Производство токарных патронов

Виды токарных патронов

По назначению, конструкционным особенностям детали делятся на следующие типы:

• Сверлильные. Они совместимы со свёрлами или иными рабочими инструментами, имеющими цилиндрические хвостовики. Существует два подвида сверлильных патронов: самозажимные и сменные. Механизм зажима первых специальный, с фиксацией без применения ключа. Чтобы закрепить элемент или снять его, нужно повернуть рукоятку. Сменные модификации для затягивания и откручивания требуют использования ключа.


• Цанговые. Они закрепляют рабочие инструменты, имеющие хвостовики цилиндрической конфигурации. Для зажимания предусматривается цанга, что дало название типу. Это втулка конической конфигурации, снабжённая пружиной. Такое исполнение увеличивает точность фиксации. Устанавливать и снимать оснастку и заготовки просто, возможно работать с изделиями и рабочими элементами малых диаметров. Также можно применять твёрдые вставки.


• Рычажные. Для зажима следует перемещать одновременно все кулачки с помощью ключа, приводящего в действие двухплечевой рычаг. Также возможно автономное регулирование каждого из зажимов. Этот вариант подходит для мелкосерийных производств (для получистовой, черновой обработки) и для сложных фактур, так как можно работать с различными диаметрами. Переналадка обычно несложная, но может вызывать проблемы при настройках для выполнения нестандартных операций.


• Клиновые. Тут каждый кулачок снабжается собственным механическим либо пневматическим приводом, поэтому достигается максимально высокая точность закрепления. Установка патрона возможна на кронштейне на столе станка или на основании оборудования. Действие в данном случае основано на одновременном движении кулачков за счёт перемещения втулки по оси. Последняя оснащается клиновидными выступающими участками, взаимодействующими с пазами такой же формы на кулачках. Клиновые патроны износостойкие, компактные, высокоточные, обеспечивающие сильную фиксацию. Но диапазон радиальных перемещений кулачков ограничен.


• Мембранные. В конструкции упругая мембрана с зафиксированными на ней кулачковыми элементами, оснащёнными зажимными губками. Когда заготовка располагается в патроне, мембрана за счёт действия пневматического привода прогибается, разводя в стороны губки. Изделие помещается между ними, пневмопривод выключается, благодаря силам упругости обеспечивается надёжный захват с точным центрированием.

Классификация по количеству предусмотренных в конструкции зажимов предполагает такие виды патронов:

• Двухкулачковые. Подходят для крепления с малой или средней точностью центрирования, используются с небольшими, несимметричными заготовками, например, арматурами, поковками.


• Трёхкулачковые. Являются самоцентрирующимися, позволяют быстро фиксировать, обеспечивают эффективное центрирование. Назначение – крепление металлоизделий простой круглой или более сложной шестигранной конфигурации.


• Четырёхкулачковые. В них предполагается независимое крепление зажимов, что подходит для работ с прямоугольными обрабатываемыми изделиями, с заготовками без строгой симметрии. Пример – прутья с квадратным сечением.


• Шестикулачковые. Эти элементы самоцентрирующиеся, отличаются небольшим усилием сжатия. Они оптимально подходят для закрепления тонкостенных, хрупких, пластичных металлоизделий. Благодаря шести кулачкам сила сжатия распределяется по зоне захвата равномерно, что исключает случайные смятия, повреждения.

По степени точности патронная оснастка делится на следующие классы: Н (нормальная точность), П с повышенным уровнем, В (высокоточные патроны) и А, для которого установлены особо высокие требования.

Выбирая патроны для токарных станков, нужно учитывать несколько факторов:

• Тип. Он определяется по конструкции, назначению станка.


• Количество предусмотренных кулачков. От него зависят вид обрабатываемых заготовок и их допустимые количества.


• Диаметр детали. Он подбирается по наружным габаритам заготовки. Также учитываются конфигурация крепёжных отверстий, размер присоединительного пояска.


• Диаметр отверстия в корпусе элемента. Его нужно учитывать, если обрабатываются длинные прутья.


• Частота вращения. Это допустимая скорость, с которой будет вращаться заготовка. Патрон должен выдержать такое количество оборотов.


• Характеристики заготовки. Станочная оснастка должна полностью соответствовать им.

Материалы изготовления

Изготовление токарных патронов требует использования прочных, износостойких, выдерживающих условия интенсивной эксплуатации металлов и их сплавов. Обычно используются высоколегированные закалённые стали.

Этапы и технология изготовления

Процесс производства требует постоянного контроля качества и включает такие этапы:

Область применения

Токарные патроны используют на заводах и в мастерских для оснащения станков: универсальных и стандартных токарных, револьверных, внутришлифовальных, винторезных. Это может быть автоматическое оборудование, механическое ручное или полуавтоматическое. Главное назначение деталей – фиксирование обрабатываемых заготовок разных габаритов и конфигураций в зоне шпинделя.

Зажимные детали обеспечивают надёжное, высокоточное, стабильное закрепление с необходимыми центровкой и перпендикулярностью размещения. Благодаря оптимальному усилию зажима обрабатывать металлоизделия возможно при высокоскоростных режимах вращения.

Примеры работ