В современном токарном производстве с ЧПУ для надежной фиксации заготовок применяются специализированные зажимные устройства. Их выбор напрямую зависит от типа обрабатываемой детали: будь то втулка, фланец, короткий вал или диск.
Трехкулачковые патроны: универсальное решение
Наиболее распространенным инструментом для крепления деталей типа втулок, стаканов и дисков являются трехкулачковые патроны. Зажим в них осуществляется с помощью рычажных или клиновых механизмов, которые приводятся в действие автоматически — электромеханическим, гидравлическим или пневматическим способом. Это обеспечивает высокую скорость и повторяемость установки заготовок.
Особенности патронов для высоких скоростей
Для операций высокоскоростной обработки используются специальные патроны, в которых реализована важная функция — компенсация центробежных сил. При вращении противовесы в таком патроне расходятся от центра, а связанные с ними рычаги перемещают ползуны в обратном направлении. Этот механический баланс предотвращает нежелательное ослабление зажима и расхождение кулачков под действием инерции.
Виды кулачков и их применение
Патроны комплектуются двумя основными типами кулачков:
- Закаленные кулачки: Используются для черновой обработки необработанных заготовок (поковок, отливок). Их рабочая поверхность имеет сетку зубчиков (продольные и поперечные канавки) для лучшего сцепления. Форма может быть прямой (для прутка) или с уклоном до 5° (для штамповок).
- Незакаленные (мягкие) кулачки: Предназначены для чистовой обработки. Их растачивают непосредственно под конкретную обработанную поверхность заготовки, что гарантирует высокую точность базирования и минимальную деформацию детали.
Обработка валов: использование центров и поводковых патронов
Для обработки длинных деталей типа валов применяется принцип крепления в центрах. Крутящий момент от шпинделя передается через специальные поводковые патроны. В этой схеме используется плавающий передний центр, который может смещаться вдоль оси под давлением заднего центра станка. Поджим заднего центра, как правило, механизирован (гидравлика или электромеханика). В процессе установки заготовка смещается в сторону шпинделя до упора торца в патрон.
Поводковые патроны с торцовыми ножами
Особой популярностью в токарных станках с ЧПУ пользуются поводковые патроны с торцовыми ножами. Их ключевое преимущество — ножи врезаются в торец заготовки при нажатии задним центром. Это решение имеет ряд важных плюсов:
- Полностью открывает все наружные поверхности вала для обработки.
- Обеспечивает очень надежное закрепление и передачу большого крутящего момента.
- Плавающая конструкция ножей компенсирует возможное отклонение торца заготовки от перпендикулярности к оси, что часто встречается у поковок или отливок.