Меню Рубрики

Установка втулки в трехкулачковом патроне

Установка и закрепление заготовок на токарных станках

Способ установки и закрепления заготовок на токарных станках зависит от формы и размеров заготовки. По этим признакам разделим заготовки на три характерные группы: заготовки типа валов, заготовки типа гильз и пустотелых валов, заготовки типа втулок и дисков. Для каждой обозначенной группы рассмотрим используемые способы закрепления.

Заготовки типа валов на токарных станках могут быть установлены следующими способами:

1. В центрах с поводковым устройством (рис. 9.2). Это наиболее распространённый способ установки валов диаметром до 150 мм в условиях мелкосерийного и единичного производства. Поводковое устройство предназначено для передачи вращения от шпинделя к заготовке, установленной в центрах.

Рис. 9.2. Установка вала в центрах с поводковым устройством: асхема установки; бфрагмент точения вала: 1планшайба; 2передний центр;

3токарный поводковый хомутик; 4задний центр

В качестве поводкового устройства могут использоваться различные приспособления: от самых простейших (токарный хомутик) до более сложных: самозажимной поводковый патрон или поводковая оправка. Точность установки составляет 0,03 мм.

2. В патроне с поджатием задним центром (рис. 9.3). Данная схема установки обеспечивает большую жёсткость заготовки по сравнению с предыдущей. Вращающий момент передаётся от шпинделя к заготовке токарным патроном. В зависимости от требуемой точности обработки и формы детали используют кулачковые или цанговые патроны.

Рис. 9.3. Установка вала в патроне с поджатием задним центром

По числу кулачков различают двух-, трёх- и четырёхкулачковые патроны. Наибольшее распространение в производственной практике получили трёхкулачковые патроны (рис. 9.4, а) как наиболее удобные и надёжные для закрепления деталей цилиндрической формы; они обеспечивают погрешность центрирования до 0,2 мм. Двух- и четырёхкулачковые патроны используют для закрепления деталей сложной конфигурации: фасонных, несимметричных или эксцентричных (отливки, поковки, арматура и т.п.), при этом четырёхкулачковые патроны обеспечивают более высокую точность установки (до 0,05 мм). Кулачковые патроны могут быть самоцентрирующими и с независимым перемещением кулачков. Двух- и трёхкулачковые патроны обычно самоцентрирующие, а четырёхкулачковые — с независимым перемещением кулачков. По типу привода патроны могут быть ручные и механизированные, а по конструкции — клиновые, рычажные, рычажно-клиновые, винтовые, спирально-реечные.

Если необходимо обеспечить более точную обработку, то используют цанговые патроны (рис. 9.4, б) с погрешностью установки до 0,05 мм.

Рис. 9.5. Установка вала в патроне и неподвижном люнете

Рис. 9.4. Токарные патроны: ацанговый; бтрёхкулачковый

3. В патроне и не под вижном люнете (рис. 9.5). с>гот способ применяется при подрезке торца, сверлении, центровании, растачивании или других видах работ, производимых со стороны правого торца заготовки. Погрешность установки составляет 0,03 мм.

Люнеты используют также для повышения жёсткости заготовки, при обработке длинных валов, например в центрах. Люнеты могут быть подвижные и неподвижные. Неподвижный люнет устанавливают на направляющих станка. В момент обработки детали он неподвижен. Подвижный люнет крепят к суппорту, и во время обработки он перемещается вместе с суппортом, повышая жёсткость детали вблизи зоны резания. На рисунке 9.6 изображены подвижный и неподвижный люнеты.

Рис. 9.6. Подвижный и неподвижный люнеты

  • 4. В переднем чашечном центре с поджатием задним центром (рис. 9.7, а). Такой способ установки используется для валов диаметром до 60 мм в условиях серийного производства. В зависимости от точности обработки применяются разные чашечные центры. Черновое обтачивание ведётся при закреплении в рифлёном чашечном центре. Точность установки составляет 0,3 мм. Чистовое обтачивание — в гладком чашечном центре. Для этого на торце детали предварительно снимается фаска под углом 45°. Точность установки в этом случае составляет 0,05 мм.
  • 5. Без хомутика с помощью переднего поводкового рифле ного центра (рис. 9.7, б). Используется в серийном производстве при получистовой и чистовой обработке валов диаметром до 60-70 мм. Точность установки составляет 0,1 мм. Обработка ведётся на проход без переустановки.
  • 6. В обратных центрах (рис. 9.8). Используются для валов малых диаметров — до 15 мм. Для осуществления установки на

Рис. 9.7. Установка вала с использованием поводкового центра: ачашечного; брифлёного

Рис. 9.8. Установка вала в обратных центрах

заготовке необходимо предварительно выполнить торцовые конусы под углом 60°. Задний центр может быть жёстким (при скоростях вращения шпинделя до 150 об/мин) или вращающимся (при скоростях вращения шпинделя свыше 150 об/мин).

