Кулачковые патроны

Кулачковые патроны бывают двух-, трех- и четырех кулачковые. В двухкулачковых самоцентрирующих патронах (рис. 3.2, а) закрепляют различные фасонные отливки и поковки, причем кулачки таких патронов часто предназначены для закрепления заготовки только одного типоразмера.

Рис. 3.2. Двухкулачковый (а) и трёхкулачковый (б) самоцентрирующие патроны:

1 – заготовка

Наиболее массовые трехкулачковые самоцентрирующие патроны (рис. 3.2, б) используют при обработке заготовок круглой и шестигранной формы или круглых прутков большого диаметра. В четырехкулачковых самоцентрирующих патронах (рис. 3.3) закрепляют прутки квадратного сечения, а в патронах с индивидуальной регулировкой кулачков – заготовки прямоугольной или несимметричной формы. Кулачковые патроны выполняются с ручным и механизированным приводом зажимных механизмов.

Автоматизированный двухкулачковый патрон (рис. 3.4) крепится на шпинделе с помощью планшайбы 1, к которой четырьмя винтами 15 прикреплен корпус 2 патрона. Ползуны 4, связанные с кулачками патрона, перемещаются в пазах корпуса. Патрон работает от пневмоцилиндра, закрепленного на заднем конце шпинделя. Заготовка зажимается в тот момент, когда ползун 16, перемещаясь влево, поворачивает рычаги 3 вокруг осей 13, сдвигая кулачки 8 к центру. Для снятия обработанной детали ползун 14 перемещается вправо. Сменные кулачки 8 предварительно регулируют на заданный размер заготовки вручную винтом 5.

Рис. 3.3. Четырёхкулачковый самоцентрирующий патрон:

1 – корпус; 2 – сухарь; 3 – винт; 4 – кулачок; D – диаметр патрона

На патрон в зависимости от размеров и формы заготовок устанавливают сменные кулачки 8 на выступы оснований 6 и 11 и прикрепляют винтами 7 и 12. Упоры 17 устанавливают по размеру заготовки и фиксируют винтами 18, передвигающимися в Т-образных пазах корпуса, и гайками 19. Стержень 9 с помощью шпонок 10 обеспечивает одновременное перемещение кулачков при наладке патрона.

Рис. 3.4. Автоматизированный двухкулачковый патрон:

1 – планшайба; 2 – корпус; 3 – рычаг; 4, 14, 16 – ползуны; 5 – регулировочный винт;

6, 11 – основания; 7, 12, 15, 18 – винты; 8 – сменный кулачок;

9 – стержень; 10 – шпонка; 13 – ось; 17 – упоры; 19 – гайка

Применение автоматизированного патрона сокращает время на зажим заготовки и открепление обработанной детали по сравнению с ручным механизмом на 70...80 %; в значительной мере облегчает труд рабочего.

Самоцентрирующие трехкулачковые клиновые быстропереналаживаемые патроны, конструкции которых показаны на рис. 3.5, предназначены для базирования и закрепления заготовок типа вала и диска при обработке на токарных станках, в том числе с ЧПУ.

Патрон (рис. 3.5, а) состоит из корпуса 7, основных 1 и накладных 3 кулачков, сменной вставки 6 с плавающим центром 5 и эксцентриков 2, в кольцевые пазы которых входят штифты 13. Быстрый зажим и разжим накладных кулачков при их переналадке осуществляется тягами 4 через эксцентрики 2. Для обработки заготовок типа вала в патрон устанавливают сменную вставку 6 с плавающим центром 5 и выточкой по наружному диаметру. Заготовку располагают в центрах (центре 5 и заднем центре станка) и зажимают плавающими кулачками с помощью втулки 8 с клиновыми замками, которая соединена с приводом, закрепленным на заднем конце шпинделя станка. Разжим осуществляется с помощью фланца 11. Для выполнения работ в патроне с самоцентрирующими кулачками сменную вставку 6 заменяют вставкой 14 (рис. 3.5, б), которая не имеет выточки по наружному диаметру, благодаря чему обеспечивается самоцентрирование патрона. Патрон крепят на шпиндель станка с помощью фланца 12. К приводу патрон присоединяют втулкой 9 и винтом 10.

Рис. 3.5. Самоцентрирующие трехкулачковые клиновые патроны для обработки

заготовок типа вала (а) и диска (б):

1 – основной кулачок; 2 – эксцентрик; 3 – накладной кулачок; 4 – ползуны;

5 – плавающий центр; 6 – сменная вставка; 7 – корпус; 8 – втулка с клиновыми замками;

9 – втулка; 10 – винт; 11, 12 – фланцы; 13 – штифт; 14 – вставка

В корпусе 1 четырехкулачкового патрона (см. рис. 3.3) выполнены четыре паза, в каждом из которых смонтирован кулачок 4 с винтом 3 для независимого перемещения кулачков в радиальном направлении. От осевого смещения винт 3 удерживается сухарем 2. Кулачки могут быть повернуты на 180^o для закрепления заготовок по внутренней или наружной поверхности. На передней поверхности патрона нанесены концентричные риски (расстояние между ними составляет 10...15 мм), которые позволяют выставить кулачки на одинаковом расстоянии от центра патрона.

Многообразие конструкций кулачковых патронов не позволяет описать особенности функционирования каждого из них. На рис. 3.6 приведены примеры самоцентрирующих кулачковых патронов нетрадиционной конструкции – с системой двойного захвата. Такие патроны используют при точной обработке, когда необходимо исключить любую возможность деформации заготовки.

А б

В г

Рис. 3.6. Нетрадиционные токарные патроны различного назначения:

1 – заготовка

Приспособление обеспечивает закрепление заготовки в две стадии (последовательно) посредством двойного захвата тремя кулачками. Положение кулачков определяется приводящей их в действие отдельной втулкой. Ход ползушки достаточен для компенсации разности диаметров заготовки между двумя захватами.

Широко открывающийся самоцентрируюший патрон (рис. 3.6. а) предназначен для токарной обработки деталей типа вилок. Длина хода зажима 210 мм. Система перемещения заготовки рычажная.

На рис. 3.6, б показан патрон со специальным встроенным цилиндром. Патрон предназначен для токарной обработки заготовки в центрах. Плавающие захваты компенсируют шероховатость на поверхности заготовки при се установке.

Приспособление, представленное на рис. 3.6, в, служит для закрепления алюминиевого корпуса насоса при обработке его на токарном станке. Комплект из трех кулачков, зажимая деформирующуюся часть (диафрагму) заготовки, центрирует ее с помощью штифтов для предварительной установки. Затем заготовка зажимается прихватами. Привод патрона гидравлический цилиндр.

При обработке концентричной заготовки, для закрепления которой необходимо автономное перемещение кулачков, применяется патрон, показанный на рис. 3.6, г.