Pereosnastka.ru

Трехкулачковые самоцентрирующие патроны. Существует несколько типов самоцентрирующих трехкулачковых патронов, различающихся между собой устройством для перемещения кулачков. Независимо от особенностей этих устройств перемещение кулачков патрона во всех случаях происходит одновременно и с одинаковой скоростью. Благодаря этому ось цилиндрической поверхности детали, за которую она закрепляется в патроне, должна совпасть с осью вращения шпинделя станка.

Одним из наиболее употребительных самоцентрирующих патронов является спиральный.

Спиральный самоцентрирующий патрон. В корпусе этого патрона заложена стальная коническая шестерня, на обратной стороне которой имеется спиральная канавка. На кулачках патрона сделано несколько выступов, которые входят в спиральную канавку шестерни. При вращении одной из трех шестерен посредством ключа (квадратный хвост которого входит в такое же отверстие в торце шестерни) вращается шестерня. Под действием спирали, нарезанной на обратной стороне этой шестерни, кулачки будут перемещаться в пазах корпуса патрона, что и требуется для закрепления детали.

Рассматриваемый патрон имеет два комплекта кулачков. Один из этих комплектов используется для закрепления детали за ее внутреннюю, а другой — за ее наружную поверхность.

При небольшом диаметре наружной поверхности, за которую деталь закрепляется в патроне, можно использовать и кулачки, показанные на рис. 1, а. Кулачки в этом случае соприкасаются с деталью поверхностями А. Такой способ особенно часто применяется при изготовлении деталей из прутка, пропущенного через отверстие в шпинделе. Кулачки, изображенные на рис. 1, г, используются иногда для закрепления детали за поверхность отверстия. Они соприкасаются с деталью поверхностями В и работают, как говорят, «на разжим».

При замене одного комплекта кулачков другим необходимо вводить в паз корпуса сначала тот кулачок, на котором имеется цифра (или одна точка, намеченная керном). После того, как при вращении большой шестерни первый выступ этого кулачка войдет в спиральную канавку, можно вводить в следующий паз кулачок с цифрой, а затем (в последний паз) кулачок с цифрой. При правильной сборке патрона все кулачки, доведенные вращением большой шестерни до центра, должны плотно касаться друг друга. При неправильной сборке патрона коснутся только два кулачка, а третий не будет касаться остальных. В этом случае следует вывести все кулачки и ввести их снова в пазы корпуса патрона, как это было указано выше.

Биение точно обработанной детали, закрепленной в новом спиральном патроне, составляет 0,06—0,12 мм (в зависимости от диаметра патрона). Величина этого биения быстро возрастает вследствие износа рабочих поверхностей спирали шестерни и выступов кулачков. Точность центрирования патроном зависит и от состояния пазов, по которым перемещаются кулачки. При износе этих пазов кулачки при закреплении детали отходят от корпуса патрона, и положение детали получается неправильным.

Для повышения точности центрирования патронном можно пользоваться чугунной разрезной втулкой.

Эту втулку, обработанную начерно, разрезают, зажимают в кулачки патрона и растачивают по диаметру детали, которая будет в ней обрабатываться. На время растачивания в место разреза кладут медную прокладку, которая после растачивания вынимается.

Положение втулки относительно кулачков должно быть постоянным, поэтому на втулке и на каком-либо кулачке надо сделать отметки мелом. Лучше, однако, если в боковую поверхность втулки ввернуть небольшой винт, который во время работы должен плотно прилегать всегда к какому-нибудь одному из кулачков патрона. Заплечик у втулки следует делать для того, чтобы она не смещалась вдоль оси патрона.

При больших размерах детали разрезная втулка плохо пружинит. В.этих случаях также с целью улучшения центрирования на кулачки патрона надеваются и закрепляются стопорными винтами чугунные кольца. Головки винтов не должны выступать над поверхностью колец. Установив кулачки в положение, близкое к требуемому для закрепления данной детали, делают в кольцах выточку по диаметру детали.

Разрезная втулка и кольца повышают точность установки детали и, кроме того, предохраняют поверхность ее от повреждений кулачками патрона.

Расширение пределов применения самоцентрирующего патрона. Для закрепления некоторых деталей, например, длинных или, наоборот, коротких, но больших диаметров, могут быть очень полезны специальные накладные кулачки, подобные показанным на рис. 4.

Какие детали следует закреплять в самоцентрирующем патроне. Из сказанного выше вытекает, что деталь, обрабатываемую на токарном станке, следует закреплять в самоцентрирующем патроне в следующих случаях.
1. Если деталь имеет цилиндрическую поверхность [наружную или внутреннюю), за которую она может быть достаточно прочно закреплена в патроне.
2. Если обработка детали может быть выполнена при ее закреплении, которое не требует большого усилия, вредного для патрона.
3. Если при обработке поверхностей детали, наиболее удаленных от патрона, установка ее не нарушается и сама деталь не будет погнута.
4. Если вся токарная обработка может быть выполнена за одну установку.
5. Если обработка детали выполняется за несколько установок, но строгой концентричности поверхностей ее, обрабатываемых при разных установках, не требуется.