Заготовки типа гильз и пустотелых валов на токарных станках могут быть установлены следующими способами:

1. На зубчатом (рифлёном) и грибковом центрах (рис. 9.9). Применяется для черновой обработки заготовок с отверстиями диаметрами до 200 мм. Точность установки — 0,5 мм.

Рис. 9.9. Установка пустотелого вала на зубчатом и грибковом центрах

2. На конусной оправке и грибковом центре (рис. 9.10). Используется при получистовой и чистовой обработке заготовок с отверстиями до 200 мм. Точность установки 0,05-0,1 мм.

Читайте также:  Установка батареек в лазерную указку

Рис. 9.10. Установка пустотелого вала на конусной оправке и грибковом центре

3. В кулачковых патронах с поджатием грибковым цент ром (рис. 9.11). Применяется при получистовой и чистовой обработке пустотелых заготовок с отверстиями диаметром более 200 мм. В кулачках патрона также заготовки закрепляются на «разжим». Точность установки до 0,2 мм.

Рис. 9.11. Установка пустотелого вала в патроне с поджатием грибковым центром

4. На центровых пробках ила распорках с закреплением в пат роне (рис. 9.12, 9.13).

Применяется при черновой, получистовой и чистовой обработке заготовок с различными диаметрами. При диаметрах, превышающих 300 мм, используют регулируемые распорки — крестовины (рис. 9.12); погрешность установки — 0,5 мм. При небольших диаметрах применяются цельные или разжимаемые пробки (рис. 9.13), погрешность установки — 0,03 мм.

Рис. 9.12. Установка пустотелого вала на распорках

Рис. 9.13. Установка вала на центровых пробках

5. В патроне и неподвижном люнете (рис. 9.14). Используется при изготовлении деталей разных параметров при необходимости вести обработку с торца.

Заготовки типа втулок и дисков на токарных станках могут быть установлены следующими способами:

1. В универсальном самоцентрирующем трёхкулачковом патроне (рис. 9.15). Возможно несколько способов закрепления: за наружную цилиндрическую поверхность (рис. 9.15, а, б) в распор за внутреннюю цилиндрическую поверхность (рис. 9.15, в). В общем случае точность не превышает 0,1 мм.

Рис. 9.14. Установка пустотелого вала в патроне и неподвижном люнете

Рис. 9.15. Установка втулок и дисков в патроне

Для деталей, имеющих фасонную наружную поверхность, используют самоцентрирующиеся патроны со специальными кулачками. Возможно применение также специализированных патронов, имеющих более высокую точность и меньшее время установки заготовки.

2. На зубчатых (рифлёных) центрах (рис. 9.16). Установка на двух рифлёных центрах (рис. 9.16, а) или на переднем рифлёном и гладком заднем центрах (рис. 9.16, б) осуществляется при черновом обтачивании заготовок с грубо обработанными или необработанными отверстиями. Обтачивание наружной поверхности можно вести на проход.

Рис. 9.16. Установка втулок и дисков в рифлёных центрах

3. На гладких центрах и в специальных приспособлениях, где закрепление заготовки осуществляется силами трения (рис. 9.17). Данный способ установки применяется при чистовой обработке наружных поверхностей заготовок небольших размеров при малых сечениях стружки. При этом на цилиндрических поверхностях заготовки у торцов должны быть предварительно обработаны фаски, по которым базируются конусные поверхности обратных (рис. 9.17, а) или прямых (рис. 9.17, б) центров. Закрепление осуществляется за счёт осевого усилия, передаваемого задним центром. Данный способ обеспечивает высокую точность установки.

Рис. 9.17. Установка втулок и дисков в гладких центрах

4. На центровых оправках (рис. 9.18). На простейших центровых оправках закрепление заготовок осуществляется заклиниванием их на конической (рабочей) части оправки. Точность установки 0,03 мм. В серийном и массовом производстве применяют усовершенствованные оправки: с роликовым креплением, гидравлического действия и др.

