Патрон трехкулачковый. Приспособления для токарной обработки
В этом уроке вы узнаете, как добавить к изображению яркие краски за несколько простых шагов.
Итоговый результат
Исходные материалы:
Шаг 1
Откройте стоковое изображение с лаймом.
Шаг 2
Вначале вырежьте изображение лайма. Для этого, с помощью инструмента Лассо (lasso tool) или инструмента Перо (pen tool), создайте выделение вокруг изображения лайма, а затем скопируйте выделение на новый слой.
Примечание переводчика: назовите слой с лаймом ‘лайм’.
Далее, создайте новый слой ниже слоя с лаймом. Назовите этот слой ‘задний фон’. Находясь на слое с задним фоном, примените Радиальный градиент (radial gradient), цвета градиента от # 292C2F до # 0F1010. Это первый шаг к созданию насыщенности цвета, путём расположения элемента вашей фотографии на тёмном заднем фоне, что придаст ещё больше контраста к вашей фотографии и сделает яркие цвета вашей фотографии ещё более выразительными.
Шаг 3
Далее, создайте ещё один новый слой ниже слоя с лаймом, но выше слоя с задним фоном. Назовите этот слой ‘световые блики на заднем фоне’. Примените Радиальный градиент (radial gradient), цвета градиента от белого цвета к прозрачному, за каждым изображением лайма. Далее, уменьшите непрозрачность данного слоя с бликами до 40%.
Шаг 4
К слою с бликами, добавьте стили слоя Наложение цвета (color overlay), цвет: #83BFDE.
Шаг 5
Создайте новый слой, назовите этот слой ‘тени на заднем фоне’. Примените Радиальный градиент (radial gradient), цвета градиента от чёрного цвета к прозрачному. Нарисуйте тени под каждым лаймом, а также между двумя лаймами.
Шаг 6
Продублируйте слой с лаймом, поменяйте режим наложения для дубликата слоя на Жёсткий свет (hard light). Уменьшите непрозрачность дубликата слоя до 50%. Далее, продублируйте слой с режимом наложения Жёсткий свет (hard light), а затем поменяйте режим наложения для дубликата слоя на Мягкий свет (soft light), сохраняя непрозрачность слоя на уровне 50%. Далее, объедините оба дубликата с оригинальным слоем с лаймом.
Шаг 7
Шаг 8
Шаг 9
Далее идём Изображение - Коррекция - Цветовой Баланс (image>adjustments>color balance). Примените настройки, которые указаны на скриншотах ниже, чтобы уменьшить оттенки зелёного цвета, а также добавить желтоватый оттенок, чтобы подчеркнуть серый задний фон.
Шаг 10
Создайте новый слой поверх всех остальных слоёв. Назовите этот слой ‘затемнение’. Выберите мягкую кисть большого размера, режим: Затемнение основы (color burn), Жёсткость (hardness): 0%, Непрозрачность (opacity) 10%. Прокрасьте кистью поверх тёмных зелёных участков лайма, чтобы выделить тени. Я уменьшил непрозрачность слоя с затемнением до 50%, чтобы эффект был слегка нежным.
Шаг 11
Создайте новый слой, назовите этот слой ‘затемнение оранжевым оттенком’. Далее, мы затемним края жёлтой мякоти лайма, чтобы придать им насыщенный оранжевый оттенок. Поменяйте цвет кисти на оранжевый оттенок (FF6C00) и с помощью мягкой кисти среднего размера, прокрасьте вокруг краёв жёлтой мякоти лайма. Затем, уменьшите размер кисти, на это раз прокрасьте ещё ближе к краю жёлтой мякоти, добавляя этой области более насыщенный оттенок.
В заключение, поменяйте режим наложения для данного слоя на Затемнение основы (color burn). Данный режим наложения поможет выделить оранжевый оттенок, а также скроет наложение оранжевого оттенка с тёмным задним фоном.
Шаг 12
Создайте новый слой поверх всех остальных слоёв. Назовите этот слой ‘белые световые блики’. С помощью белой кисти, прокрасьте поверх жёлтой области. Далее, уменьшите размер кисти, кистью маленького диаметра, несколько раз пройдитесь по белым линиям мембран мякоти лайма. Далее, увеличьте размер кисти и с помощью данной кисти, пройдитесь по светлым участкам зелёной цедры лайма. Если вы случайно прокрасили кистью поверх участка заднего фона, то с помощью инструмента Волшебная палочка (magic wand tool), выделите внешнюю область изображения лайма, далее, вернитесь на слой со световыми бликами и, не снимая активного выделения, нажмите клавишу (delete).
В заключение, я уменьшил непрозрачность данного слоя до 40%, чтобы световые блики выглядели более нежно и реалистично.
И мы завершили урок.
Результат на скриншоте ниже! Очень простой урок, в котором я показал вам, как создать насыщенную картинку. Если сравнить изображения до и после коррекции, вы можете увидеть, как с помощью данной простой техники вы можете внести реальные изменения в изображение.
Итоговый результат
Токарные патроны - еще их называют зажимными устройствами, предназначаются для установки на передний конец шпинделя токарных станков. Конструкция токарного патрона обеспечивает большое усилие зажима обрабатываемой детали, обеспечивает точность центрования и перпендикулярность поверхностей оси обработки.
Отечественные и зарубежные производители изготавливают патроны для токарных станков из прочного чугуна или на базе закаленного корпуса из стали, они включают в себя комплект закаленных кулачков.
