается посредством конуса Морзе на посадочное место патрона. Также он может быть и составной частью станка. Цанги широко применяются в современных металлорежущих станках – токарных, сверлильных и фрезерных. Основным преимуществом данного типа фиксации является высокая скорость установки или съёма инструмента. К недостаткам можно отнести необходимость строгого соответствия типоразмеров патрона и цанги.
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 параметров | Значения величин |
Диаметр наружный D, мм | 250 |
Диаметр присоединительного пояска D2, мм | 200H7 |
Диаметр отверстия в корпус D1, мм | 76 |
Диаметр расположения крепежных отверстий, мм, D3 | 224 |
Наружный диаметр изделия, зажимаемого в прямых кулачках,мм наибольший | 120 |
Наружный диаметр изделия, зажимаемого в обратных кулачках, мм наибольший | 266 |
Максимально допустимая частота вращения, мин ‘ | 2000 |
Высота бортика под фланец | 5 |
Высота патрона без кулачков | 85 |
Высота патрона в сборе | 119 |
Масса патрона, кг | 29 |
Крепеж | 6 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:
Схема I :
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.
Схема II :
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.
Схема III:
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.
Цанговый патрон: устройство зажима для фрезера
Цанговый патрон – это зажимное устройство для крепления заготовок и деталей с гладкой поверхностью хвостовика. Зажим предназначен для станков всех типов, в том числе с числовым программным управлением (ЧПУ).
Основной элемент детали – втулка с продольными надрезами, между которыми расположены фиксирующие лепестки. Они надежно удерживают заготовку при сжатии. Патроны продаются с комплектом цанг наиболее ходовых диаметров.
Устройство, разновидности
Цанговая зажимная оснастка для фрезерного станка включает в свою конструкцию три основных элемента:
- корпус,
- цанга или сменная втулка,
- зажимная гайка.
Продольные осевые прорезы на втулке формируют подвижные лепестки. Их количество зависит от диаметра детали. Элементы соединены между собой контргайкой, передающей давление на образовавшийся лепестками конус – устройство стягивается радиальным усилием.
На рынке строительного оборудования существуют сменные цанги, при помощи которых закрепляется цилиндрический инструмент. Есть заготовки в форме многогранника.
Цанговый зажим устанавливается на вал станка, после этого мастер выполняет фрезерование, заточку или правку деталей.
В зависимости от функции, цанги делятся на три вида:
- Подающая. Втулка, изготовленная из закаленной стали, снабжена тремя неполными надрезами с пружинящими лепестками, направленными к центру патрона. Диаметр отверстия подобного зажима подбирается с условием: обрабатываемая деталь должна быть плотно зафиксирована в неподвижном положении, ведь в таком деле важен каждый миллиметр. Подающая цанга комплектуется сменными вкладышами разного диаметра. Тогда можно работать с разнокалиберными заготовками любой конфигурации.
- Зажимная. Отличается от предыдущего образца тем, что имеет сквозное технологическое отверстие с двумя посадочными местами вдоль оси втулки. Во время обработки заготовка плотно зажата в цанге без риска выпадения. Если мастер планирует обрабатывать квадратные детали, ему понадобится зажим с четырьмя прорезями, а для круглых и многогранных – патрон с тремя разрезами. Набор из цанг под любую заготовку обеспечит обработку деталей любых форм. Преимущество такого инструмента – низкое радиальное биение.
- Разъемная (разжимная) закрепляет детали небольшого диаметра. В конструкции разжимной цанги есть пружины для разведения лепестков.
Каждая цанга предназначена только для одного диаметра, поэтому они подходят для работы с длинными металлическими прутьями, установленными на фрезер.
Благодаря высокой точности крепежа, к цанге можно присоединять метчики, токарную фрезу или сменные наконечники для завинчивания гаек.
Патрон незаменим, если нужно закрепить сверло в ручном перфораторе или сверлильно-присадочном станке. Зажим имеет отполированную внутреннюю поверхность, в момент фиксации исключается деформирование обрабатываемой заготовки.
Кроме станочного оборудования, цанги используют для закрепления сменных деталей на ручном инструменте. Наравне со стандартными приспособлениями, существуют их аналоги для установки на мини-дрели. В столярных мастерских можно встретить механический инструмент с цангами, соединяющими рабочую часть с рукояткой.
Миниатюрный патрон позволяет при необходимости производить смену стержней напильников или отверток. Этот принцип заложен в изготовлении механических карандашей со сменными графитовыми стержнями.
Нажав кнопку, пользователь выдвигает маленькую цангу, лепестки разжимаются, и стержень выдвигается на заданную длину.
Плюсы и минусы
Среди плюсов устройства отмечают:
- простоту фиксации заготовки и такой же легкий ее демонтаж,
- возможность закрепления миниатюрных заготовок,
- долгий срок службы, который зависит от материала (закаленная или цементирующая сталь),
- отсутствие прокручивания заготовки за счет большой площади контакта,
- нулевые показатели радиального биения, обеспеченные хорошей центровкой детали во втулке. Таким образом удается добиться высокой точности процесса.
- Универсальность дает возможность использовать цанговое крепление на всех типах станков.
