тел.(812)955-36-84
      (911)210-88-50
      
Сегодня %d %M %y г.
%h:%m

Токарный патрон своими руками по дереву


Патроны для токарного станка по дереву

Точение – специфическая отрасль деревообработки, её отличие заключается в работе с вращающейся заготовкой, приводимой в движение двигателем токарного станка. Подачу режущего инструмента (резец, фреза) мастер производит своими руками или посредством механического привода. Для надёжной фиксации обрабатываемой детали и передачи на нее крутящего момента используются различные устройства и токарные патроны, многообразие которых обусловлено большим количеством приёмов и техник токарных работ. Некоторые из них можно изготовить своими руками без специального оборудования.

Четырехкулачковый токарный патрон для станков по дереву

Упорные центры

Токарные центры подразделяются на поводковые (зубчатые), и упорные. Первые устанавливаются в передней бабке станка и непосредственно передают усилие, для лучшего сцепления с деревом имеют несколько зубцов. Вторые ставятся в заднюю бабку и поддерживают деталь, по конструкции могут быть вращающимися и неподвижными. Как правило, центры имеют конический хвостовик Морзе.

Планшайбы

Планшайба – круглая металлическая пластина с отверстиями для крепления саморезами, монтируется на вал станка посредством резьбы или болтов. Различаются диаметром, наличием либо отсутствием зубцов и дополнительных крепёжных элементов. Используется для точения тарелок, чаш и других подобных изделий. Часто изготавливается своими руками. Работа с планшайбой продумывается так, чтобы часть древесины, в которую вкручиваются шурупы, впоследствии была удалена.

Планшайба для 4-кулачкового патрона

Кулачковые токарные патроны

Наиболее удобные и функциональные. Работают как на сжатие, так и на разжимание, поэтому могут захватывать заготовку как снаружи, так и изнутри. Различаются количеством кулачков и механизмом их привода.В отличие от металлообработки, для точения дерева двух и трёхкулачковый патрон практически не применяется. Также не пользуются популярностью варианты со спиральным приводом и несъемными кулачками.Наиболее распространённый тип токарных патронов для работы по дереву – самоцентрирующиеся четырёхкулачковые, с реечно-винтовым механизмом передачи и сменными кулачками.

На российский рынок они поставляются брендами Axminster, Jet, Barracuda и другими, менее известными компаниями.

Кулачковый токарный патрон 4-кулачковый токарный патрон Ø150 мм 4-кулачковый токарный патрон Ø100 мм

Разновидности кулачков

По форме и назначению сменные кулачки для токарных патронов по дереву делятся на несколько типов, имеющих специальную маркировку:

  • A, G, M – на сжатие, отличаются размером и глубиной захвата;
  • D и F – действуют на разжимание;
  • C и H – универсальные. Разная форма губок;
  • для работы с мягким, чувствительным к сжатию деревом, используются кулачки с резиновыми креплениями.

Дополнительные приспособления

При точении тонкостенных изделий или работе с хрупкой древесиной используют металлические крепёжные кольца. Имея навык обращения с металлом их можно изготовить и своими руками.Также в паре с кулачками типа C могут использоваться винтовые вставки, вкручивающиеся в предварительно просверленное в детали отверстие.

Патроны, предназначенные для решения специфических задач по дереву:

  1. кулачковый с независимой регулировкой – для эксцентрикового точения;
  2. цанговый — зажимает заготовки круглого сечения при стягивании лепестков конической цанги стяжной гайкой. Имеет малый диапазон захвата;
  3. цилиндрический – трубка с тремя и более резьбовыми фиксаторами по окружности;тисочный – для захвата прямоугольных заготовок. Параллельные губки сжимаются винтом;
  4. вакуумный – для чистовой доводки. Работает за счет разницы давления воздуха, создаваемого насосом;
  5. сверлильный – для фиксации сверл. Крепится в пиноль задней бабки.

Комплект поводковых патронов МК2

Изготовление токарного патрона по дереву своими руками

Для изготовления кулачковых патронов требуется высокоточное промышленно оборудование и в условиях домашней мастерской сделать их вряд ли возможно. Однако существуют более простые конструкции, соорудить которые своими руками не составит труда.

Самодельная планшайба для точения по дереву с регулируемыми зажимами

Понадобится ровный лист стали толщиной не менее 10 мм, стальной уголок 50×50 мм, восемь болтов М8×30 с гайками и шайбами. Следует заранее продумать, каким образом устройство будет крепиться на станок и, при необходимости, изготовить или приобрести соответствующую резьбовую втулку. После этого можно приступать:

  1. Разметить на имеющейся пластине окружность требуемого диаметра и две оси, проходящие через центр и пересекающиеся под прямым углом.
  2. Выпилить заготовку планшайбы лобзиком по разметке и тщательно отшлифовать.
  3. По полученным осям пропилить сквозные пазы, отступив от центра несколько сантиметров и не доходя 2 – 3 см до краёв. Сделать это проще, предварительно просверлив отверстия немного большего диаметра, чем запасённые болты.
  4. От уголка отпилить четыре одинаковых отрезка и просверлить одну из полок каждого тем же сверлом.
  5. Во второй полке уголков нарезать резьбу М8 и вкрутить болты.
  6. Приварить или припаять резьбовую втулку для крепления на вал.
  7. Прикрутить уголки к планшайбе болтами через шайбы.
  8. Закрепить полученный патрон по дереву на токарном станке.

Для фиксации таким самодельным патроном уголки перемещаются в нужное положение и закрепляются закручиванием гаек, окончательно деталь поджимается болтами, вкрученными в полки с резьбой.

Если в шпинделе передней бабки вашего токарного станка есть сквозное отверстие для выбивания зубчатого центра, можно дополнить свой арсенал самодельным вакуумным патроном. Для этого понадобятся:

  • Мощный пылесос
  • Подшипник закрытого типа, примерно равный по внешнему диаметру шлангу пылесоса
  • Кусок плотного резинового шланга для соединения пылесоса и подшипника
  • Хомут
  • Стандартная планшайба с отверстием в центре
  • Небольшой кусок МДФ или толстой фанеры
  • Текстолит для переходника

Из текстолита вытачивается втулка, одна сторона которой должна быть равна по диаметру внутреннему размеру подшипника, другая – шпинделя. Этот самодельный переходник запрессовывается в подшипник на клею, в станке он будет держаться за счёт плотности посадки. Полученная конструкция соединяется отрезком шланга с пылесосом и фиксируется хомутом.

Из МДФ или фанеры вырезается диск, крепится на планшайбу и обтачивается. Лучше сделать поверхность немного вогнутой. Сверху, для обеспечения плотности прилегания, приклеивается линолеум или тонкая резина.По центру диск сверлится насквозь для отвода воздуха.

Подобный патрон, сделанный своими руками, обеспечивает усилие прижатия 40 — 50 кг, достаточное для удержания деталей средних размеров при чистовой обработке.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Самодельный токарный патрон

Сейчас можно купить токарный станок по дереву и по металлу на любой вкус (и за любую стоимость). Конечно же, добавляют к станку множество самых современных и дополнительных функций (которые чаще всего и не нужны).

Не спорю токарный станок – весьма нужная и полезная вещь для мастерской, но в 90% случаев он не стоит потраченных на него денег.

Мы же хотим вам помочь сэкономить ваши финансы. Ради чего покупать модель с множеством ненужных функций, если можно сделать самостоятельно стандартную простую модель?

