О токарных патронах: область применения и устройство.

На токарных станках применяются шести-, четырех-, трех- и двух - кулачковые патроны, привод которых может быть ручным и механизированным. В двух - кулачковых самоцентрирующих патронах закрепляются разные поковки или фасонные отливки; кулачки на таких патронах, как правило, предназначены для зажима не более одной детали. Если токарный патрон трех – кулачковый и самоцентрирующий, то с помощью него закрепляют заготовки шестигранной и круглой формы, а так же круглые прутки с большим диаметром. Четырёх кулачковые самоцентрирующие патроны предназначены для зажима прутков с квадратным сечением, а в патронах с независимым перемещением кулачков - заготовки асимметричной или прямоугольной формы.

Наиболее распространенным в применении является трех - кулачковый самоцентрирующий токарный патрон (рисунок ниже). Кулачки [1], [2] и [3] токарного патрона перемещаются одновременно при помощи диска [4], на одной стороне этого диска присутствуют пазы (выполненные в форме спирали), в которые вставляются нижние выступы кулачков, обратная сторона - выполнена в форме зубчатого круга, который сопрягается с тремя коническими зубчатыми колесами [5]. При повороте (с помощью ключа) любого из колес [5] диск [4] (благодаря зубчатому сцеплению) также вращается и благодаря спирали равномерно и одновременно смещает все кулачки в пазах корпуса [6] токарного патрона. В зависимости от того направления, в котором вращается диск кулачки смещаются к центру патрона, либо удаляются от него, зажимая или разжимая обрабатываемую заготовку. Кулачки, как правило, изготовляются трех - ступенчатыми, а для повышения сопротивления к износам их закаливают. Крепление заготовок в кулачках различают по внутренней и наружной поверхностям; если заготовка крепиться по внутренней поверхности то в ней должно быть отверстие, в котором могли бы разместиться кулачки.

Токарные патроны так же могут быть с механизированным приводом – встроенным, либо тяговым. Патроны, привод которых является тяговым, могут иметь зажимные элементы, которые связываются пустотелыми или цельными тягами с пневматическим или гидравлическим цилиндром. На нижнем рисунке изображена конструкция двух - кулачкового патрона, имеющего сменные кулачки [14], предварительно устанавливающиеся по заготовке (относительно оси вращения) с помощью смещения сухарей [12] (скрепленных с кулачками [14] винтами [13]) по пазам в ползунах[11]. Ползуны [11] смещаются к центру токарного патрона рычагами [10], которые во время движения упора [15] (вместе с тягой [3]) вращаются вокруг оси [9] в корпусе [8]. При повороте рычаги [10] опираются на поверхности [7]. Перемещение ползунов 11 (вместе с кулачками [14]) от центра патрона производится конической поверхностью упора [15 ] во время обратного движения тяги [3], которая связанна с упором при помощи направляющей втулки [6 ]и соединительных деталей [2], [4] и [5]. Патрон прикрепляется на станок винтами [1].

Патроны, имеющие встроенный привод (на рисунке ниже) изготавливаются со встроенным пневматическим цилиндром [6], с поршнем [5], крепятся к станку с помощью фланца [1]. Резиновое кольцо [11] смягчает удары поршня о фланец [4]. Уплотнительные кольца 10 и 12 обеспечивают герметичность пневматического привода. Ползуны [7] (с зажимными кулачками [8]) имеют выступы [9], которые входят в пазы расположенные на поршне [5]. Угол наклона пазов имеет 40,5 градуса, тем самым обеспечивая условия самоторможения. При подаче воздуха по каналам [2] и [3] в правую либо левую полость цилиндра ползуны [7] перемещаются к центру патрона или обратно от его центра и кулачками [8] закрепляют или освобождают заготовку.

Четырех - кулачковый токарный патрон, имеющий независимое перемещение кулачков (смотрите рисунок ниже) изготовлен из корпуса [1], в котором имеются четыре паза, в каждом пазу предусмотрен кулачок [4] с винтом [3], который используется для независимого перемещения кулачков в пазах в радиальном направлении. Для того, что б избежать осевое смещение винта [3]он держится сухарем [2]. При вращении кулачков на 180 градусов патрон возможно применять для закрепления заготовок по внутренней поверхности. На передней части патрона размечены концентричные круговые риски (расстояние между ними от 10 до 15 мм), они предназначены для выставления кулачков на одинаковом расстоянии от центра токарного патрона.