Длинные детали, закрепленные в самоцентрирующем патроне, следует поддерживать задним центром.

Четырехкулачковые патроны с независимым перемещением кулачков. Кулачки этого патрона входят своими квадратными выступами в пазы патрона и удерживаются в них гайками, которые должны быть затянуты настолько, чтобы кулачки могли перемещаться без излишней и вредной слабины. Для перемещения кулачков служат винты с квадратными головками А, проходящие через

хвосты кулачков. Эти винты не имеют осевых перемещений, так как они упираются нижним концом в стенку паза, а заплечиком, сделанным вблизи квадратного конца, — в обод патрона. Квадратные головки винтов находятся в углублениях, сделанных в ободе патрона, и не должны выступать над ним во избежание ушибов токарей.

На передней стороне патрона нанесены круговые риски на расстоянии 10—15 мм одна от другой. Пользуясь этими рисками, можно быстро устанавливать все кулачки на одинаковом расстоянии от центра патрона. На рис. 5 кулачки поставлены для закрепления детали за наружную поверхность. В случае необходимости кулачки можно перевернуть и закрепить обрабатываемую деталь за внутреннюю поверхность.

Существенный недостаток четырехкулачковых патронов— длительность проверки положения закрепляемых в них деталей, которая, однако, сокращается по мере накопления опыта.

Проверка установки детали, обрабатываемой в четырехкулачковом патроне. Эта проверка производится по боковой или по торцовой поверхности устанавливаемой детали или по обеим поверхностям.

Проверку установки детали, изготовляемой из отливки или поковки, по боковой необработанной поверхности следует производить мелом. Для этого, пользуясь круговыми рисками, грубо устанавливают деталь в патроне и, предварительно закрепив ее, пускают станок в ход и подводят к детали кусок мела. Мел обычно берут в правую руку и поддерживают ее для большей устойчивости левой. Руки должны быть расположены относительно детали так, как изображено на рис. 6, а. Ни в коем случае не следует держать руки так, как показано на рис. 6, б, потому что при слишком сильном нажатий на поверхность детали мел может «подхватить», что вызывает нередко повреждение руки.

Мел, коснувшись детали, отметит ту часть поверхности, которая наиболее удалена от оси вращения, и поэтому деталь надо сместить в сторону, противоположную меловой отметке. Для этого останавливают станок, освобождают одни кулачки и поджимают другие. Обрабатываемая деталь смещается в сторону ослабленных кулачков. После этого пускают станок в ход, снова посредством мела определяют «высокое» место и т. д. до тех пор, пока мел не будет касаться детали со всех сторон равномерно.

На рис. 7 показаны три характерных случая положения меловой риски на боковой поверхности проверяемой детали. На фигуре цифрами обозначены кулачки патрона, 5 – обрабатываемая деталь, 6 — меловые риски и 7 — стрелки, указывающие направление, в котором должна быть смещена деталь.

Если риска расположена по рис. 7, а, т. е. симметрично относительно кулачка, необходимо слегка освободить (равномерно) кулачки, несколько больше ослабить кулачок, поджать кулачок и снова закрепить кулачки.

При расположении риски точно посередине между двумя кулачками, например, между кулачками, для правильной установки детали необходимо одинаково ослабить кулачки и поджать кулачки и

Когда риска располагается так, как показано на рис. 7, в, следует немного освободить кулачок, несколько больше кулачок и после этого закрепить кулачки.

Предварительную проверку установки по боковой поверхности детали, изготовляемой из штамповки или проката, надо пооизводить по мелу.

Окончательная проверка таких деталей осуществляется при помощи рейсмуса, который устанавливают или на суппорт станка, или на стальную плитку, положенную на станину. Загнутый конец иглы рейсмуса подводят к поверхности проверяемой детали, так чтобы между этой поверхностью и концом иглы был просвет 0,3—0,5 мм. Затем медленно вращают деталь и наблюдают, как изменяется величина этого просвета. Изменяя установку детали (перемещая для этого кулачки патрона, как указано выше), добиваются того, чтобы изменение просвета было возможно меньшим. После этого закрепляют деталь окончательно.

Иногда оказывается необходимым проверить правильность установки детали по торцовой обработанной поверхности. В этом случае поступают так же, как и при проверке (рейсмусом) установки детали по боковой поверхности. Чем ближе будет расположен конец иглы к наружной поверхности детали, тем точнее будет проверена установка ее.