Токарный станок по дереву материалы

Сама конструкция состоит из следующих частей (смотрите на рисунке)

  1. Станина – является основой для станка, обычно изготовляется металлической и представляет собой несколько соединенных балок.
  2. Поперечная П — образная балка.
  3. Электрический двигатель – служит источником питания для правильного движения округ своей оси (подходят однофазные моторы мощностью от 200-400 Ватт).
  4. Токарный патрон.
  5. Опора для задней бабки.
  6. Элемент что крутится.
  7. Упор для заготовки или инструмента.
  8. Упор для подручника.
  9. Направляющие балки.
  10. Угол, стойка или опора для задней бабки.
  11. Обойма.
  12. Металлическая пластина под упор.
  13. Деталь поперечной направляющей.
  14. Винтики для закрепления.
  15. Опорная ось.

Токарный станок по дереву пошаговая инструкция

Прежде всего, можно не покупать новый мотор, а взять б-у, он обойдется вам значительно дешевле.

Элементы закрепляют на основе (№1 по рис.) 2 п -образных балки сваркой соединяют с двумя поперечными (№2 по рис.).

Направляющие сверху дополнительно фиксируются двумя углами (№10 по рис.), которые закрепляют к основной поверхности.

Двигатель (№3 по рис.) прикрепляют боковой части и закрепляют переднюю бабку.

В качестве основы задней бабки стоит использовать крутящийся центр (купить деталь от покупного варианта) закрепить его к опоре (№5 по рис.) и приварить на площадке (№12 по рис.)

Упор ( №5) изготавливается из уголка и прикрепляется к опоре (№8) которая сама по себе закрепляется на обойме. Упор и обойму нанизывают на опорную ось (№15) а после этого приваривают к направляющим балкам.

Тот же упор (№5) и крутящийся элемент (№6) закрепляют на металлических пластинах (№12) которые содержат специальные движущиеся обоймы (№11).

Учтите что упор и задняя бабка – это подвижные элементы, которые должны без проблем двигаться по направляющим (№9).

Чтоб подвижные элементы были хорошо прикреплены к обоймам, в обоймах делаются предварительные отверстия (№14) и малейшая неточность снижает качество работы всего аппарата.

Сама сварка может повлечь за собой деформацию материала – сначала все материалы скрепляются точечной сваркой, а затем уже проводят полную работу.

Токарный станок по дереву видео

Токарный станок по металлу материалы

Для изготовления такого инструмента вам будет необходимо:

  • Лист металла;
  • П — образные балки из металла;
  • Полоски из стали;
  • Углы из стали;
  • Электрический двигатель;
  • Передаточный механизм;
  • Несколько гаек и болтов для скрепления;
  • Болгарка;

Отдельно стоит сказать о двигателе, он не обязательно должен быть новый, можно ограничиться и старым или б-у, его мощность должна составлять 2 кВт с количеством оборотов минуту в пределах 2000. Хотя это больше зависит от уровня вашей работы на этом станке.

Чем массивнее заготовки – тем мощнее должен быть двигатель, если вы хотите сделать компактный станок с малой мощностью – подойдет мотор даже от стиралки или электродрели.

Что касается передаточного механизма – можно отыскать через интернет или купить у знакомых старую коробку передач и снять с коробки муфту. Таким образом, вы получите механизм, который создает вашему станку несколько скоростей. А если установить дополнительный шкив – то можно улучшить количество оборотов.

Токарный станок по металлу пошаговая инструкция

Установку стоит начать с использования стальных углов и п-образной балки, из них (1 уголок и 1 балка) нужно сварить раму для основы.

Для этого нужно расклинить основу. Направляющие собирают из квадратных труб и стальных полосок.

Помимо этого их металлического листа делают коробку для кулачного патрона, после установки в ней помещаются подшипники с регулировкой.

Заднюю бабку нужно сварить из уголка и толстой пластинки, опорой которой будут служить направляющие.

Бабка должна легко, свободно перемещаться по направляющим. К верхней части бабки приварите гайки (чтоб фиксировать поддерживающий центр).

Заточенный конус следует вмонтировать в балку, при этом соблюдая максимальную точность. Такой конус можно изготовить из любого болт, который подходить вам размером.

После этого собирают всю конструкцию, проверяют на легкость вращения шпинделя, регулирую передний и задний центры для создания ровной оси.

Теперь вы знаете, что построить станок для дерева или металла вполне реально и требует от вас немногих знаний и усилий, и при этом он вам обойдется значительно дешевле (да и в случае поломки вы сможете самостоятельно его починить).

В целом же изготовление такого станка вам поможет даже если вы и не часто занимаетесь такими работами, единственно такие механизма весьма громоздкие и нужно место для их хранения ( или можно сделать «карманные» модели).

Токарный станок по металлу видео

Самодельный токарный станок по металлу своими руками: чертежи, фото, видео

Многие домашние мастера задумываются о том, как самостоятельно изготовить токарный станок по металлу. Такое желание объясняется тем, что при помощи подобного устройства, стоить которое будет совсем недорого, можно эффективно выполнять большой перечень токарных операций, придавая заготовкам из металла требуемые размеры и форму. Казалось бы, намного легче приобрести простейший настольный станок и использовать его в своей мастерской, но учитывая немалую стоимость такого оборудования, есть смысл потратить время на то, чтобы сделать его своими руками.

Самодельный токарный станок — это вполне реально

Использование токарного станка

Токарный станок, который одним из первых появился в линейке оборудования для обработки деталей из разных материалов, в том числе из металла, позволяет изготавливать изделия различных форм и размеров. С помощью такого агрегата можно выполнять обточку наружных и внутренних поверхностей заготовки, высверливать отверстия и растачивать их до требуемого размера, нарезать наружную или внутреннюю резьбу, выполнять накатку с целью придания поверхности изделия желаемого рельефа.

Серийный токарный станок по металлу — это габаритное устройство, управлять которым не так просто, а его стоимость очень сложно назвать доступной. Использовать такой агрегат в качестве настольного оборудования нелегко, поэтому есть смысл сделать токарный станок для своей домашней мастерской самостоятельно. Используя такой мини-станок, можно оперативно производить обточку заготовок, выполненных не только из металла, но также из пластика и древесины.

На таком оборудовании обрабатываются детали, имеющие круглое сечение: оси, рукоятки инструментов, колеса, конструктивные элементы мебели и изделия любого другого назначения. В подобных устройствах заготовка располагается в горизонтальной плоскости, при этом ей придается вращение, а излишки материала снимает резец, надежно зафиксированный в суппорте станка.

Проточка тормозного диска на самодельном токарном станке

Несмотря на простоту своей конструкции, такой агрегат требует четкой согласованности движений всех рабочих органов, чтобы обработка выполнялась с предельной точностью и наилучшим качеством исполнения.

Пример самодельного токарного станка с чертежами

Рассмотрим подробнее один из рабочих вариантов собранного собственными силами токарного станка, довольно высокое качество которого по праву заслуживает самого пристального внимания. Автор данной самоделки даже не поскупился на чертежи, по которым данное устройство и было успешно изготовлено.

Конечно, далеко не всем требуется настолько основательный подход к делу, зачастую для домашних нужд строятся более простые конструкции, но в качестве донора для хороших идей данный станок подходит как нельзя лучше.

Токарный станок, сделанный своими руками

Внешний вид станка Основные узлы Суппорт, резцедержатель и патрон Вид сбоку Задняя бабка Вид снизу на заднюю бабку Направляющие валы Конструкция суппорта Привод от двигателя Чертеж №1 Чертеж №2 Чертеж №3

Конструкционные узлы

Любой, в том числе и самодельный, токарный станок состоит из следующих конструктивных элементов: несущей рамы — станины, двух центров — ведущего и ведомого, двух бабок — передней и задней, шпинделя, суппорта, приводного агрегата — электрического двигателя.

Конструкция малогабаритного токарного станка про металлу

На станине размещают все элементы устройства, она является основным несущим элементом токарного станка. Передняя бабка — это неподвижный элемент конструкции, на котором располагается вращающийся шпиндель агрегата. В передней части рамы находится передаточный механизм станка, с помощью которого его вращающиеся элементы связаны с электродвигателем.