Единственный недостаток цанги – каждый отдельный образец фиксирует деталь одного диаметра. К примеру, цанга на 12 мм подойдет только для сверла такого же размера. Решить эту проблему можно путем приобретения комплекта сменных зажимов для их подбора под заготовки всех диаметров и конфигураций.
Существует переходная цилиндрическая втулка, которая устанавливается в патрон нужного размера, и уже в нее вставляется заготовка. Зажимная гайка фиксирует цангу, а та зажимает переходную втулку с деталью.
Самозажимный патрон с комплектом сменных зажимов или переходных втулок гарантирует качественную и безопасную работу на любом станке.
Самостоятельное изготовление
При использовании зажимного патрона не обойтись без фрезерного станка: придется вытачивать корпус, цангу и зажимную контргайку. В качестве материала лучше всего брать заготовки из стали 50 ХФГА.
Корпус мастерят из стальной болванки нужного размера, в центре которой делают отверстие с внутренней резьбой для установки на шпиндель станка.
Корпус устанавливается на токарный вал для обточки внутренней полости под цангу и формирования наружной резьбы под зажимную гайку.
Контргайку изготавливают из подходящей болванки, в которой сверлят сквозное отверстие, растачивают его и делают резьбу такого же диаметра, что и на корпусе. Заготовку под цангу обтачивают, просверливают отверстие, затем делают конус и выполняют по нему разрезы.
Чтобы деталь отвечала требованиям качества, ее внутренние поверхности тщательно отполировываются. Для продления срока службы самоделки металлические части закаливают.
Неплохо себя зарекомендовали латунные или бронзовые цанги, однако цена исходного материала выше.
Источник: https://derevo-s.ru/oborudovanie/aksessuary/cangovyj-zazhim
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.
§ 23. Кулачковые патроны. Трехкулачковый патрон.
На револьверных станках применяются двухкулачковые патроны, трехкулачковые патроны и четырехкулачковые патроны .
В двухкулачковых самоцентрирующих патронах закрепляют разнообразные фасонные отливки и поковки, причем часто делают специальные кулачки, предназначенные для закрепления только одной детали.
В трехкулачковых самоцентрирующих патронах закрепляют детали круглой и шестигранной формы или круглые прутки больших диаметров.
В четырехкулачковых самоцентрирующих патронах зажимаются прутки квадратного сечения, а в простых патронах с индивидуальной регулировкой кулачков — детали прямоугольного профиля и несимметричной формы.
Кулачковые патроны выполняются с ручным и механизированным зажимами.
Рис. 42. Трехкулачковый патрон
Наиболее распространен самоцентрирующий трехкулачковый патрон (рис. 42). Кулачки 1, 2, 3 перемещаются одновременно при помощи диска 4 с архимедовой спиралью. В витки этой спирали входят нижними выступами кулачки. На обратной стороне диска нарезано коническое колесо, с которым соединены три конических зубчатых колеса 5. При повороте ключом одного из них поворачивается и коническое колесо диска 4 и посредством спирали перемещает по пазам корпуса патрона одновременно и равномерно все три кулачка, в зависимости от вращения в ту или иную сторону кулачки приближаются или удаляются от центра, соответственно зажимая или освобождая деталь. Кулачки изготовляют обычно трехступенчатыми, для повышения износостойкости их закаливают.
По назначению различают кулачки для внутреннего и наружного закрепления заготовок. При внутреннем закреплении заготовка должна иметь отверстие, которое дает возможность установить ее на кулачки.
Патроны с механическим приводом могут быть с тяговым или встроенным приводом.
Патроны с тяговым приводом имеют зажимные элементы, связанные цельными или пустотелыми тягами с пневматическим, гидравлическим или каким-либо другим приводом. Конструкции таких патронов различны, объединяет их принцип действия при зажиме детали.
Рис. 43. Двухкулачковый рычажный патрон со сменными кулачками
На рис. 43 представлена конструкция двухкулачкового рычажного патрона со сменными кулачками 14, предварительная установка которых по детали относительно оси вращения осуществляется сухарями 12 и винтами 13 по пазам в ползунах 11. Перемещение ползунов 11 к центру патрона осуществляется рычагами 10, которые, опираясь поверхностями 7, поворачиваются вокруг оси 9 в корпусе 8 при перемещении упора 15 вместе с тягой 3. Разведение кулачков 14 производится конической поверхностью упора 15 при обратном движении тяги 3 вместе с направляющей втулкой 6, соединенных деталями 2, 4 и 5. Патрон крепится к станку винтами 1.
Рис. 44. Разрез патрона с встроенным пневматическим приводом
Патроны с встроенным пневматическим приводом (рис. 44) имеют встроенный цилиндр 6 с поршнем 5. Крепится патрон к фланцу 1. Резиновое кольцо 9 смягчает удары поршня о фланец 4. Кольца 8 и 10 обеспечивают герметичность. Ползуны 3 с зажимными кулачками имеют выступы, которые входят в пазы поршня 5. Угол наклона пазов составляет 40°30′, что обеспечивает . условия самоторможения. При подаче воздуха по каналам 2 и 3 в левую или правую полость цилиндра ползуны 7 производят разжим или зажим заготовки.
Перейти вверх к навигации