Рис. 9.18. Установка втулок и дисков на центровых оправках

5. На консольных оправках (рис. 9.19). Консольные шпиндельные оправки используют в мелкосерийном производстве. На простейших оправках заготовка закрепляется при помощи гайки и быстросъёмной шайбы (рис. 9.19, а) или же заклиниванием заготовки на конической (посадочной) части оправки (рис. 9.19, б). В серийном и массовом производстве применяют усовершенствованные типы оправок: цанговые, роликовые, гидравлического и пневматического действия. Они обеспечивают лучшее центрирование заготовки, большую точность и высокую производительность обработки.

Рис. 9.19. Установка втулок и дисков на консольных оправках

источник

Базирование в кулачковых патронах

Патронами называют приспособления, предназначенные для центрирования и закрепления заготовки по наружной и/или внутренней цилиндрической поверхности. Широкое распространение получили трёхкулачковые самоцентрирующие патроны (рис. 3.8, а). Кулачки выполняют одновременно роль опор для заготовки и зажимных элементов. При закреплении заготовки специальным ключом вращают одну из трёх конических шестерён 1. Вращение передаётся спиральному диску 2. Кулачки 3, рейки которых зацеплены со спиральной канавкой диска 2, синхронно двигаются к оси патрона или от неё при повороте диска, и сначала центрируют заготовку, а затем создают усилие закрепления.

При базировании в таком патроне условно полагают, что два кулачка выполняют функцию базирования, лишая заготовку каждым кулачком одной (при «короткой» базовой поверхности) или двух степеней свободы (при «длинной»).Третий кулачок выполняет функцию закрепления. На рис. 3.8, би 3.9, бпоказано распределение степеней свободы для случая базирования по короткой цилиндрической поверхности. Базирование длиной цилиндрической поверхности показано на рис. 3.8, а.

Различают прямые кулачки (рис. 3.10, б) и обратные (рис. 3.10, в). На прямых кулачках дуговые поверхности 1 служат для установки заготовок на наружную цилиндрическую поверхность, а поверхности 2, — для установкизаготовок (колец, втулок, гильз) на внутреннюю цилиндрическую поверхность с закреплением «на разжим» (см. также рис. 3.9, б).

У обратных кулачков все три дуговые поверхности 1 служат для закрепления за наружные поверхности, в том числе – с большими диаметрами. Площадки 3 выполняют функцию опор для торцовых баз заготовки, рейки 5 служат для передачи усилия от спирального диска кулачкам и для синхронного перемещения кулачков в радиальных направлениях. Пазы 4 играют роль направляющих.

Читайте также:  Установка порожка между плиткой и линолеумом

Используют также сменные и регулируемые кулачки [2, Вард].

Погрешность базирования

Погрешность базирования в кулачковом патроне проявляется в двух случаях:

1.- технологическая база не совмещена с измерительной базой выполняемых размеров и пространственных требований точности;

2.- опорные цилиндрические поверхности кулачков из-за своих диаметров не обеспечивают реализацию выбранной технологической базы («скрытое несовмещение»).

В соответствии стеоретической схемойбазирования базовая цилиндрическая поверхность заготовки 2 должна контактировать с каждым опорным кулачком 1 только одной образующей линией А (рис. 3.11,а). Тогда ось заготовки совместится с осью кулачка (здесь погрешности изготовления механизмов патрона не учитываются).

Произойдёт это при условии, что диаметр заготовки меньше диаметра опорной поверхности кулачка:

Если в патроне предполагается закреплять заготовки разного диаметра, то в условии (3.6) должен быть учтён наибольший диаметр закрепляемой заготовки.

При выполнении условия (3.2) погрешность базирования равна нулю, но погрешность установки заготовкиεу, тем не менее, будет иметь место из-за неточности изготовления станка, патрона и биения шпинделя станка:

, (3.3)

где eст— биение шпинделя; eп — биение, вызванное неточностью изготовления патрона.

Если условие (3.2) не выполнено, то заготовка контактирует с каждым кулачком двумя образующими линиями С1 и С2 , которые совсем не обязаны лежать на окружности с центром, совмещённым с осью кулачка (рис. 3.11,б). По этой причине центр окружности заготовки оказывается смещённым относительно оси патрона станка на величину eбi. Аналогичное смещение происходит на каждом из трёх кулачков, а результирующая погрешность смещения центра заготовки равна геометрической сумме величин eбi на каждом из трёх кулачков. Погрешность установки в патроне в этом случае будет равна

. (3.4)

При установке заготовок в кулачках патрона на внутреннюю цилиндрическую поверхность, например, — на опорных поверхностях 2 прямых кулачков (см. рис.3.9,а), — отсутствия погрешности базирования определяется условием

Чтобы обеспечить условия (3.2), (3.5) и устранить погрешности центрирования из-за неточности изготовления патрона, опорные поверхности кулачков патрона протачивают “по месту” после закрепления патрона на шпинделе станка. Для возможности такого протачивания кулачки изготавливают из сталей 40, 45, 40Х с термообработкой лишь до HRCэ 32-38.