Именно благодаря такому передаточному механизму вращение получает обрабатываемая заготовка. Задняя бабка, в отличие от передней, может перемещаться параллельно направлению обработки, с ее помощью фиксируют свободный конец обрабатываемой заготовки.

Простая схема узлов самодельного станка по дереву подскажет простой вариант изготовления станины, передней и задней бабок

Самодельный токарный станок по металлу можно оснастить любым электродвигателем даже не слишком высокой мощности, но такой двигатель может перегреться при обработке крупногабаритных заготовок, что приведет к его остановке и, возможно, выходу из строя.

Обычно на самодельный токарный станок устанавливают электродвигатели, мощность которых находится в пределах 800–1500 Вт.

Даже если такой электродвигатель отличается небольшим количеством оборотов, проблему решают при помощи выбора соответствующего передаточного механизма. Для передачи крутящего момента от таких электродвигателей обычно используют ременные передачи, очень редко применяются фрикционные или цепные механизмы.

Токарные мини-станки, которыми оснащаются домашние мастерские, могут даже не иметь в своей конструкции такого передаточного механизма: вращающийся патрон агрегата фиксируется непосредственно на валу электродвигателя.

Станок с прямым приводом

Существует одно важное правило: оба центра станка, ведущий и ведомый, должны располагаться строго на одной оси, что позволит избежать вибрации заготовки в процессе ее обработки. Кроме того, необходимо обеспечить надежную фиксацию детали, что особенно важно для моделей лобового типа: с одним ведущим центром. Решается вопрос такой фиксации при помощи кулачкового патрона или планшайбы.

По сути, токарный станок своими руками можно сделать и с деревянной рамой, но, как правило, для этих целей применяют профили из металла. Высокая жесткость рамы токарного станка обязательна для того, чтобы на точность расположения ведущего и ведомого центра не оказывали влияние механические нагрузки, а его задняя бабка и суппорт с инструментом беспрепятственно перемещались вдоль оси агрегата.

Использование швеллеров при изготовлении рамы и передней бабки станка

Собирая токарный станок по металлу, важно обеспечить надежную фиксацию всех его элементов, обязательно учитывая нагрузки, которым они будут подвергаться в ходе работы. На то, какие габариты окажутся у вашего мини-станка, и из каких конструктивных элементов он будет состоять, станет оказывать влияние и назначение оборудования, а также размеры и форма заготовок, которые на нем планируется обрабатывать. От этих параметров, а также от величины планируемой нагрузки на агрегат будет зависеть и мощность электродвигателя, который вам необходимо будет использовать в качестве привода.

Вариант исполнения станины, передней бабки и привода

Для оснащения токарных станков по металлу не рекомендуется выбирать коллекторные электродвигатели, отличающиеся одной характерной особенностью. Количество оборотов вала таких электродвигателей, а также центробежная сила, которую развивает обрабатываемая заготовка, резко возрастают при уменьшении нагрузки, что может привести к тому, что деталь просто вылетит из патрона и может серьезно травмировать оператора.

Такие электродвигатели допускается использовать в том случае, если на своем мини-станке вы планируете обрабатывать некрупные и нетяжелые детали. Но даже в таком случае токарный станок необходимо оснастить редуктором, который будет препятствовать бесконтрольному увеличению центробежной силы.

Асинхронный трехфазный электродвигатель, подключаемый к сети 220 Вольт через конденсатор

Уже доказано практикой и конструкторскими расчетами, что для токарных агрегатов, на которых будут обрабатываться заготовки из металла длиной до 70 см и диаметром до 10 см, лучше всего использовать асинхронные электродвигатели мощностью от 800 Вт. Двигатели такого типа характеризуются стабильностью частоты вращения при наличии нагрузки, а при ее снижении в них не происходит ее бесконтрольного увеличения.

Если вы собираетесь самостоятельно сделать мини-станок для выполнения токарных работ по металлу, то обязательно следует учитывать тот факт, что на его патрон будут воздействовать не только поперечные, но и продольные нагрузки. Такие нагрузки, если не предусмотреть ременную передачу, могут стать причиной разрушения подшипников электродвигателя, которые на них не рассчитаны.

Если использовать ременную передачу нет возможности, и ведущий центр устройства напрямую соединяется с валом электродвигателя, то можно предусмотреть ряд мер, которые защитят его подшипники от разрушения. Подобной мерой может стать упор, ограничивающий продольное перемещение вала двигателя, в качестве которого можно использовать шарик, устанавливаемый между корпусом электродвигателя и задним торцом его вала.

В задней бабке токарного станка располагается его ведомый центр, который может быть неподвижным или свободно вращаться. Наиболее простую конструкцию имеет неподвижный центр: его несложно сделать на основе обычного болта, заточив и отшлифовав под конус ту его часть, которая будет соприкасаться с заготовкой. За счет вкручивания или откручивания такого болта, перемещающегося по резьбовому отверстию в задней бабке, можно будет регулировать расстояние между центрами оборудования, тем самым обеспечивая надежную фиксацию заготовки. Обеспечивается такая фиксация и за счет перемещения самой задней бабки.

Чтобы обрабатываемая деталь беспрепятственно вращалась в таком неподвижном центре, заостренную часть болта, которая с ней соприкасается, нужно будет смазывать машинным маслом перед началом работы.

Самодельная задняя бабка для настольного токарного станка

Советы по изготовлению простейшего станка

Сегодня не представляет сложности найти чертежи и фото токарных станков, по которым можно самостоятельно изготовить такое оборудование. Более того, несложно найти различные видео, демонстрирующие процесс их изготовления. Это может быть мини-станок с ЧПУ или очень простое устройство, которое, тем не менее, даст вам возможность оперативно и с минимальными трудозатратами изготавливать изделия из металла различной конфигурации.

Стойки простейшего токарного станка по металлу можно изготовить из древесины. Их необходимо будет надежно закрепить на станине агрегата при помощи болтовых соединений. Саму станину, если есть возможность, лучше изготовить из металлических уголков или швеллера, что обеспечит ей высокую надежность, но если их нет под рукой, можно также подобрать толстые деревянные бруски.

На видео ниже представлен процесс самостоятельного изготовления суппорта для токарного станка.

В качестве узла на таком станке, на котором будет фиксироваться и перемещаться режущий инструмент, выступит подручник, изготавливаемый из двух деревянных дощечек, соединенных под углом 90 градусов. На поверхности дощечки, где будет размещаться инструмент, необходимо зафиксировать лист металла, который защитит древесину от деформирования и обеспечит точное расположение резца по отношению к обрабатываемой детали. В опорной поверхности горизонтальной дощечки, перемещаемой по станине агрегата, необходимо сделать прорезь, за счет которой такое перемещение будет достаточно точным.

Для изготовления передней и задней бабки вашего самодельного токарного станка, необходимо будет подобрать металлические цилиндры соответствующего размера, которые размещают в подшипниковых узлах, установленных в деревянные стойки. Вращение, совершаемое обрабатываемой деталью, будет передаваться ей через передний центр, соединенный ременной передачей с электродвигателем. Таким образом, заготовка, надежно зафиксированная между передним и задним центром, обрабатывается при помощи резца, установленного в подручнике оборудования.

Еще один вариант самодельного станка (нажмите для увеличения)

Общий вид Передняя бабка Суппорт и патрон

Не должно возникнуть никаких проблем и с поиском электродвигателя, которым следует оснастить токарный мини-станок. Даже если вам не удалось найти двигатель требуемой мощности (500–1000 Вт — для обработки мелких деталей, 1500–2000 Вт — для крупногабаритных заготовок), то вполне подойдет бывший до этого в употреблении агрегат, ранее установленный на бытовой швейной машинке. Кроме того, в качестве привода для компактных токарных станков допустимо применять электродрели или шлифовальные машины.