Заметим в заключение, что при всех указанных выше проверках установки детали при помощи рейсмуса изменение просвета между его иглой и поверхностью детали наблюдается отчетливее, если сзади иглы держать листок белой бумаги.

Проверка установки детали по разметке показана на рис. 8, б. Конец иглы рейсмуса подводят к разметочной риске и медленно вращают деталь. Заметив, в каком месте риска отходит от конца иглы, смещают деталь, перемещая для этого кулачки патрона.

Если деталь имеет отверстие, можно использовать специальный установочный рейсмус. Стержень этого рейсмуса устанавливают в центрах станка, а иглу приводят в требуемое положение, так, чтобы острый конец иглы совпал с разметочной риской, после чего поворачивают стержень (вместе с иглой) на центрах.

Если на торце детали нанесены осевые разметочные риски, то, установив острый конец иглы рейсмуса на одной высоте с острым концом заднего центра, подводят его к торцу проверяемой детали. При правильном положении детали острый конец иглы рейсмуса, перемещаемого по плите, должен совпадать с обеими рисками при двух положениях детали. Такое совпадение, например, для горизонтальной риски по рис. 8, г, должно быть при положении детали, показанном на фигуре, и после поворота ее на пол-оборота.

Проверка установки детали по боковой обработанной поверхности производится также сначала по мелу, а потом при помощи рейсмуса. В последнем случае изменений просвета между поверхностью вращающейся детали и концом иглы рейсмуса не должно быть.

Более точная проверка положения детали по ее обработанной поверхности производится при помощи индикатора. Общий вид и некоторые детали индикатора показаны на рис. 9.

В основании индикатора посредством накатанной гайки закрепляется стойка, на которой при помощи зажима удерживается стержень. Этот стержень зажимом соединен со стержнем, на котором посредством зажима закреплен индикатор с кнопкой. Ослабив винты зажимов, а также гайку, можно установить индикатор в любом положении. Затем следует закрепить эти зажимы. Кнопка является концом стерженька, который проходит через корпус индикатора. На части стерженька, расположенной внутри корпуса, нарезаны зубья, образующие рейку, сцепленную с маленькой шестерней. При перемещении стерженька вдоль оси шестерня вращается, и ее вращение через шестерни передается оси, на которой закреплена стрелка. Конец стрелки расположен над шкалой, каждое деление которой соответствует перемещению стерженька на 0,01 мм. Под действием пружинки стерженек отводится вниз и кнопкой прижимается к проверяемой поверхности.

Установив основание индикатора на суппорт станка или плиту, положенную на станину, подводят кнопку индикатора к поверхности проверяемой детали и медленно поворачивают последнюю. При правильном положении детали стрелка индикатора не должна отклоняться от первоначального положения.

Какие детали следует закреплять в четырехкулачковом патроне. Такие патроны проще, а поэтому надежнее самоцентрирующих. Они применяются при закреплении детали за наружную цилиндрическую поверхность в следующих случаях.
1. Если обработка детали производится при большом зажимном усилии.
2. Когда закрепление детали производится за необработанную поверхность.
3. Если обработка детали в самоцентрирующем патроне невозможна, так как он мал по своим размерам.

Четырехкулачковые патроны, как это показано ниже, находят значительно большее применение и в других случаях, например, когда закрепление детали производится за нецилиндрическую поверхность или если у детали обрабатывается поверхность (наружная или внутренняя), ось которой смещена относительно цилиндрической поверхности, используемой для закрепления, и т. д.

Уход за патронами. Независимо от конструкции патрона его точность и срок службы зависят от ухода за ним.

Если патрон не нужен для выполнения данной работы, следует протереть весь патрон, а особенно пазы для кулачков сухой тряпкой. Такая очистка патрона совершенно необходима, если в нем обрабатывалась чугунная деталь. После этого следует заткнуть тряпкой (лучше концами) нарезанное отверстие в патроне и открытые части пазов для кулачков и убрать патрон в инструментальный шкафик. Время от времени патрон надо разбирать и очищать от накопившейся в нем грязи.

Для облегчения навертывания патрона на шпиндель и предупреждения повреждений направляющих станины на них следует класть деревянную доску. Толщина доски должна быть такой, чтобы ось отверстия в патроне совпадала с осью шпинделя станка или была расположена немного ниже оси.

Необходимо быть особенно осторожным, когда свертывание патрона подходит к концу, чтобы избежать ранения рук. Под свертываемый патрон надо подкладывать деревянную доску.

Читать далее:

Приспособления для закрепления деталей за отверстие

• Основные направления модернизации токарных станков
• Применение группового метода обработки деталей
• Рационализация технологического процесса
• Уменьшение времени на управление станком
• Уменьшение времени на измерение детали