Предприятия - производители токарных патронов
- Гродненский завод токарных патронов - В настоящее время - БелТАПАЗ выпускает токарные патроны и является самым крупным их производителем на территории СНГ;
- Барановичиский завод станкопринадлежностей БЗСП - Завод выпускает патроны токарные ручные стальные, патроны токарные с механизированным зажимом стальные 2-х, 3-х, 4-х кулачковые;
- Инрост, ООО г. Екатеринбург - Компания выпускает патроны токарные ручные 3-х кулачковые;
- Псковский завод технологической оснастки изготавливает самоцентрирующие токарные патроны с ручным приводом;
- Оршанский инструментальный завод ОИЗ - Завод выпускает сверлильные трехкулачковые патроны, резьбонарезные патроны и станочную оснастку;
- Новосибирский инструментальный завод - Завод выпускает сверлильные трехкулачковые патроны.
Предприятия - производители токарных патронов в СССР
- Псковский машиностроительный завод Псковмаш - изготавливал самоцентрирующие токарные патроны с ручным приводом;
- Павелецкий завод станочных узлов ПЗСУ - Завод прекратил существование. Завод являлся единственным в России изготовителем 4-х кулачковых токарных патронов с независимым перемещением кулачков;
- Борисоглебский завод токарных патронов - Выпуск токарных патронов прекращен. Завод выпускал трехкулачковые самоцентрирующие и четырехкулачковые патроны с независимым перемещением кулачков.
- Луганский станкостроительный завод - В настоящее время - Луганский Патронный Завод - токарные патроны завод не выпускает. Выпускал токарные патроны диаметром 125 мм (7100-0003), 250 мм (7100-0009) с посадкой на планшайбу
- Фрунзенский машиностроительный завод им. Ленина - В настоящее время - Бишкекский машиностроительный завод . Наиболее известная продукция: токарные патроны диаметром 160 мм (7100-0005), 250 мм (7100-0009)
Иностранные поставщики токарных патронов в Россию
- BISON-BIAL Польша - Официальный представитель завода в России - ООО "Скальт" Санкт-Петербург
- Jet, Китай - Токарные патроны для станков Jet
- Proma, Китай - Токарные патроны для станков Proma
Государственные стандарты регламентирующие конструкцию и размеры токарных патронов
- ГОСТ 1654 - Патроны токарные общего назначения. Общие технические условия
- ГОСТ 2571 - Патроны токарные поводковые. (для шпинделей по ГОСТ 12593-72 и ГОСТ 12595-85)
- ГОСТ 2675 - Патроны токарные самоцентрирующие трехкулачковые. Основные размеры
- ГОСТ 14903 - Патроны токарные самоцентрирующие двухкулачковые
- ГОСТ 24351 - Патроны токарные самоцентрирующие 3- и 2-х кулачковые клиновые и рычажно-клиновые
- ГОСТ 24568 - Патроны магнитные. Технические условия
- ГОСТ 3890 - Патроны четырехкулачковые с независимым перемещением кулачков
- ГОСТ 16157 - Патроны мембранные для шлифования отверстия в зубчатых колесах
Государственные стандарты регламентируют эксплуатационные и технические параметры, согласно которым подбираются токарные патроны для станков:
- Ряд возможных внешних диаметров патронов и соответственно диапазон размеров заготовки: максимальный и минимальный диаметр (наружный и внутренний) в зависимости от способа крепления - на прямых или обратных кулачках. Учитывается максимально допустимая масса заготовки;
- Способ крепления патрона на шпинделе. Присоединительные размеры: диаметр центрирующего пояска или центрирующего конуса;
- Расположение и размеры крепежных отверстий в токарном патроне;
- Пределы частот вращения токарного патрона;
- Диаметр отверстия в корпусе патрона для установки прутка или трубы;
- Точность токарного патрона
Разновидности и классификация токарных патронов
Количество кулачков в патроне и их конструкция
Токарные патроны различают по количеству кулачков: 2; 3; 4; 6
- 2-х кулачковый самоцентрирующий патрон - применяется для зажима небольших несимметричных заготовок (арматуры, литых деталей, поковок). Патроны этого типа имеют достаточно простое строение. Применяются как ручные потроны, так механизированные (пневматические);
- 3-х кулачковый самоцентрирующий патрон - применяется обычно для крепления круглых и шестигранных заготовок, получил наибольшее распространение. Причина высокой популярности - быстрота центровки и зажима деталей, что особенно важно в мелкосерийном производстве, где смена заготовок происходит весьма часто;
- 4-х кулачковый патрон с независимой установкой кулачков - применяется для крепления прямоугольных и нессиметричных деталей, а также прутков квадратного сечения. Патрон имеет кулачки, которые перемещаются независимо друг от друга, что обеспечивает ему широкие возможности;
- 6-х кулачковый самоцентрирующий патрон - позволяет вести обработку тонкостенных деталей без их деформации. Захватывающие силы в шести-кулачковом токарном патроне равномерно распределяются по 6 кулачкам.
Кулачки делятся на прямые и обратные:
- Прямые кулачки - зажимают деталь сверху, по внешней поверхности;
- Обратные кулачки - зажимают деталь изнутри, деталь должна иметь соответствующее отверстие, быть полой, например труба;
Кулачки патронов всех типов изготавливаются следующих исполнений (ГОСТ-2675-80):
- Цельные кулачки - изготавливаються из цельного куска стали с пределом прочности σ B не менее 500 МПа и термообработкой зажимных и трущихся рабочих поверхностей до твердости не менее 43 HRC Э;
- Сборные кулачки - состоит из рейки (основания) из закаленной стали, на которую винтами крепиться накладной кулачок, который может быть из незакаленной стали или цветного металла.