В итоге таких несложных манипуляций вы получите в свое распоряжение станок, способный выполнять самые распространенные токарные операции по металлу. При желании агрегат можно модернизировать, расширяя его функциональные возможности. Конечно, станок с ЧПУ из подобного устройства сделать сложно, но выполнять на нем расточку, сверление, шлифование, нарезание резьбы и ряд других технологических операций по металлу вполне возможно.

Токарный патрон своими руками

Качество и производительность работы любого оборудования зависит напрямую от состояния его оснастки. Особенно важно точно, быстро и надежно закреплять заготовки на аппаратах с ЧПУ и станках, что работают в составе ГПС. Для сокращения времени на расположение заготовки на станке, а также увеличения надежности и точности ее крепления широко применяются патроны для токарных станков.

Особенности токарного патрона

Токарный патрон – это неотъемлемая часть комплекса оборудования при проведении токарных работ. Эта конструкционная деталь предназначается для закрепления штучных заготовок и пруткового материала на токарно-винторезных, шлифовальных, револьверных и токарных станках, а также металлообрабатывающем оборудовании. С помощью токарного патрона вы можете фиксировать заготовки самых разнообразных размеров. Заготовки крепятся за внутреннюю плоскость его отверстия, наружную поверхность или наружную поверхность для вала.

Токарные патроны с механизированными приводами позволяют уменьшать вспомогательное время, необходимое на установку заготовки на оборудование и снятие её после проведения обработки, чем увеличивают производительность труда. С другой стороны эти изделия повышают точность обработки, так как обеспечивают координацию заготовок относительно рабочих органов токарного станка и их надежное крепление, которое исключает деформацию или смещение при обработке.

Одними из известнейших мировых производителей токарных патронов по дереву в Европе выступают Rohm (Германия), Bison-bial (Польша), а также некоторые отечественные заводы технической оснастки, инструментов и станочных узлов. Эта продукция достаточно дорогостояща, но сегодня просто невозможно представить производство без использования токарных патронов.

Принцип работы токарного патрона

Использование токарного патрона должно совершаться в закрытом помещении и при отсутствии агрессивных веществ, провоцирующих коррозию. Стяжные болты перед началом работы затягивают до максимума гаечным ключом, затем токарный патрон закрепляют на станке, все болты затягивают с гайками и запускают токарный станок. Нужно учитывать, что устанавливаются для начала малые обороты для проверки значений торцевого и радиального биений токарного патрона на холостом ходу.

Для крепления изделий на токарных станках широко используются двух- и трехкулачковые патроны, реже — четырехкулачковые. Для крепления и удержания деталей токарный патрон в себе содержит кулачки, количество которых изменяется от 2 до 6. При этом токарные патроны бывают с независимым передвижением кулачков и с непосредственным закреплением кулачков на фланцевый конец шпинделя. Зависимо от способа крепления токарного патрона к станку, выделяют следующие виды крепления: на фланцевый конец шпинделя, через переходной фланец, непосредственно на сам шпиндель токарного станка.

Центрирование заготовки в патронах достижимо благодаря одновременному перемещению зажимающих кулачков в радиальном направлении. Кулачки токарного патрона передвигаются одновременно при помощи диска, у которого имеются на одной стороне пазы в виде архимедовой спирали коническое зубчатое колесо, которое сопряжено с тремя прочими, на другой. Ключом в движение приводится одно колесо, при этом тоже поворачивается диск и перемещает равномерно все кулачки. От направления вращения диска будет зависеть то, приблизятся ли к центру патрона кулачки (зажимается заготовка) или удалятся от него (освобождается заготовка).

Сила зажима в механизированных патронах создается гидравлическим или пневматическим цилиндром, который размещается на заднем конце шпинделя. Через центральное отверстие шпинделя цилиндр соединяется тягой с механизмом патрона, который осуществляет передвижение кулачков, что зажимают установленную заготовку в патрон.

Сжатый воздух или жидкость во вращающийся цилиндр во время обработки попадает при помощи специального устройства под названием муфта. Как правило, передвижение кулачков от механизированного привода доходит до 5—10 миллиметров, поэтому конструкция токарного патрона в любом случае позволяет быстро переналадить изделие при переходе от обработки между партиями заготовок.

Для повышения точности крепления заготовки при выполнении чистовой обработки принято использовать накладные незакалённые кулачки, что растачиваются на станке под определенные габариты установочных баз заготовки. Основными кулачками с этой целью зажимают короткую оправку для выбора зазоров во всех сопряжениях, а после этого рабочие поверхности накладного кулачка растачивают на самый большой диаметр базовой поверхности детали.

Конструкция незакаленных кулачков и их крепления при помощи сопряжения вида ласточкин хвост позволяет накладные кулачки устанавливать с точностью до 0,02 миллиметра и избежать следующего их растачивания. Для быстрой переналадки между типоразмерами заготовки требуются универсальные незакаленные кулачки, это достигается путем поворота в определенное положение круглых или шестигранных головок накладных кулачков, которые закреплены на основных кулачках и расточены на нужный диаметр. Заготовки большого диаметра закрепляются в таком патроне с обратным размещением ступеней кулачков.

При возникновении необходимости обработки двух похожих поверхностей принято использовать незакаленные кулачки, погрешность крепления заготовок в которых может уменьшаться до 0,03—0,05 миллиметров. Заготовки типа валов, что имеют большую длину, можно устанавливать в токарный патрон, который имеет поджим заднего центра.

Токарный патрон своими руками

Вы познакомились с устройством и основными видами токарных патронов, а сейчас вашему вниманию представляется вариант самодельного токарного патрона для станка по дереву. Основной рабочей деталью патрона является эластичная втулка, что имеет диаметр 6 миллиметров. Необходимо использовать втулки двух типов — полиуретановые и резиновые, в качестве которых вы можете взять обрезки уплотняющих жгутов.

Накидную гайку нужно сделать из латуни или бронзы. Можно использовать для этой цели и сталь, но у бронзовых гаек меньше трение. Пятачок можете выполнить из любого материала, даже можно взять дюраль. Корпус выточите из стали. В его хвостовике должно присутствовать внутреннее отверстие или резьба — это зависит от устройства хвостовика вала того аппарата, на которое предстоит установить патрон.

Резиновая втулка и корпус — в патроне самые ответственные детали. От того, насколько точно они изготовлены, зависит, будет ли сверло, зажатое в патрон, «бить9raquo;. Для снижения вероятности «биения9raquo; сверла обе детали изготовьте в определенной последовательности. Выточите корпус патрона на станке за одну установку. Подобный прием позволит обеспечить с определенной точностью соосность центрального отверстия и хвостовика под втулку.

Корпус патрона после механической обработки останется в шпинделе токарного станка. Внутрь патрона вставьте заготовку эластичной втулки и слегка подожмите ее через пятачок накидной гайкой. В заднюю бабку станка вставьте сверло диаметром 1 миллиметр и рассверлите зажатую втулку. Таким методом целесообразно сделать в запас несколько втулок.

Если вы не имеете возможности застопорить при зажатии сверла вал сверлильного устройства, нужно сделать на корпусе самодельного патрона для токарного станка лыски под гаечный ключ, чтобы можно было накидную гайку туго затянуть. В токарный патрон вы можете зажимать сверла, что имеют диаметр от 0,8 до 1,2 миллиметров. Для сверл другого диаметра отверстия в гайке и втулке необходимо сделать другими.