Технологию растачивания кулачков “по месту” поясним на примере расточки опорной поверхности А(рис. 3.11):

1. В патроне закрепляют валик 1 (усилие закрепления W должно действовать на кулачки в том же направлении, как при последующем закреплении ими заготовок) и протачивают уступm.

2. Уступамиmзакрепляют кольцо 2 (усилие W направлено по-прежнему ”на зажим”) и растачивают основную часть опорной поверхности А кулачков, соблюдая при этом условие (3.2) по отношению к диаметрам будущих заготовок.

При растачивании кулачки должны быть закреплены «на зажим» — как при последующих закреплениях заготовок, для того, чтобы имеющиеся в сопряжениях деталей патрона были «исключены» в тех же направлениях, что и обработки заготовок.

Диаметры валика 1 и кольца 2 предварительно рассчитывают с учётом диаметра будущей заготовки и условия (3.2).

Протачивание “по месту” опорных поверхностей B или C (см. рис.3.9) выполняют за один переход, закрепив “на разжим” на одной из названных поверхностей специально изготовленное кольцо и протачивая в этом положении вторую из поверхностей. Закрепляемое кольцо специально изготавливают с такими диаметрами, чтобы выполнить условие (3.6) или (3.9).

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

источник

Установка и закрепление заготовок в патронах

Трехкулачковые самоцен­трирующие токарные патро — н ы. У трехкулачкового самоцентри­рующего патрона все три кулачка схо­дятся к центру и расходятся одновре­менно, поэтому они обеспечивают совпадение оси заготовки с осью шпин­деля.

Наиболее распространенный трехку — лачковый самоцентрирующий патрон показан на рис. 21, а. В радиальных пазах корпуса / патро­на расположены три кулачка. Своими спиральными выступами на подошве кулачки входят в канавки спиральной резьбы конического зубчатого коле­зі ТРЕХКУЛАЧКОВЫИ САМОЦЕНТРИ — РУЮЩИЙ ПАТРОН:

А — общий вид, б — устройство; 1 — кор­пус, 2 — кулачки, 3 — конические зубча­тые колеса, 4— конический диск со спи­ральной резьбой, 5 — планшайба, 6 — промежуточный диск, 7 — ключ

Са 3. Это колесо приводится во враще­ние с помощью ключа 7, вводимого в гнездо одного из трех малых зубчатых колес 3, сопряженных с большим ко­ническим диском 4 (рис. 21,6). По спиральной резьбе большого кони­ческого колеса кулачки патрона могут одновременно двигаться к центру или от центра, т. е. зажимать или освобож­дать заготовку.

Читайте также:  Установка yosemite с жесткого диска

Радиусы кривизны на разных участ­ках спиральной резьбы конического ко­леса различны, а радиусы кривизны спиральных выступов у кулачков оди­наковы, поэтому соприкосновение вы­ступов кулачков и витков спиральной резьбы происходит по узким площад­кам. Это вызывает значительные удельные давления и приводит к уско­ренному износу кулачков, что являет­ся существенным недостатком спи­ральных патронов.

На рабочем месте токаря рекоменду­ется иметь два трехкулачковых патро­на: один для обдирочных работ, вто­рой с незакаленными кулачками — для чистовых. Для некоторых работ, на­пример для закрепления тонкостенных заготовок, когда обычные кулачки мо­гут вызвать прогиб стенок, применяют широкие кулачки (рис. 22, а) или раз­резную втулку (рис. 22,6). Для изготовления точных деталей при­меняют патроны со сменными незака­ленными кулачками. Заготовки больших диаметров закреп­ляют в перевернутых кулачках, в этом случае уступы кулачков создают на­дежный упор заготовке (рис. 23). Рабочие поверхности кулачков само­центрирующего патрона изнашивают­ся неравномерно, поэтому их периоди­чески растачивают или расшлифовы — вают.

Для того чтобы не повредить обрабо­танную поверхность детали, на цель­ные закаленные кулачки можно за­креплять сменные насадные кольца (рис. 24), которые затем растачивают

По диаметру поверхности закрепляе­мой заготовки[1].

22 закрепление тонкостенных заготовок в трехкулачковом патроне:

А—при помощи широких кулачков, б — при помощи разрезной втулки

23 закрепление заготовки в пе — ревернутых кулачках патрона:

1 — корпус патрона, 2—кулачок

На пазах корпуса патрона и на кулач­ках нанесены цифры 1, 2, 3 или соот­ветственное количество накерненных точек. При сборке патрона кулач­ки в пазы вставляют поочередно и в порядке возрастающих цифр (то­чек).

