Механизмы для крепления деталей в токарном станке

Самоцентрирующие и четырехкулачковые патроны. Трехкулачковые самоцентрирующие и четырехкулачковые патроны с независимым перемещением кулачков, рассмотренные выше, применяются и для закрепления деталей за цилиндрическое отверстие. Область применения тех или других патронов в данном случае определяется в основном признаками, указанными выше. Весьма редко для этой цели применяются двухкулачковые патроны.

Необходимо отметить, что при закреплении детали за обработанное отверстие вместо патронов чаще пользуются оправками, в особенности при небольших размерах отверстий и обработке деталей партиями.

Цельные и цанговые оправки. Самая простая оправка показана на рис. 58, а. Средняя (рабочая) часть этой оправки — конус с очень небольшой конусностью, обычно около 1/2000. Чем точнее отверстие в устанавливаемой детали и чем чище его поверхность, тем меньше может быть конусность и тем лучше центрирует оправка. Меньший диаметр D конусной части В делается несколько меньше наименьшего возможного диаметра отверстия. Лыска А на левом конце оправки делается для более удобной установки на ней хомутика.

Центровыми отверстиями оправка устанавливается в центры станка. Обрабатываемая деталь держится на такой оправке только силой трения, поэтому должна быть насажена на нее достаточно плотно. Оправка вводится в деталь ударами молотка (медного или свинцового) или же при помощи специального пресса, причем предварительно оправку следует слегка смазать маслом.

Такого рода оправки можно применять только при легких работах. Основной недостаток этих оправок заключается в том, что положение детали на оправке зависит от действительного диаметра
отверстия. Указанное обстоятельство исключает возможность применения этих оправок, если обработка деталей производится по упорам.

Такого недостатка не имеет оправка, изображенная на рис. 58, б, так как деталь, упираясь в буртик, занимает вполне определенное положение на оправке. Деталь надевается на такую оправку и удерживается на ней трением, возникающим на торцах при навертывании гайки 2. Шайба 1 имеет вырез; гайка 2 делается меньше диаметра отверстия. Поэтому, чтобы снять деталь с оправки, достаточно отвернуть гайку на один-два оборота и убрать шайбу. Недостаток таких оправок — неточность центрирования, вызываемая наличием зазора между деталью и оправкой. Использование оправок по рис. 58, а, б целесообразно при точности отверстий в устанавливаемых на них деталях не ниже 2-го класса.

При менее точных отверстиях применяют разжимные оправки различных конструкций. Одна из таких оправок цанговая показана на рис. 58, в. Цанга 4 представляет собой втулку с коническим отверстием и цилиндрической наружной поверхностью. Пружинящее свойство цанги обеспечивается продольными надрезами (по два, три, иногда четыре с каждой стороны), расположенными в чередующемся порядке. При завинчивании гайки 5 цанга, перемещаясь влево, расширяется, чем и достигается закрепление детали. Для снятия детали необходимо немного отвернуть гайку 5. После этого посредством гайки 3 цанга 4 может быть перемещена вправо настолько, что деталь снимается с оправки свободно.

Оправка с упругой оболочкой. Оправка (рис. 59) устроена и работает следующим образом. На корпус 1 оправки напрессована втулка 2, центрирующая и закрепляющая обрабатываемую деталь 3. Для этого на боковой поверхности корпуса 1 и на внутренней поверхности втулки сделаны выточки, образующие кольцевую полость А. Несколькими наклонными отверстиями В полость А соединена с камерой С Полость А, наклонные отверстия В и камера С заполнены гидропластом (на рисунке сетчатая штриховка). При вращении винта 5 плунжер 7 перемещается влево, выдавливая (через отверстия В) гидропласт в полость А. Диаметр тонкой стенки втулки 2 при этом увеличивается, а деталь 3 центрируется и закрепляется достаточно прочно для ее обработки. Перемещение плунжера 7 ограничивается винтовым упором 6.

Регулировка упора производится по втулке-калибру, диаметр отверстия в которой несколько больше наибольшего предельного диаметра отверстия в обрабатываемой детали. Пробка 4 закрывает отверстие, через которое выходит воздух при заливке в оправку расплавленного гидропласта. Посадка детали на оправку — движения или скользящая 2-го класса точности; точность центрирования—0,01—0,03 мм.

Шпиндельные оправки. При использовании оправки, показанной на рис. 60, обрабатываемая деталь закрепляется на разжимной части корпуса 1 оправки. Эта часть оправки имеет три надреза; разжим ее осуществляется под действием конической части болта 2, ввертываемого при помощи ключа в корпус 1 оправки. Конический хвост корпуса оправки входит в коническое гнездо шпинделя станка.

Оправки для закрепления за резьбовое отверстие. В самом простом случае для закрепления детали за резьбовое отверстие используется оправка (рис. 61, а), на резьбовую часть которой навертывается обрабатываемая деталь. За гладкую часть оправка закрепляется в трехкулачковом самоцентрирующем патроне. Недостаток такого способа закрепления деталей — затруднения при их снятии после обработки. Невелика и точность центрирования.

Оправка, изображенная на рис. 61, б, не имеет этого недостатка. На левом конце ее корпуса нарезана левая резьба с крупным шагом, охватываемая гайкой 1. Перед навертыванием на оправку обрабатываемой детали 2 гайка должна быть плотно прижата к заплечику, имеющемуся на корпусе оправки. Чтобы без труда свернуть обработанную деталь, достаточно немного освободить гайку 1. В этом случае заплечик на корпусе оправки обеспечивает постоянное положение в осевом направлении гайки 1, а следовательно, и обрабатываемой детали 2. Следует учитывать, что точность центрирования по резьбе всегда низкая.

Общие замечания об обработке на оправках. Чем проще конструкция оправки, тем точнее (в отношении концентричности) получаются обработанные с ее помощью детали. Лучшая точность центрирования самой оправки на станке свойственна центровым оправкам по сравнению со шпиндельными.

При обработке длинных деталей необходимо применять центровые оправки,причем в то время, когда производится обтачивание детали (при автоматической подаче резца), надо подготовлять к обработке следующую деталь. При таком способе работы необходимо иметь две оправки, чем достигается иногда значительная экономия вспомогательного времени. При шпиндельных оправках так работать, очевидно, нельзя. С другой стороны, установка детали на шпиндельные оправки удобнее, и закрепление на них детали осуществляется быстрее, чем на центровых.

Применение при работе на оправках поводкового патрона. При обработке на оправке детали большого диаметра и особенно при большом сечении снимаемой стружки возможно провертывание детали на оправке. Во избежание этого следует пользоваться приемом, изображенным на рис. 62. В этом случае вращение шпинделя передается обрабатываемой детали не за счет трения ее на оправке, а поводком патрона.