Главное отличие данного патрона кроется в том, что эластичная втулка будет зажимать весь хвостовик сверла, а чтобы установить стандартное сверло в патрон Вербового рекомендуется его хвостовик обрезать. Отверстие под эластичную втулку выполните не в гайке, а в корпусе патрона, оно должно быть максимально приближенным к зажимающему устройству шпинделя станка. Это значительно увеличивает при монтаже точность центрирования сверла.

Теперь вы знаете, для чего нужны токарные патроны, и какую функцию они выполняют при работе на токарном станке. К тому же совсем не сложно изготовить токарный патрон своими руками. Для этого нужно, прежде всего, определиться со средой использования изделия и строго следовать нашим инструкциям.

Статьи по теме

Патрон токарного станка своими руками

Патрон токарного станка своими руками

Токарные станки даже в наше время играют огромную роль в производстве тех или иных деталей. Все комплектующие и вся оснастка на любых станках меняется со временем, так как поддаётся изнашиванию.

Все эти элементы оборудования должны быть качественными и прочными, так как качество готовой продукции целиком и полностью зависит от качества установленных деталей. Так и патрон токарного станка. Именно без этого элемента станок становится бесполезным. Ниже мы разберём всё, что касается этого элемента токарного станка. Начнём с того, что узнаем, что это за деталь.

Общие понятия

Патрон является одной из главных элементов токарного оборудования. Именно за счёт него производится крепление (установка) будущей заготовки. Крепится он на переднюю бабку с коробкой скоростей. Механизм патрона заключается в кулачковом устройстве.

Именно кулачки, под воздействием механической силы осуществляют плотную фиксацию различных заготовок, имеющих различные диаметры и размеры. За счёт своей массивности и плотного крепления на станке, патрон осуществляет аккуратное движение заготовки и не допускает смещения заготовки во время работы, а также не допускает деформации. Также патрон вращает заготовку, что делает её обработку лёгкой.

Предназначение

Именно такая часть станка имеет самую важную миссию в любой обработке заготовки. За счёт кулачкового механизма, который расположен внутри самого патрона, заготовка зажимается и центрируется. Происходит это за счёт одновременного сужения кулачков вокруг плоскости заготовочной детали. После зажатия заготовки производится зажатие заготовки пинолем, расположенным на задней бабке. Когда эти действия сделаны, запускается станок и осуществляется вращение детали, которую можно обрабатывать.

Совет: Необходимо знать, что перед запуском оборудования, после замены токарного патрона, следует устанавливать малые обороты вращения. Делается это для того, чтобы проверить значения торцевых и радиальных биений кулачкового патрона, работающего на холостом ходу.

Разновидность

В наше время различают токарные патроны по наличию крепёжных элементов (кулачков). Этих видов всего три:

Двух кулачковые

Такие патроны способны закреплять в себе сложные, несимметричные и фасонные детали. В таких патронах есть возможность закреплять не подверженные обработке поверхности. Применяются они при маленьком производстве, а также в серийном.

Трёх кулачковые

Такой вид оснащения является самым распространённым и применяется во всех работах. Позволяет обработать круглые и шестигранные детали. В таком виде патрона используют три разных кулачка. В не зависимости от этого производится центрирование заготовки вместе с зажиманием всех трёх кулачков.

Четырёх кулачковые

Такой вид применяется для обработки заготовок прямоугольной формы. Здесь, на каждый кулачок, размещён отдельный механический узел, который делает независимыми все кулачки.

Виды кулачковых патронов

Но разновидности патронов не заканчиваются тремя видами. Их также разделяют по механизму фиксации заготовки:

Состоят из втулки с прорезями, в которой расположены лепестки (различные модификации включают от 3 до 6 лепестков). Эти лепестки выполняют роль кулачков.

Такая разновидность оснастки используется в основном на станках с числовым программным управлением. Крепление заготовки производится с помощью 3-х кулачков, которые располагаются на пологом шпинделе.

В данных патронах расположены ползуны, с помощью которых передвигаются кулачки путём усилия рычагом. Такой вид используется при мало серийном производстве, а также для обработки единичной заготовки.

Мембранный вид

В данном случае используется пневмопривод, с помощью которого производится сжатие мембраны. Такой вид используется только при тонкой обработке, для снятия тоненького слоя стружки.

Сверлильные

Такие патроны схожи по принципу с патронами для ручных дрелей. При закручивании гайки, специальным ключом, кулачки плавно выдавливаются. За счёт такого действия происходит зажатие детали, либо инструмента.

Термопатрон

Этот вид приспособления очень неудобен в своей эксплуатации. Связано это с тем, что при креплении заготовки, производится термическое нагревание самого патрона, такие же действия производятся при снятии инструмента.

Гидропатрон

Аналогичный принцип действия, как в термопатроне. Зажатие детали производится за счёт жидкости, которая под давлением сдавливает кулачки. За счёт жидкостного содержимого в патроне, производится дополнительное гашение вибраций, которые возникают при работе.

Совет: Перед выбором токарного патрона по дереву или по металлу. необходимо определиться с разновидностью обработки, материалом и формовкой деталей. Также следует помнить, что обзавестись дополнительными приспособлениями к патрону не будет лишним.

Конструкция

Конструкция кулачкового токарного патрона

Рассмотрим элементы конструкции, из которых состоит сам токарный патрон:

Применяется для осуществления действий по зажиманию детали.

Позволяет за счёт ключа совершить те или иные действия по зажиманию детали и наоборот.

Производит свободный проход ключа.

Предотвращает откручивание детали во время работы станка.

Передаёт вращательное движение на спиральный диск.

Деталь, на которой закрепляется вся конструкция.

Диск спиральный

За счёт вращательного движения шестерни, этот диск приводит в действие кулачки.

Кулачок обратный

Применяется для зажима заготовки с внутренней стороны.

Кулачок прямой

Применяется для зажима заготовки с наружной стороны.

Элемент детали, на которой располагается кулачковый механизм.

Кулачки накладные

Для зажима длинных и коротких деталей имеющих большие диаметры.

Каждая из деталей всего механизма выполняет определённую функцию и не является лишней.

Сборка по чертежам

Чертёж трёхкулачкового патрона

Сборка кулачкового патрона для токарного оборудования производится по схемам, которые можно скачать с просторов интернета и распечатать на принтере. Как правило, заводские патроны стоят больших денег и поэтому многие научились делать такие детали самодельными. Конструкцию они имеют простую, но довольно понятную. Перед началом сборки этого приспособления необходимо полностью понять весь механизм патрона и работы кулачкового механизма. Если нет возможности сделать такие элементы своими руками, то их можно заказать у любого токаря. Это будет стоить недорого.

Сборка начинается с фланца, на котором располагаются все необходимые отверстия для креплений. Следом за ним постепенно устанавливаются все детали механизма, которые завершаются накрыванием корпусом и креплением болтами всего патрона

Установка кулачкового патрона

Установка производится следующим образом и в строгой последовательности:

Установка оправки

Первым делом устанавливается эта деталь, чтобы обеспечить полноценное одевание патрона.

Установка самого патрона на шпиндель

При помощи оправы, надевается на шпиндель и крепится болтами.

Закрепление

Крепится патрон на шпиндель болтами. В данном случае хорошим помощником будет простой рожковый ключ.

Закрепление заготовки

После установки патрона, в него закрепляется деталь, заготовка или инструмент.

Освобождение патрона

После всех работ производится снятие оправки.

Совет: После замены кулачкового патрона, необходимо проверить работу станка. Торцевое биение и конуса посадочного места не должно быть выше значения в три микрона.

Важно знать! Данное приспособление должно быть подвержено частой разборке с целью смазки и чистки кулачкового механизма! Если патрон находится в съёмном состоянии, то его необходимо подготовить к хранению. Для этого кулачки сводят к центру, это обеспечивает сохранность центрирования, а отверстие в центре должно быть заткнуто чистой тряпкой или другим материалом. Это предотвратит попадание пыли на стенки отверстия.