- Накладные кулачки - служат для крепления заготовок больших диаметров;
Класс точности патрона
Класс точности патрона имеет пять ступеней (ГОСТ 1654-86):
- Н - патрон нормальной точности;
- П - патрон повышенной точности;
- В - патрон высокой точности;
- А - патрон особо высокой точности.
Материал корпуса и деталей токарных патронов
Корпуса токарных патронов (ГОСТ 1654-86) должны изготавливаться из следующих материалов:
- из чугуна по качественным показателям не ниже чем у марки СЧ 30;
- из стали с пределом прочности σ B не менее 500 МПа и термической обработкой рабочих поверхностей до твердости не менее 43 HRC Э
Детали токарных патронов должны изготавливаться из стали с пределом прочности σ B не менее 500 МПа и термической обработкой рабочих поверхностей до твердости не менее 57 HRC Э;
Стальной корпус дороже в производстве, чем чугунный , но позволяет ощутимо увеличить количество оборотов патрона.
Токарные патроны с сырыми кулачками
Для обеспечения точности центрования и перпендикулярности поверхностей обычно используют так называемые сырые кулачки, которые растачиваются точно по диаметру закрепляемой детали. К таким кулачкам относятся сборные кулачки к токарному патрону. Кулачки состоят из термообработанного основания (рейки), в которое запрессован цилиндрический штифт с резьбой. На основание кулачка с помощью винтов 3 крепятся накладки 2 цилиндрической, шестиугольной, прямоугольной или другой формы.
В «сырых» кулачках можно закреплять детали, на наружной окончательно обработанной поверхности которых не допускаются следы зажима кулачков, а также проводить обработку тонкостенных втулок. В последнем случае необходимо расточить кулачки так, чтобы они на 90-95% охватывали поверхность обрабатываемой детали.
«Сырые» кулачки очень эффективны при креплении в патроне той части детали, на которой нарезана резьба. В этом случае в кулачках нарезают соответствующую резьбу и завинчивают подлежащую обработке деталь в эту резьбу, а затем дополнительно зажимают кулачками.
Тип используемого в патроне привода
Патрон может иметь ручной привод и механизированный привод .
- Ручной привод - деталь зажимается в патроне человеком, обычно с помощью ключа;
- Механизированный привод - автоматизирует процесс зажима-разжима заготовки с заданным усилием.
- Пневматический привод - применяется, в основном, на токарных автоматах
- Гидравлический привод - гидравлические патроны чаще используются на станках с диаметром патрона больше 200 мм.
- Электромеханический привод
Если деталь в патроне зажимается вручную, то это патрон с ручным приводом и используются он в универсальных станках в условиях индивидуального и мелкосерийного производства.
Патроны с механизированным приводом обеспечивают хорошую производительность станка (большая скорость зажима и разжима) и используются в условиях серийного производства.
Конструкция зажимного механизма токарных патронов
Токарные патроны имеют различные конструкции механизма зажима кулачков:
- Поводковый патрон - самый простой тип патрона. Предназначен для обработки деталей в центрах
- Спиральный самоцентрирующий кулачковый патрон - наиболее распостраненный тип конструкции - обычно это 2-х, 3-х, 6-и кулачковые патроны. Центральная деталь патрона - спиральный диск. Центрирование происходит одновременно с закреплением;
- Патрон с независимым перемещением кулачков - обычно это 4-х кулачковые патроны. Удобны для закрепления заготовок с нецилиндрической формой, либо когда ось цилиндрической поверхности, что обрабатывается, не совпадает с осью крепления;
- Рычажный патрон - крепление заготовки в рычажном токарном патроне происходит от гидропривода, который перемещает тягу с муфтой. Рычажные патроны могут быть использованы в мелкосерийном производстве;
- Клинореечный патрон - закрепление заготовки происходит при помощи пневматического или гидравлического привода. Клиновые патроны демонстрируют высокую точность центрирования заготовки, нежели патроны рычажные;
- Цанговый патрон - для зажима прутковой заготовки относительно небольшого диаметра. Преимущества перед прочими зажимными устройствами – радиальные биения детали, которая закреплена в цанге настолько незначительные, что ими спокойно можно пренебречь. Цанги бывают подающими и зажимными;
- Сверлильный патрон - используется для фиксации в сверлильных станках сверл и других рабочих инструментов;
- Мембранный патрон - мембранный патрон обеспечивает самую высокую точность центрирования деталей. Упругие мембраны крепятся к фланцу патрона болтами. Подобная мембрана имеет от 3 до 8 кулачков со сменными губками. Большое число кулачков на мембранном токарном патроне способствует центрированию изделия с точностью 0,05 миллиметров и выше;
- Термопатрон - термопатроны используются для тех же целей, что и цанговые патроны. Отличие кроется в методике зажима инструмента: в термопатронах применяется для этого горячая посадка;
- Гидропатрон - гидропатрон представляет собой альтернативу термопатрону. Зажим инструмента в гидропатроне совершается благодаря давлению жидкости;
- Эксцентриковый патрон - 3-х кулачковые эксцентриковые патроны применяются в крупносерийном производстве. Обладают высокой точностью и силой зажима. Переналаживаются на зажим другой детали сравнительно просто – перестановкой насадных кулачков.
Способ крепления патронов на шпинделе токарного станка
Способ крепления патрона на шпинделе зависит от типа конца шпинделя и его исполнения. Всего существует 4 вида концов шпинделей с множеством типоразмеров и исполений. (Смотрите врезку: Разновидности передних концов шпинделей токарных станков ).
