Для установки деталей типа втулок, стаканов, фланцев, коротких валиков, дисков на станках с ЧПУ токарной группы наиболее широко используются трехкулачковые патроны. Детали закрепляются в кулачках с помощью рычажных или клиновых механизмов, соединенных с электромеханическим, гидравлическим или пневматическим приводом.
В патронах для высокоскоростной обработки предусмотрена компенсация действия центробежных сил . Противовесы расходятся от центра вращающегося патрона одновременно с кулачками. При этом рычаги перемещают ползуны патрона в противоположном направлении, препятствуя расхождению кулачков.
Патроны комплектуют закаленными и незакаленными кулачками. Закаленные кулачки используются при закреплении необработанных заготовок на черновых операциях. На рабочих поверхностях кулачков выполнены продольные и поперечные канавки, формирующие сетку зубчиков. Для зажима прутков ставят кулачки прямой формы; для зажима штамповок или отливок в кулачках предусматривают прямые или обратные уклоны (но не более 5°). В незакаленных, расточенных в ходе настройки кулачках закрепляют заготовки по обработанным поверхностям.
Заготовки деталей типа валов обрабатываются преимущественно в центрах; передача крутящего момента осуществляется поводковыми патронами. Передний центр делают плавающим, т.е. имеющим
возможность смещения вдоль оси под давлением заднего центра станка. Поджим заднего центра механизирован с помощью гидравлических или электромеханических устройств, встроенных в заднюю бабку. Заготовка смещается в сторону шпинделя до тех пор, пока своим левым торцом не упрется в торец патрона.
Широкое распространение в токарных станках с ЧПУ получили поводковые патроны с торцовыми ножами, врезающимися в заготовку при нажатии задним центром. В этом случае все наружные поверхности вала открыты для обработки, а плавающие ножи обеспечивают надежное закрепление заготовки и передачу значительного крутящего момента даже при отклонении торца заготовки от перпендикулярного положения относительно оси. Патроны данной конструкции могут применяться для установки не только валов, но и втулок. В последнем случае плавающий центр выполняется в виде усеченного конуса.