Зажимной кулачковый токарный патрон для станка с ЧПУ, токарные центры; поводковые зажимные устройства; цанговые зажимные устройства; планшайбы; люнеты для поддержания обрабатываемых валов большой длины, все эти приспособления используются на токарных станках.
Закрепление заготовок в зажимных кулачковых патронах на шпинделе станка используется достаточно широко как при обработке коротких заготовок типа фланцев, так и при обработке валов. В последнем случае при длине вала, превышающей его диаметр более чем в 10 раз, он одним концом устанавливается и закрепляется кулачками в патроне, а на втором конце поджимается центром, установленным в задней бабке. Для исключения прогиба вала под действием сил резания в этом случае применяется дополнительная опора — люнет. В зависимости от количества кулачков различают двух-, трех- и четырехкулачковые зажимные токарные патроны для станка с ЧПУ. Наиболее часто используется самоцентрирующий трехкулачковый патрон. Он обеспечивает быстрое, точно отцентрированное закрепление цилинд рических заготовок. Четырехкулачковый патрон применяется для закрепления четырех-, шести-, восьми- и двенадцатиугольных, а также округлых заготовок.
Поскольку обработка на токарных станках с ЧПУ производится при черновых и чистовых режимах, необходимо оснащение патронов как калеными кулачками, так и сырыми, растачиваемыми непосредственно на станках. При этом замена кулачков не должна занимать много времени.
В станках с ЧПУ наибольшее распространение получили самоцентрирующие клиновые и рычажно-клиновые патроны (рис. 1).
Рис. 1. Клиновой патрон для токарного станка: а — схема (1 — тяга; 2 — клин; 3 — кулачок; 4 — заготовка); б — рычажно-клиновой патрон (1 — тяга; 2 — двуплечий рычаг; 3 — кулачок; 4 — заготовка)
На рис. 2 показана конструкция автоматизированного зажимного устройства с клиновым кулачковым патроном и гидроцилиндром с поршнем.
Закрепление заготовки в центрах применяется обычно при обработке валов, имеющих отношение длины к диаметру от 4 до 10.
В тех случаях, когда необходимо сохранить достоинства токарной обработки в центрах и при этом сообщить заготовке больший крутящий момент, совместно с центрами используют поводковые патроны.
Для зажима заготовок в виде прутка разного поперечного сечения на токарных станках с ЧПУ применяется цанговый патрон для токарного станка с ЧПУ.
Главным элементом этих патронов является зажимная цанга, выполненная в виде стальной закаленной втулки с прорезями, образующими несколько упругих лепестков. Наибольшее применение получили цанговые патроны трех типов: нажимные, натяжные и с промежуточной зажимной втулкой в виде трубы.
В патроне с цангой нажимного действия цанга с усилием вдвигается в коническое отверстие втулки в шпинделе станка. Недостатком такого патрона является снижение усилий зажима под действием сил резания.
Токарный патрон для станка с ЧПУ натяжного действия, предусматривает втягивание цанги в коническое отверстие шпинделя. В этом случае при малых габаритах обеспечивается высокая жесткость и повышение усилия зажима под действием сил резания. Однако при зажиме прутка происходит его осевое смещение и отход от упора, расположенного в револьверной головке станка. Это снижает точность обработки в осевом направлении.
Рис. 2. Конструкция автоматизированного зажимного устройства с клиновым патроном и гидроприводом: 1 — кулачки; 2 — патрон; 3 — шпиндель станка; 4 — гидропривод; 5 — трубопроводы подвода и отвода масла; 6 — кронштейн
В патронах третьего типа на неподвижную в осевом направлении цангу, упирающуюся в гайку, закрепленную на шпинделе станка, надвигается зажимная втулка-труба с внутренней конической поверхностью и зажимает цангу и пруток. При применении этих патронов исключается смещение прутка при зажиме. Силы резания увеличивают усилие зажима. Однако радиальные габариты такого патрона больше, чем у предыдущих цанговых патронов. Эти токарные патроны для станков с ЧПУ применяют совместно с электромеханическими, гидравлическими и пневматическими приводами их зажима.
При токарной обработке заготовок типа втулок или тонкостенных гильз применяют центровые оправки с разрезной цангой.