Токарные патроны имеют три типа крепления по ГОСТ 2675-80 и один тип по ГОСТ 26651:
- ГОСТ 2675-80 Тип 1 - Цилиндрическая посадка. Патрон устанавливается на шпинделе через промежуточный фланец (по ГОСТ 3889). Патрон центрируется на промежуточном фланце через цилиндический центрирующий поясок . Промежуточный фланец либо навинчивается на резьбу шпинделя (Исполнение 1 промежуточного фланца), либо устанавливается на центрирующий конус фланца шпинделя;
- ГОСТ 2675-80 Тип 2 - Посадка на конус фланца шпинделя. Патрон устанавливается на центрирующиий конус фланца шпинделя и крепится винтами сквозь корпус патрон в торец фланца шпинделя (тип А) (ГОСТ 12595);
- ГОСТ 2675-80 Тип 3 - Посадка на конус фланца шпинделя. Патрон устанавливается на центрирующиий конус фланца шпинделя и крепится через поворотную шайбу (ГОСТ 12593);
- ГОСТ 26651 - Посадка на конус фланца шпинделя. Патрон устанавливается на центрирующиий конус фланца шпинделя и крепится зажимом Кэмлок.
Разновидности передних концов шпинделей токарных станков. Конструкции и размеры
Существует две разновидности передних концов шпинделей:
- Резьбовой конец шпинделя - для того чтобы установить патрон на шпиндель в обязательном порядке необходим промежуточный фланец;
- Фланцевый конец шпинделя - имеет коническую направляющую - центрирующий конус, обеспечивающий более точное центрирование патрона на шпинделе. Патрон может устанавливаться непосредственно на фланцевый конец шпинделя (если патрон имеет центрирующий конус) или через промежуточный фланец по ГОСТ 3889-80 (если патрон имеет центрирующий поясок).
На сегодняшний день действует четыре государственных стандарта регламентирующих конструкцию и размеры передних концов шпинделей.
- ГОСТ 16868 - Концы шпинделей резьбовые (Взамен ОСТ 428)
- ГОСТ 12595 - Концы шпинделей фланцевые типа А и фланцы зажимных устройств
- ГОСТ 12593 - Концы шпинделей фланцевые под поворотную шайбу и фланцы зажимных устройств
- ГОСТ 26651 - Концы шпинделей фланцевые типа Кэмлок и зажимные устройства
- ГОСТ 3889 - Фланцы промежуточные к самоцентрирующим патронам.
ГОСТ 2675-80 Патроны самоцентрирующие спирально-реечные трехкулачковые
ГОСТ 2675-80 Патроны самоцентрирующие спиральные трехкулачковые
Стандарт распространяется на самоцентрирующие спирально-реечные трехкулачковые токарные патроны, устанавливаемые на шпиндели станков через переходные фланцы и непосредственно на фланцевые концы шпинделей.
Всего стандарт предусматривает десять типоразмеров токарных патронов : 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630 мм.
По способу установки на шпиндели токарные патроны должны изготавливаться следующих 3-х типов:
- Тип 1 - с цилиндрическим, пояском и с креплением через промежуточный фланец по ГОСТ 3889;
- Тип 2 - с креплением на фланцевые концы шпинделей под поворотную шайбу по ГОСТ 12593;
- Тип 3 - с креплением на фланцевые концы шпинделей по ГОСТ 12595.
- Десять типоразмеров - : 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630 мм;
- Исполнение 1 - с цельными кулачками;
- Исполнение 2 - со сборными кулачками;
- Класс точности - Н – нормальный; П – повышенный; В – высокий; А – особо высокий;
Патрон самоцентрирующий трехкулачковый. Тип 1 - с цилиндрическим, пояском и с креплением через промежуточный фланец по ГОСТ 3889
Тип 1 - с цилиндрическим, пояском
Патрон самоцентрирующий трехкулачковый. Тип 3 - установка на конус шпинделя, крепится винтами сквозь корпус патрона в торец фланца шпинделя по ГОСТ 12595
ГОСТ 2675-80 Патрон самоцентрирующий трехкулачковый.
Тип 3 - установка на конус шпинделя
Единая система обозначения токарных патронов
Шифр патрона состоит из 8 цифр и буквы, указывающий класс точности изделия. Воспользовавшись соответствующей таблицей по такой маркировке можно определить:
- Количество кулачков в патроне
- Диаметр патрона
- Основные размеры патрона
- Вид крепления на конце шпинделя
- Исполнение кулачков
- Класс точности патрона Н, П, В, А
Пример условного обозначения патрона типа 1, диаметром 200 мм, с цельными кулачками, класса точности Н:
Патрон 7100-0007 ГОСТ 2675-80
То же, патрона типа 2 диаметром 200 мм, устанавливаемого на шпиндель с условным размером 5, со сборными кулачками, класса точности П:
Патрон 7100-0032-П ГОСТ 2675-80
Маркировка современных токарных патронов производства БелТАПАЗ
Патрон токарный 3–200.33.14 П
- - количество кулачков
- - наружный диаметр патрона, мм
- - характеристика, определяемая типом, исполнением, наружным диаметром патрона
- - модификация
- [П] - класс точности
Маркировка польских токарных патронов Bison-Bial типа «СТ», производимых по ГОСТ 2675-80
Патрон токарный СТ 250-ПФ6
- - тип патрона, трехкулачковый самоцентрирующийся стальной токарный патрон
- - наружный диаметр патрона
- [П] - класс точности Н, П, В, А
- [Ф6] - тип посадки
- Ф - посадка на промежуточный фланец (DIN 6350, ГОСТ 3889-80) – после буквы Ф ничего не указывается
- Ф6 - посадка на конус шпинделя (DIN 55027, ГОСТ 12593) – после буквы Ф указывается номер конуса
- Ф95 - посадка на конус шпинделя, сквозное крепление (DIN 55026, ГОСТ 12595) – добавляется число 95
Спиральные патроны
Трехкулачковый патрон получил наибольшее распространение. Причина высокой популярности - быстрота крепления деталей, что особенно важно в мелкосерийном производстве, где смена заготовок происходит весьма часто.