Видео обзоры

Видео обзор установки на станок:

Видео обзор, разборка, чистка, полировка:

Видео обзор токарного патрона из дерева:

Видео обзор самодельного, токарного патрона из дерева (дешёвый вариант):

Моя самоделка, маленький самодельный токарный станок.

20 April 2006 — 18:40

  • Members
  • 2386 сообщений
    • Город: Крым, Симферополь
    • Имя: Юрий

    Моя самоделка, маленький самодельный токарный станок.

    Чертежи, если получится, выложу завтра. Немного подробностей о конструкции: Направляющие — стержни передних стоек амортизаторов ВАЗ 2109 диаметром 22 мм, со стороны тонкой резьбы обрезаны и проточены под стандартную резьбу М14 х 1,5, с другой стороны она уже есть. Пришлось заказать корпус шпинделя, ось и заднюю опору для направляющих. Отверстия для направляющих и оси шпинделя делали с одной установки на координатке, от этого зависит точность. При сборке использовал прокладки из латунной фольги для установки направляющих. При следующих замерах выяснилось, что точность установки направляющих по оси шпинделя у задней опоры по горизонтали получилась 0,02 мм, по вертикали 0,05 мм. Для моих задач более чем нормально. Для супорта использовал болванку с отверстием под втулки для передней направляющей. Болванка и втулки разрезаны ти стянуты винтами для регулировки люфта. В задней отфрезерована ступенька которой супорт опирается через латунную прокладку на заднюю направляющую. Снизу поджимается пластиной 3мм. На супорт сверху привинчен однокоординатный столик от какого-то оптического прибора. Выточил для него ходовой винт М6 латунную гайку и два упора практически вручную. сверху на столике прикручена 5 мм пластина и резцедержатель. Продольный ходовой винт из стандартной шпильки М12, их на строительных ранках продают, закреплен в латунных втулках на корпусе шпинделя и задней опоры. Задняя бабка сделана из куска 70 мм уголка, 12 мм пластины, в которой профрезерован треугольный паз под переднюю направляющую, и ступенька под заднюю, а также отрезка 20 мм стержня. Все это сварено «на глазок» но желательно поточнее. Затем бабка устанавливается на свое место. Нижний поджим на бабке регулируется так, чтобы она перемещалась вдоль направляющих с достаточно большим усилием. В патрон шпинделя зажимается сверло небольшого диаметра (я начал с 4 мм) и перемешая бабку кшпинделю, потихонечку, аккуратно просверливается в ней продольное отверстие. Затем сверло на 0,5 мм больше и тоже повторяется. И так до диаметра 6,7мм. Приличная соосность гарантируется. Затем, в патрон — метчик М8 и Поворачивая патрон воротком в задней бабке нарезается резьба. В принципе, в кратце все. Буду рад если кому-то пригодится.

    В задней бабке вращающегося центра у меня нет, когда нужно, использую каленый неподвижный центрик, который вставляется вместо сверла в цанговый патрончик задней бабки.

    #9 Admin Guest_Дмитрий_* 05 May 2006 — 13:10

    Моя самоделка, маленький самодельный токарный станок.

    Супер!! Если не сложно, скинь чертежи на [email protected]

    bim Отправлено 05 May 2006 — 18:40

    05 May 2006 — 18:40

  • Members
  • 2386 сообщений
    • Город: Крым, Симферополь
    • Имя: Юрий

    Моя самоделка, маленький самодельный токарный станок.

    Прикрепленные изображения

    #11 Сергей И

    Сергей И Отправлено 05 May 2006 — 18:41

    05 May 2006 — 18:41

    • Members
    • 10 сообщений

    Моя самоделка, маленький самодельный токарный станок.

    Юрий Кимборович сказал:

    Основное ограничение — диаметр заготовки 13мм больше в патрон не влазит.

    Можно поставить патрон на 16 мм, немного но добавит возможностей.

    А вообще получилась у Вас ВЕЩЬ.

    С уважением, Сергей

    bim Отправлено 05 May 2006 — 18:48

    05 May 2006 — 18:48

  • Members
  • 2386 сообщений
    • Город: Крым, Симферополь
    • Имя: Юрий

    Моя самоделка, маленький самодельный токарный станок.

    спасибо за оценку! На эскизах общего вида размеры не проставлены, но масштаб 1х1.

    Прикрепленные изображения

    bim Отправлено 05 May 2006 — 18:55

    05 May 2006 — 18:55

  • Members
  • 2386 сообщений
    • Город: Крым, Симферополь
    • Имя: Юрий

    Моя самоделка, маленький самодельный токарный станок.

    Тут вчера дали попользовать фотоаппарат повыше классом. Фотографии получились лучшего качества, и постарался снять так, чтобы всю конструкцию было видно.

    Прикрепленные изображения

    desti Отправлено 05 May 2006 — 18:59

    05 May 2006 — 18:59

  • Администратор
  • 20992 сообщений
  • Моя самоделка, маленький самодельный токарный станок.

    На рынке видел токарные патроны диаметром 80 мм. Не влезет такой на Ваш станок?

    #15 ivan-3

    ivan-3 Отправлено 05 May 2006 — 19:08

    05 May 2006 — 19:08

  • Модератор
  • 3679 сообщений
  • Моя самоделка, маленький самодельный токарный станок.

    Да уж, разница снимков весьма впечатляет. Появилось ощущение не саомоделки из чего попало, как получится, но станка задуманного. Если не секрет, то в какой программе чертите? Ниужели чертежи изготовлены до станка. или переведены в чистовой вариант после изготовления станка. Мне бы терпения не хватило чертить варианты отделки, накатки, фаски, если они конструктивно, не необходимы.

    bim Отправлено 05 May 2006 — 19:24

    05 May 2006 — 19:24

  • Members
  • 2386 сообщений
    • Город: Крым, Симферополь
    • Имя: Юрий

    Моя самоделка, маленький самодельный токарный станок.

    Насчет патрона, 80-й для него слишком большой и тяжелый. Когда-то советскеая промышленность для часовых станочков выпускала токарный патрон 60 мм и обозначался он С92. Видел такой на часовом станке, но найти такой раритет не удалось. Чертежи сделаны до изготовления станка в довольно простом векторном редакторе Xara X. Просто мне когда-то пришлось много в нем поработать и работаю в нем довольно быстро. Оформлять пришлось так, чтобы было понятно тем, кому заказывал детали. А эскизы перерабатывались раз 15 в редакторе в поисках упрощения конструкции, прежде чем приступить к металлу. Что получилось сами видите. В принципе, он у меня трудяга. Большой станок только купил и сейчас ремонтирую, а на этом вся мелочевка точится уже год. Вчера кстати для коробки передач большого станка на нем выточил десяток контровочных винтиков М6 х 8.

    Если есть вопросы по конструкции — задавайте, буду рад ответить.

    desti Отправлено 05 May 2006 — 19:32

    05 May 2006 — 19:32

    Патрон токарного станка своими руками

    Токарные станки даже в наше время играют огромную роль в производстве тех или иных деталей. Все комплектующие и вся оснастка на любых станках меняется со временем, так как поддаётся изнашиванию.

    Все эти элементы оборудования должны быть качественными и прочными, так как качество готовой продукции целиком и полностью зависит от качества установленных деталей. Так и патрон токарного станка. Именно без этого элемента станок становится бесполезным. Ниже мы разберём всё, что касается этого элемента токарного станка. Начнём с того, что узнаем, что это за деталь.

    Общие понятия

    Патрон является одной из главных элементов токарного оборудования. Именно за счёт него производится крепление (установка) будущей заготовки. Крепится он на переднюю бабку с коробкой скоростей. Механизм патрона заключается в кулачковом устройстве.