Четырехкулачковый простой патрон. Патрон имеет четыре за­жимных кулачка, которые перемеща­ются независимо один от другого в па­зах корпуса 1 (рис. 25). На каждом кулачке имеется «полугайка», сопря­гаемая с винтом, расположенным в пазе. Для закрепления заготовки в

25. четырехкулачковый патрон:

1 — корпус патрона (планшайба), 2 — ку­лачки, 3 — гнездо винта, 4 — ключ

Патроне ключ 4 вводится в гнездо вин­та 3.

Цанговые патроны. Заготовки диаметром до 60 мм с предварительно обработанной поверхностью целесооб­разно закреплять не в кулачковом пат­роне, а в обжимном цанговом патроне (рис. 26, а).

Цанга 4 (тонкостенная стальная втул­ка с прорезями), сжимаясь, при навер­тывании гайки 1 на резьбу цилиндри­ческого участка корпуса 3 патрона входит в коническую расточку кор­пуса.

А — со вставной цангой, б — цельный чу­гунный; 1 — нажимная гайка, 2 — регули­руемый упор, 3— корпус, 4 — цанга, 5 — винт, 6 — фиксирующая планка, 7 — уста­новочная втулка

Цанга патрона (рис. 26,6) изготовле­на из серого чугуна (СЧ18-32). Такой патрон прост в изготовлении и обес­печивает надежность закрепления не меньшую, чем патрон со стальной цан­гой. Окончательно зажимную поверх­ность чугунной цанги растачивают на том станке, на котором будет обраба­тываться заготовка. Эксплуатация токарных пат­ронов. При закреплении заготовки в патроне нельзя применять удлинители для рукоятки ключа. При закреплении и освобождении заготовки рукоятку ключа захватывают обеими руками (по ее концам).

Нельзя оставлять ключ в патроне, так как это может быть причиной травмы. Рекомендуется применять безопасный ключ с подпружиненным рабочим стержнем (рис. 27). При нажиме на рукоятку 5 стержень ключа полностью входит в гнездо. Если ключ оставлен в патроне и снят нажим на рукоятку, пружина 2 вытолкнет ключ из гнезда патрона.

Токарный патрон периодически разби­рают, очищают и смазывают. При

27 ключ с подпружиненным ра — бочим стержнем для безопас­ного закрепления заготовки в патроне:

1 — неподвижная трубка, 2 — пружина, 3 — подвижная трубка, 4 — ключ, 5 — рукоятка

28 ЗАКРЕПЛЕНИЕ ТОКАРНОГО ПАТ — РОНА НА РЕЗЬБЕ (а), НА КОНУ­СЕ (б); ПРОВОЛОЧНЫЙ ОЧИСТИ­ТЕЛЬ (в):

1 — резьбовой конец шпинделя, 2 — план­шайба, 3 — винт, 4 — корпус, 5 — шайба, 6— гайка, 7 — резьбовая шпилька, 8 — посадочный конус шпинделя, 9 — план­шайба

Хранении патрона в инструментальной тумбочке кулачки должны быть све­дены к центру, а центральное отвер­стие закрыто пробкой из пенопласта. На некоторых токарных станках пат­рон навинчивается на резьбу шпинде­ля (рис. 28,а). При этом должны соб­людаться следующие правила техники безопасности:

Не допускается навинчивание и свин­чивание патрона при включенном вра­щении шпинделя;

При навинчивании и свинчивании под патрон подкладывают деревянный брус, высота которого обеспечивает совпадение отверстия патрона с резь­бой шпинделя;

Резьбовой конец шпинделя и резьба в центральном отверстии патрона перед

Навинчиванием должны быть протер­ты и смазаны. Резьбу в патроне перед этим очищают проволочным очистите­лем (рис. 28,в);

Тяжелые патроны устанавливают и снимают с помощью кран-балки или специального съемника. У современных станков планшайба патрона центрируется по наружному конусу шпинделя и притягивается к торцу фланца четырьмя винтами с гайками (рис. 28,6). Фланцевое закре­пление патрона обеспечивает высокую точность центрирования, жесткость, исключает самоотвинчивание. Для смены патрона ослабляют четыре гай­ки 6, а шайбу 5 поворачивают так, чтобы окна прорези шайбы были про­тив гаек; патрон в этом случае снима­ется легко. Установку и закрепление патрона выполняют в обратном по­рядке.

источник