В отличие от патронов клинореечного типа, этот патрон не требует времени на переналадку, когда устанавливается заготовка другого размера. Центрирование патрона может выполняться цилиндрическим пояском или конусом.
Патрон представляет массивную планшайбу, в которой прорезаны радиальные пазы. В них перемещаются три кулачка, приводимые в действие конической зубчатой передачей, которая смонтирована внутри планшайбы. Одно из колец снабжено торцевой резьбой, называемой спиралью Архимеда, при помощи которой его можно вращать ключом. При вращении этой спирали происходит одновременное перемещение всех кулачков.
Патрон, показанный на рис. 12, состоит из корпуса 1 с привернутым к нему фланцем (фланец на чертеже не показан). В корпус патрона помещен спиральный диск - улитка 4, на одном торце которого нарезаны зубцы, а на другом архимедова спираль. С зубцами диска сцепляются три конические шестерни 5, вмонтированные в корпус патрона, а в зацепление со спиралью входят зубцы кулачков 2. При вращении улитки 4 кулачки перемещаются в радиальных пазах корпуса.
Спиральные патроны просты по конструкции, обеспечивают большой диапазон зажима, удобны в управлении (зажим возможен с помощью любой из трех шестерен) и обладают сравнительно высоким коэффициентом полезного действия. Однако эти патроны имеют ряд существенных недостатков. Ввиду того, что радиусы кривизны на разных участках спирали различны, прилегание зубьев кулачков происходит не по всей ширине последних, а по линиям (узким площадкам), как это показано в позиции а. При этом неизбежны высокие удельные давления, требующие высокой твердости соприкасающихся поверхностей. При закалке улитки до высокой твердости начальная точность патрона вследствие коробления понижается. Обычно улитка подвергается только улучшению, не обеспечивающему высокую твердость, поэтому в эксплуатации патрон быстро теряет начальную точность и требует частой проверки и подшлифовки кулачков. Грязь и мелкая стружка, попадающие в патрон, затягиваются в клиновидные зазоры между зубьями кулачков и спиралью и в свою очередь ускоряют износ.
Кулачки патронов применяются цельными и сборными, состоящими из основания 2 и насадного кулачка 3. Конструкция кулачков позволяет зажимать обрабатываемые детали как за наружные, так и за внутренние поверхности.
Фланцы промежуточные к самоцентрирующим патронам
Перед применением токарный патрон необходимо установить и закрепить на переднем конце шпинделя, но учитывая разницу конструкции и размеров посадочных мест токарных патронов и шпинделей не всегда можно закрепить патрон непосредственно на переднем конце шпинделя, например:
- Если патрон имеет центрирующий поясок (уступ), то для его установки на шпиндель обязательно требуется промежуточный (переходной) фланец, независимо от типа конца шпинделя
- Если патрон имеет центрирующий конус, но размер конуса не совпадает с размером центрирующего конуса конца шпинделя, также требуется промежуточный (переходной) фланец
- Если конец шпинделя заканчивается резьбой, то для установки на него любого патрона обязательно требуется промежуточный (переходной) фланец
ГОСТ 3889-80 (DIN 6350) Фланцы промежуточные к самоцентрирующим патронам
Настоящий стандарт распространяется на промежуточные фланцы, предназначенные для установки на концы шпинделей металлорежущих станков самоцентрирующих патронов общего назначения.
Промежуточные фланцы (их называют еще План-шайбы) необходим для центрирования и крепления патронов с центрирующим пояском (ГОСТ 2675 тип 1) на любой из 4-х типов концов шпинделей токарных станков.
ГОСТ 3889-80 Фланцы должны изготавливаться исполнений:
- Исполнение 1 - устанавливаемое на резьбовые концы шпинделей по ГОСТ 16868;
- Исполнение 2 - устанавливаемое на фланцевые концы шпинделей по ГОСТ 12593 под поворотную шайбу;
- Исполнение 3 - устанавливаемое на фланцевые концы шпинделей по ГОСТ 12595 исполнения 1;
- Исполнение 4 - устанавливаемое на фланцевые концы шпинделей по ГОСТ 12595 исполнения 3.
ГОСТ 3889 Исполнение 1. Фланцы промежуточные на резьбовые концы шпинделей
ГОСТ 3889 Фланцы промежуточные на резьбовые концы шпинделей
Для того, чтобы на переднем конце шпинделя закрепить токарный патрон, необходимо изготовить или приобрести промежуточный (переходной) фланец , который еще называют планшайбой .
Со стороны шпинделя промежуточный фланец должен навинчиваться на резьбу шпинделя d и очень точно надвигаться на центрирующий поясок - цилиндр диаметром Ø d 1 и длиной l мм.
Со стороны токарного патрона промежуточный фланец должен иметь центрирующий поясок - ступеньку D 4 для точной установки и центрирования токарного патрона на промежуточном фланце, а также иметь сквозные отверстия для крепления патрона. Очевидно, что для каждого типоразмера токарного патрона должен быть свой промежуточной фланец.
Допускается устанавливать на промежуточном фланце исполнения 1 запорное устройство против самоотвинчивания.