    Именно кулачки, под воздействием механической силы осуществляют плотную фиксацию различных заготовок, имеющих различные диаметры и размеры. За счёт своей массивности и плотного крепления на станке, патрон осуществляет аккуратное движение заготовки и не допускает смещения заготовки во время работы, а также не допускает деформации.  Также патрон вращает заготовку, что делает её обработку лёгкой.

    Предназначение

    Именно такая часть станка имеет самую важную миссию в любой обработке заготовки. За счёт кулачкового механизма, который расположен внутри самого патрона, заготовка зажимается и центрируется. Происходит это за счёт одновременного сужения кулачков вокруг плоскости заготовочной детали. После зажатия заготовки производится зажатие заготовки пинолем, расположенным на задней бабке. Когда эти действия сделаны, запускается станок и осуществляется вращение детали, которую можно обрабатывать.

    Совет: Необходимо знать, что перед запуском оборудования, после замены токарного патрона, следует устанавливать малые обороты вращения. Делается это для того, чтобы проверить значения торцевых и радиальных биений кулачкового патрона, работающего на холостом ходу.
    Разновидность

    В наше время различают токарные патроны по наличию крепёжных элементов (кулачков). Этих видов всего три:

    Двух кулачковые

    Такие патроны способны закреплять в себе сложные, несимметричные и фасонные детали. В таких патронах есть возможность закреплять не подверженные обработке поверхности. Применяются они при маленьком производстве, а также в серийном.

    Трёх кулачковые

    Такой вид оснащения является самым распространённым и применяется во всех работах. Позволяет обработать круглые и шестигранные детали. В таком виде патрона используют три разных кулачка. В не зависимости от этого производится центрирование заготовки вместе с зажиманием всех трёх кулачков.

    Четырёх кулачковые

    Такой вид применяется для обработки заготовок прямоугольной формы. Здесь, на каждый кулачок, размещён отдельный механический узел, который делает независимыми все кулачки.

    Виды кулачковых патронов

    Но разновидности патронов не заканчиваются тремя видами. Их также разделяют по механизму фиксации заготовки:

    Цанговые

    Состоят из втулки с прорезями, в которой расположены лепестки (различные модификации включают от 3 до 6 лепестков). Эти лепестки выполняют роль кулачков.

    Клиновые

    Такая разновидность оснастки используется в основном на станках с числовым программным управлением. Крепление заготовки производится с помощью 3-х кулачков, которые располагаются на пологом шпинделе.

    Рычажные

    В данных патронах расположены ползуны, с помощью которых передвигаются кулачки путём усилия рычагом. Такой вид используется при мало серийном производстве, а также для обработки единичной заготовки.

    Мембранный вид

    В данном случае используется пневмопривод, с помощью которого производится сжатие мембраны. Такой вид используется только при тонкой обработке, для снятия тоненького слоя стружки.

    Сверлильные

    Такие патроны схожи по принципу с патронами для ручных дрелей. При закручивании гайки, специальным ключом, кулачки плавно выдавливаются. За счёт такого действия происходит зажатие детали, либо инструмента.

    Термопатрон

    Этот вид приспособления очень неудобен в своей эксплуатации. Связано это с тем, что при креплении заготовки, производится термическое нагревание самого патрона, такие же действия производятся при снятии инструмента.

    Гидропатрон

    Аналогичный принцип действия, как в термопатроне. Зажатие детали производится за счёт жидкости, которая под давлением сдавливает кулачки. За счёт жидкостного содержимого в патроне, производится дополнительное гашение вибраций, которые возникают при работе.

    Совет: Перед выбором токарного патрона по дереву или по металлу, необходимо определиться с разновидностью обработки, материалом и формовкой деталей. Также следует помнить, что обзавестись дополнительными приспособлениями к патрону не будет лишним.
    Конструкция

    Конструкция кулачкового токарного патрона

    Рассмотрим элементы конструкции, из которых состоит сам токарный патрон:

    Ключ

    Применяется для осуществления действий по зажиманию детали.

    Пружина

    Позволяет за счёт ключа совершить те или иные действия по зажиманию детали и наоборот.

    Втулка

    Производит свободный проход ключа.

    Стопор

    Предотвращает откручивание детали во время работы станка.

    Шестерня

    Передаёт вращательное движение на спиральный диск.

    Фланец

    Деталь, на которой закрепляется вся конструкция.

    Диск спиральный

    За счёт вращательного движения шестерни, этот диск приводит в действие кулачки.

    Кулачок обратный

    Применяется для зажима заготовки с внутренней стороны.

    Кулачок прямой

    Применяется для зажима заготовки с наружной стороны.

    Корпус

    Элемент детали, на которой располагается кулачковый механизм.

    Кулачки накладные

    Для зажима длинных и коротких деталей имеющих большие диаметры.

    Каждая из деталей всего механизма выполняет определённую функцию и не является лишней.

    Сборка по чертежам 

    Чертёж трёхкулачкового патрона

    Сборка кулачкового патрона для токарного оборудования производится по схемам, которые можно скачать с просторов интернета и распечатать на принтере. Как правило, заводские патроны стоят больших денег и поэтому многие научились делать такие детали самодельными. Конструкцию они имеют простую, но довольно понятную. Перед началом сборки этого приспособления необходимо полностью понять весь механизм патрона и работы кулачкового механизма. Если нет возможности сделать такие элементы своими руками, то их можно заказать у любого токаря. Это будет стоить недорого.

    Сборка начинается с фланца, на котором располагаются все необходимые отверстия для креплений. Следом за ним постепенно устанавливаются все детали механизма, которые завершаются накрыванием корпусом и креплением болтами всего патрона

    Установка

    Установка кулачкового патрона

    Установка производится следующим образом и в строгой последовательности:

    Установка оправки

    Первым делом устанавливается эта деталь, чтобы обеспечить полноценное одевание патрона.

    Установка самого патрона на шпиндель

    При помощи оправы, надевается на шпиндель и крепится болтами.

    Закрепление

    Крепится патрон на шпиндель болтами. В данном случае хорошим помощником будет простой рожковый ключ.

    Закрепление заготовки

    После установки патрона, в него закрепляется деталь, заготовка или инструмент.

    Освобождение патрона

    После всех работ производится снятие оправки.

    Совет: После замены кулачкового патрона, необходимо проверить работу станка. Торцевое биение и конуса посадочного места не должно быть выше значения в три микрона.

    Важно знать! Данное приспособление должно быть подвержено частой разборке с целью смазки и чистки кулачкового механизма! Если патрон находится в съёмном состоянии, то его необходимо подготовить к хранению. Для этого кулачки сводят к центру, это обеспечивает сохранность центрирования, а отверстие в центре должно быть заткнуто чистой тряпкой или другим материалом. Это предотвратит попадание пыли на стенки отверстия.

    Видео обзоры

    Видео обзор установки на станок:

    Видео обзор, разборка, чистка, полировка:

    Видео обзор токарного патрона из дерева:

    Видео обзор самодельного, токарного патрона из дерева (дешёвый вариант):

    Характеристики патрона для токарного станка

    Точность и качество обработки на токарном станке во многом зависит от установленного патрона. Патрон для токарного станка по дереву обеспечивает закрепление заготовки штучного или пруткового типа и передает основное движение резания.

    Обработка с высокими скоростями резания требует от патрона высокой точности центрирования и надежности крепления заготовки.

    Патроны отличаются по конструкции в зависимости от функционального и технологического назначения.

    Классифицируют токарные патроны по нескольким признакам:

    • Способ крепления к станку: на фланец шпинделя, с использованием переходного фланца, прямо на шпиндель станка.
    • Установка кулачков: с независимым перемещением, с установкой непосредственно на фланце шпинделя.
    • Принцип закрепления заготовки: ручной, механизированный (с гидравлическим или пневмоприводом).