Процесс установки токарного патрона состоит из следующих этапов:
- Промежуточный фланец навинчивается на резьбу шпинделя до упора. Отверстие во фланце должно плотно садиться на поясок шпинделя
- Закручиваются винты запорного устройства против самоотвинчивания
- Проверяется биение центрирующего пояска на фланце (D 1) и опорной торцевой поверхности со стороны патрона
- На центрирующий поясок (D 1) устанавливается патрон и крепится болтами
- Проверяется радиальное и торцевое биение патрона
Пример: фланец промежуточный к токарному станку ТВ-4
Пример условного обозначения фланца исполнения 1, диаметром 100 мм:
Фланец 7081-0592 ГОСТ 3889-80
Пример условного обозначения фланца исполнения 1, диаметром 125 мм:
Фланец 7081-0593 ГОСТ 3889-80
Фланец промежуточный к токарному станку с резьбовым концом шпинделя
ГОСТ 3889-80 Исполнение 2. Фланцы промежуточные под фланцевые концы шпинделей под поворотную шайбу (ГОСТ 12593)
ГОСТ 3889-80 Фланцы промежуточные под поворотную шайбу
ГОСТ 3889-80 Исполнение 3. Фланцы промежуточные под фланцевые концы шпинделей исполнения 1 по ГОСТ 12595
ГОСТ 3889-80 Фланцы промежуточные к концам шпинделей типа А. Исполнение 1
Эти приспособления служат для закрепления относительно коротких деталей. Они различаются по типу привода на ручные и механизированные, а по числу кулачков -- на двух-, трех- и четырехкулачковые. Патроны могут быть самоцентрирующими и с независимым перемещением кулачков, универсальными и специальными. Различаются они и по конструкции на клиновые, рычажно-клиновые, рычажные, спирально-реечные, винтовые и т. п.
Технические требования на токарные патроны общего назначения регламентированы ГОСТ 1654--71. Установлено четыре класса точности патронов: Н -- нормальной точности; П -- повышенной точности; В -- высокой точности; А -- особо высокой точности в зависимости от величин допускаемой неуравновешенности (дисбаланса) и предельных отклонений от геометрической формы и расположения поверхностей патронов. Радиальное биение контрольного пояска самоцентрирующих патронов диаметром до 630 мм не должно превышать 10 мкм для классов точности А и В и 20 мкм для классов точности Н и П.
Трехкулачковые самоцентрирующие патроны
Рисунок 1.1 - Конструкции трехкулачковых спирально-реечных самоцентрирующихся патронов с ключевым зажимом.
Эти патроны получили наибольшее распространение в производственной практике как наиболее удобные и надежные для закрепления деталей цилиндрической формы. Они выполняются с ручным и механизированным приводами.
Самоцентрирующие ключевые трехкулачковые патроны общего назначения (ГОСТ 2675--71) с ручным приводом выполняются спирально-реечного типа с цельными или сборными кулачками. В зарубежной практике наиболее распространены также ключевые спирально-реечные патроны с плоской (Архимедовой) спиралью и конической зубчатой передачей к спиральному диску. Патроны крепятся к концам шпинделей только с помощью промежуточных фланцев (ГОСТ3889--71). Конструкции трехкулачковых спирально-реечных самоцентрирующих токарных патронов для шпинделей с резьбовыми и фланцевым концами показаны на рисунке 1.1.
Рисунок 1.2 - Универсальный самоцентрирующий патрон с ключевым зажимом
В чугунный или стальной корпус патрона установлен спиральный диск 2, находящийся в зацеплении с рейками 3. Во время вращения диска рейки перемещаются в Т-образных пазах корпуса. Диск 2 приводится во вращение при помощи одного из трех конических колес 6, вмонтированных в радиальные отверстия корпуса и законтренных в нем штифтами 8. Крышка 7 удерживает спиральный диск 2 от перемещения в осевом направлении и одновременно служит для защиты от попадания грязи и мелкой стружки в патрон. В крестообразном пазу реек 3 устанавливаются и закрепляются винтами 4 прямые или обратные накладные кулачки 5. В ряде случаев патроны изготовляются с цельными прямыми и обратными кулачками с нарезанными на их основаниях рейками для непосредственного сопряжения со спиральным диском 2. Общий вид патрона изображен на рис. 2. На рис. 3 дан общий вид самоцентрирующего реечного патрона, описание которого дается ниже. Прямые цельные и накладные кулачки предназначены для зажима деталей по наружной поверхности большими призмами, а по отверстию -- ступенями кулачков. Обратные цельные и накладные кулачки используются для зажима деталей ступенями кулачков по наружной поверхности большого диаметра.
Рисунок 1.3 - Универсальный самоцентрирующий реечный патрон
Недостаток патронов заключается в линейном контакте в сопряжении витков спирали с рейками кулачков, что вызывает повышенные давления в сопряжении, в результате чего происходит сравнительно быстрый износ центрирующего механизма и потеря точности. В настоящее время у нас и за рубежом применяются закалка и шлифование витков спирали и реек кулачков, что повышает износоустойчивость и долговечность патронов. Однако операция шлифования требует применения специального оборудования и нуждается в дальнейшем совершенствовании. В связи с этим разработан и применяется вариант универсального трехкулачкового самоцентрирующего патрона с винтовым центрирующим механизмом.
Винтовые трехкулачковые самоцентрирующие патроны с ключевым зажимом в течение ряда лет изготовляются в ФРГ фирмой «Мундорф» в качестве основной продукции и конкурируют с патронами спирально-реечного типа.
Три винта в этих патронах связаны общей конической передачей, приводимой в действие ключом посредством червячной пары. Кулачки являются полугайками и при вращении винтов осуществляют радиальное перемещение и зажим деталей.
Преимущества патронов с винтовым центрирующим механизмом заключаются в следующем.
- 1. Контакт винтовых поверхностей, осуществляемый по всей ширине кулачка (который работает как полугайка) обусловливает пониженные давления в сопряжении и повышенную износоустойчивость.
- 2. Возможность закаливать и шлифовать резьбу винтовой пары на обычном резьбошлифовальном станке.
- 3. Возможность пользоваться одним комплектом переворачиваемых кулачков, тогда как в спирально-реечных патронах необходимо иметь два комплекта кулачков (комплект прямых и комплект обратных).
Патроны этой конструкции обеспечивают большую силу зажима, а при качественном изготовлении и высокую точность центрирования (по данным фирмы биение до 0,02 мм); в условиях нормальной эксплуатации точность центрирования должна сохраняться в течение длительного периода времени.
Основной недостаток кинематической схемы винтовых патронов заключается в том, что точность центрирования зависит от точности изготовления двух пар: зубчатой конической и винтовой, тогда как в спирально-реечных патронах точность центрирования зависит только от пары спираль -- рейки кулачков. Патрон сложнее в изготовлении, имеет лишь одно гнездо для закладки ключа, а время для перемещения кулачков при наладке относительно велико.
Реечные патроны (смотри рисунок 1.3) или иначе -- клиновые патроны с поперечными клиньями имеют ограниченный ход кулачков и не являются широкоуниверсальными.
Рейки ведущие и рейки ведомые на основаниях кулачков имеют косые зубцы и работают как клиновые пары. Перемещение одной из реек перпендикулярно направляющим кулачков производится посредством винта, вращаемого ключом.
От этой рейки движение передается другим рейкам либо посредством центрального зубчатого колеса, как показано на рисунке 1.3, либо посредством кулисной передачи, осуществляемой центральным кольцом (диском) с радиальными пазами, в которые входят сухари, сидящие на цапфах реек.
Эти патроны, как и винтовые, обеспечивают большую силу зажима и одновременно высокую точность центрирования (до 0,02 мм). Поверхностный контакт по всей ширине кулачков, возможность закаливать и шлифовать на обычных станках сопряженные поверхности повышают долговечность патронов.
Однако из-за сравнительной сложности в изготовлении, ограниченности хода кулачков и повышенной затраты времени на переналадки эти патроны, несмотря на длительность их существования (около 45 лет) не смогли вытеснить универсальные спирально-реечные патроны или существенно сократить их применение.
В условиях серийного и единичного производства, при частой смене обрабатываемых деталей, на установку и ручной их зажим в универсальных ключевых патронах затрачивается до 30% от вспомогательного времени.
Затраты времени на установку и зажим заготовок в механизированном патроне сокращаются в 3--5 раз. Механизация облегчает труд станочника. Кроме того, механизированные патроны можно автоматизировать и включать в автоматический цикл работы станка.
По данным ЭНИМСа, ежегодно на замену и пополнение патронов, находящихся в эксплуатации, требуется около 400 000 кулачковых патронов, поэтому даже небольшие усовершенствования патронов могут дать большой эффект в масштабе страны. Поэтому и у нас, и за рубежом усиленно занимаются механизацией токарных патронов.
Привод механизированных патронов размещается на заднем конце шпинделя, на передней торцовой стенке передней бабки либо встраивается в корпус патрона.
Привод может быть пневматическим, гидравлическим, электромеханическим и др. Наибольшее применение находят вращающиеся пневматические приводы, расположенные на заднем конце шпинделя с полым и обычным штоком. Находит применение и переднее расположение не вращающегося пневмопривода, главным недостатком которого является то, что при зажиме детали усилие пневмоцилиндра (направленное в сторону задней бабки) передается через патрон на шпиндель станка и действует на подшипниковые узлы, рассчитанные на восприятие осевых усилий в обратном направлении. Патроны со встроенным пневмоприводом, хотя и обладают рядом преимуществ, имеют увеличенные осевые размеры и массу патрона, что ведет за собой снижение точности обработки. Поэтому задачи механизации токарных патронов еще ждут оптимальных решений (хотя за последнее время и появилось множество механизированных патронов различных конструкций).
Кулачковые патроны бывают двух-, трех- и четырех кулачковые. В двухкулачковых самоцентрирующих патронах (рис. 3.2, а ) закрепляют различные фасонные отливки и поковки, причем кулачки таких патронов часто предназначены для закрепления заготовки только одного типоразмера.
Рис. 3.2. Двухкулачковый (а ) и трёхкулачковый (б ) самоцентрирующие патроны:
1 – заготовка
Наиболее массовые трехкулачковые самоцентрирующие патроны (рис. 3.2, б ) используют при обработке заготовок круглой и шестигранной формы или круглых прутков большого диаметра. В четырехкулачковых самоцентрирующих патронах (рис. 3.3) закрепляют прутки квадратного сечения, а в патронах с индивидуальной регулировкой кулачков – заготовки прямоугольной или несимметричной формы. Кулачковые патроны выполняются с ручным и механизированным приводом зажимных механизмов.
Автоматизированный двухкулачковый патрон (рис. 3.4) крепится на шпинделе с помощью планшайбы 1, к которой четырьмя винтами 15 прикреплен корпус 2 патрона. Ползуны 4, связанные с кулачками патрона, перемещаются в пазах корпуса. Патрон работает от пневмоцилиндра, закрепленного на заднем конце шпинделя. Заготовка зажимается в тот момент, когда ползун 16 , перемещаясь влево, поворачивает рычаги 3 вокруг осей 13, сдвигая кулачки 8 к центру. Для снятия обработанной детали ползун 14 перемещается вправо. Сменные кулачки 8 предварительно регулируют на заданный размер заготовки вручную винтом 5.