    Принцып ручного закрепления заготовки

    Использование механизированного привода снижает затраты вспомогательного времени на установку и закрепление заготовки. Привод обеспечивает точное положение заготовки и центрирование при установке, такой механизм способствует повышению точности обработки.

    Токарные патроны имеют разное количество кулачков. Они могут быть 2, 3 и 4 кулачковыми. Кулачки находятся в непосредственном контакте с заготовкой при работе, удерживают ее в одном положении. Бывают прямые и обратные.

    Дерево (заготовка) фиксируется за наружную поверхность или отверстие для деталей в виде тел вращения, за наружные грани крепятся призматические детали.

    Патрон является сложным технологическим изделием, сборной конструкции. При изготовлении сборочных единиц используются различные материалы. Корпус выполняется из серого чугуна марки СЧ 30. Материалом для деталей служит инструментальная сталь с высоким пределом прочности и термической обработкой. Шероховатость на рабочих поверхностях не выше 1,6.

    Классификация

    В зависимости от конструктивного исполнения токарные патроны бывают:

    • рычажные;
    • самоцентрирующиеся;
    • клиновые;
    • цанговые;
    • мембранные.

    Рычажный вид

    Едва ли не самая популярная конструкция. Действие механизма основывается на перемещении кулачков и зажимов за счет подвижности двухплечего рычага. Наличие гидропривода позволяет оптимизировать конструкцию.

    К основной характеристике устройства относится количество зажимов для закрепления кулачка и способность к смещению по рабочему диску. Настроить такой патрон достаточно сложно, особенно при нестандартной обработке.

    Переналадка происходит по двум схемам:

    • Независимая регулировка кулачков – операция трудоемкая и выполняется не для каждой конструктивного типа патрона.
    • Синхронное перемещение кулачков ключом.

    Для проведения наладки специальный ключ устанавливается в паз для настройки гидропривода.

    При работе с устройством подобного типа отмечается небольшой люфт детали при вращении. По этой причине рычажные конструкции чаще используются при черновой обработке.

    Самоцентрирующийся вид

    Заготовка центруется в патроне за счет одновременного перемещения кулачков, что характерно трехкулачковому самоцентрирующемуся патрону. Синхронное перемещение всех кулачков обеспечивается за счет вращения диска, на торце которого сделаны пазы по спирали Архимеда.

    С противоположной стороны диска нарезано коническое зубчатое колесо. Оно входит в зацепление с тремя малыми кончиками. При повороте ключа приводится во вращение малое зубчатое коническое колесо, находящееся в зацеплении с диском.

    Диск начинает вращение и перемещает кулачки, вставленные в пазы спирали. Изменением направления вращения производится сведение или разведение кулачков от центра. Сведение или разведение кулачков сопровождается зажимом или отжимом заготовки.

    В патронах с механизированным приводом усилие зажима обеспечивает гидроцилиндр или пневмоцилиндр, установленный с задней стороны шпинделя. Шток цилиндра соединяется посредством тяги с механизмом перемещения кулачков в патроне. Тяга проходит через центральное отверстие в шпинделе. Перемещение поршня в одну или другую сторону означает, что заготовка зажимается либо освобождается.

    Клиновой вид

    Строение клинового патрона

    Клиновая конструкция появилась после усовершенствования рычажного патрона.

    Точность перемещения каждого кулачка удалось обеспечить после установки отдельных механических или пневматических приводов, что позволило использовать устройство на точных операциях.

    Клиновой патрон наделен неоспоримым преимуществом перед прочими исполнениями. У него есть функция смещения оси заготовки от центральной оси станка. Присутствие эксцентриситета расширяет возможности станка по обработке деталей сложной конфигурации.

    Характерные особенности при работе с клиновыми патронами:

    • Трудности при настройке на операцию.
    • Высокая точность установки при низком проценте погрешности.
    • Равномерно распределенная нагрузка от усилия зажима каждым кулачком повышает надежность закрепления заготовки.

    Токарный станок с устройством ЧПУ нуждается в быстрой переналадке. В таких станках устанавливают зажимные модули с возможностью подключения к системе управления.

    Материал, из которого изготавливают клиновые патроны, должен соответствовать высоким стандартам качества. Нельзя допускать изменения рабочих характеристик патрона в процессе обработки с высокой скоростью.

    Цанговый вид

    Цанговый пневматический патрон для токарного станка

    Закрепить быстро и надежно цилиндрическую деталь на токарном станке поможет цанговый патрон. Во время первой установки могут возникнуть трудности, специалисту следует изучить инструкцию, а также технический паспорт изделия.

    Цанга, являющаяся основным элементом конструкции, представляет собой втулку с продольными осевыми прорезями. За счет прорезей формируются упругие зажимные лепестки. Они служат кулачками при зажиме заготовки. Их количество варьируется от 3 до 6 в соответствии с диаметром втулки. Цанга помещается в корпус с зажимной гайкой.

    Установленную во втулку заготовку равномерно обжимают лепестки за счет давления гайки на конус, который создает сжимающее усилие. Заготовка получает жесткую фиксацию, а радиальное биение почти отсутствует.

    Патрон цангового типа рассчитан на длительный период эксплуатации, а количество закреплений-снятий не регламентируется. Мастеру необходимо выработать принцип работы на станке, с помощью которого коэффициент полезного действия будет оптимальным. Современные агрегаты легко поддаются настройке, многие мастерские предлагают услуги по установке такого оборудования.

    Мембранный вид

    Токарные патроны мембранного типа характеризуются высокой точностью центрирования и закрепления заготовки.

    Мембрана из упругого материала располагается на фланце механизма. На нее устанавливаются зажимные кулачки со сменными губками. Количество кулачков варьируется быть от 3 до 8.

    При закреплении заготовки включается пневмопривод.

    Пневмопривод токарного станка

    Под давлением мембрана прогибается, губки расходятся на 0,1–0,2 мм. Заготовка заводится в патрон до упора и привод отключается. Под действием упругих сил мембрана стремится вернуться в первоначальное положение. Губки обжимают заготовку.

    Подобный процесс занимает небольшое количество времени, но от мастера требуется щепетильность, внимательность и осторожность. Не стоит легкомысленно относиться к производственному процессу. Детали агрегата легко выходят из строя под давлением.

    Мембрана, выполненная из пружинной стали, прочно удерживает заготовку при обработке. С увеличением количества кулачков повышается точность центрирования.

    Применяют мембранные патроны на чистовых операциях с малыми силами резания. Специфика работы известна далеко не каждому мастеру, необходимо изучить нормативную базу, а также рекомендации профессионалов.

    Как выбрать деталь

    Оптимальную модель патрона для станка выбирают, руководствуясь комплексной методикой. В первую очередь учитывают технические данные станка и выполняемые операции. Исходя из этого, анализируют следующие параметры.

    Рабочий диаметр – специалисты обращают внимание на наружный диаметр устройства и размер доступный для установки на подобном оборудовании. Важен посадочный размер проточки и расположение крепежа.

    Конструктивное исполнение – имеет значение способ закрепления заготовки, расположение и число кулачков.

    Параметры обрабатываемых деталей – необходимо знать максимальный и минимальный диаметр по валу и отверстию будущей заготовки, вес, длину, конфигурацию. Эти факторы влияют на метод крепления – прямыми или обратными кулачками.

    Размер отверстия полого шпинделя под установку заготовки из прутка. А также диапазон частот вращения.

    Условия эксплуатации токарного патрона требуют размещения в закрытом помещении, где исключено негативное воздействие природных факторов и агрессивных сред, способных вызвать коррозию.

    Токарный патрон является неотъемлемой частью токарного станка и без него механическая обработка невозможна.

    Видео по теме: Самодельный токарный патрон


    Смотрите также