Рис. 3.3. Четырёхкулачковый самоцентрирующий патрон:
1 – корпус; 2 – сухарь; 3 – винт; 4 – кулачок; D – диаметр патрона
На патрон в зависимости от размеров и формы заготовок устанавливают сменные кулачки 8 на выступы оснований 6 и 11 и прикрепляют винтами 7 и 12. Упоры 17 устанавливают по размеру заготовки и фиксируют винтами 18, передвигающимися в Т-образных пазах корпуса, и гайками 19. Стержень 9 с помощью шпонок 10 обеспечивает одновременное перемещение кулачков при наладке патрона.
Рис. 3.4. Автоматизированный двухкулачковый патрон:
1 – планшайба; 2 – корпус; 3 – рычаг; 4, 14, 16 – ползуны; 5 – регулировочный винт;
6, 11 – основания; 7 , 12, 15, 18 – винты; 8 – сменный кулачок;
9 – стержень; 10 – шпонка; 13 – ось; 17 – упоры; 19 – гайка
Применение автоматизированного патрона сокращает время на зажим заготовки и открепление обработанной детали по сравнению с ручным механизмом на 70...80 % ; в значительной мере облегчает труд рабочего.
Самоцентрирующие трехкулачковые клиновые быстропереналаживаемые патроны, конструкции которых показаны на рис. 3.5, предназначены для базирования и закрепления заготовок типа вала и диска при обработке на токарных станках, в том числе с ЧПУ.
Патрон (рис. 3.5, а ) состоит из корпуса 7 , основных 1 и накладных 3 кулачков, сменной вставки 6 с плавающим центром 5 и эксцентриков 2, в кольцевые пазы которых входят штифты 13. Быстрый зажим и разжим накладных кулачков при их переналадке осуществляется тягами 4 через эксцентрики 2 .Для обработки заготовок типа вала в патрон устанавливают сменную вставку 6 с плавающим центром 5 и выточкой по наружному диаметру. Заготовку располагают в центрах (центре 5 и заднем центре станка) и зажимают плавающими кулачками с помощью втулки 8 с клиновыми замками, которая соединена с приводом, закрепленным на заднем конце шпинделя станка. Разжим осуществляется с помощью фланца 11 . Для выполнения работ в патроне с самоцентрирующими кулачками сменную вставку 6 заменяют вставкой 14 (рис. 3.5, б ), которая не имеет выточки по наружному диаметру, благодаря чему обеспечивается самоцентрирование патрона. Патрон крепят на шпиндель станка с помощью фланца 12. К приводу патрон присоединяют втулкой 9 и винтом 10.
Рис. 3.5. Самоцентрирующие трехкулачковые клиновые патроны для обработки
заготовок типа вала (а) и диска (б):
1 – основной кулачок; 2 – эксцентрик; 3 – накладной кулачок; 4 – ползуны;
5 – плавающий центр;6 – сменная вставка; 7 – корпус; 8 – втулка с клиновыми замками;
9 – втулка; 10 – винт; 11, 12 – фланцы; 13 – штифт; 14 – вставка
В корпусе 1 четырехкулачкового патрона (см. рис. 3.3) выполнены четыре паза, в каждом из которых смонтирован кулачок 4 с винтом 3 для независимого перемещения кулачков в радиальном направлении. От осевого смещения винт 3 удерживается сухарем 2 . Кулачки могут быть повернуты на 180 o для закрепления заготовок по внутренней или наружной поверхности. На передней поверхности патрона нанесены концентричные риски (расстояние между ними составляет 10...15 мм), которые позволяют выставить кулачки на одинаковом расстоянии от центра патрона.
Многообразие конструкций кулачковых патронов не позволяет описать особенности функционирования каждого из них. На рис. 3.6 приведены примеры самоцентрирующих кулачковых патронов нетрадиционной конструкции – с системой двойного захвата. Такие патроны используют при точной обработке, когда необходимо исключить любую возможность деформации заготовки.
Рис. 3.6. Нетрадиционные токарные патроны различного назначения:
1 – заготовка
Приспособление обеспечивает закрепление заготовки в две стадии (последовательно) посредством двойного захвата тремя кулачками. Положение кулачков определяется приводящей их в действие отдельной втулкой. Ход ползушки достаточен для компенсации разности диаметров заготовки между двумя захватами.
Широко открывающийся самоцентрируюший патрон (рис. 3.6. а ) предназначен для токарной обработки деталей типа вилок. Длина хода зажима 210 мм. Система перемещения заготовки рычажная.
На рис. 3.6, б показан патрон со специальным встроенным цилиндром. Патрон предназначен для токарной обработки заготовки в центрах. Плавающие захваты компенсируют шероховатость на поверхности заготовки при се установке.
Приспособление, представленное на рис. 3.6, в, служит для закрепления алюминиевого корпуса насоса при обработке его на токарном станке. Комплект из трех кулачков, зажимая деформирующуюся часть (диафрагму) заготовки, центрирует ее с помощью штифтов для предварительной установки. Затем заготовка зажимается прихватами. Привод патрона гидравлический цилиндр.
При обработке концентричной заготовки, для закрепления которой необходимо автономное перемещение кулачков, применяется патрон, показанный на рис. 3.6, г .
- Мы диалектику учили не по гегелю Включение категории практики в диалектику
- Украинцы в СС и Вермахте или «Наши герои лежат под Бродами Котел под бродами
- Книга: Штейнберг Марк «Евреи в войнах тысячелетий Летопись военной доблести евреев
- Третья мировая война может начаться совсем скоро Возможность 3 мировой войны