Патрон для деревообрабатывающего станка своими руками

Патрон токарного станка своими руками

Токарные станки даже в наше время играют огромную роль в производстве тех или иных деталей. Все комплектующие и вся оснастка на любых станках меняется со временем, так как поддаётся изнашиванию.

Все эти элементы оборудования должны быть качественными и прочными, так как качество готовой продукции целиком и полностью зависит от качества установленных деталей. Так и патрон токарного станка. Именно без этого элемента станок становится бесполезным. Ниже мы разберём всё, что касается этого элемента токарного станка. Начнём с того, что узнаем, что это за деталь.

Общие понятия

Патрон является одной из главных элементов токарного оборудования. Именно за счёт него производится крепление (установка) будущей заготовки. Крепится он на переднюю бабку с коробкой скоростей. Механизм патрона заключается в кулачковом устройстве.

Предназначение

Именно такая часть станка имеет самую важную миссию в любой обработке заготовки. За счёт кулачкового механизма, который расположен внутри самого патрона, заготовка зажимается и центрируется. Происходит это за счёт одновременного сужения кулачков вокруг плоскости заготовочной детали. После зажатия заготовки производится зажатие заготовки пинолем, расположенным на задней бабке. Когда эти действия сделаны, запускается станок и осуществляется вращение детали, которую можно обрабатывать.

Разновидность

В наше время различают токарные патроны по наличию крепёжных элементов (кулачков). Этих видов всего три:

Двух кулачковые

Такие патроны способны закреплять в себе сложные, несимметричные и фасонные детали. В таких патронах есть возможность закреплять не подверженные обработке поверхности. Применяются они при маленьком производстве, а также в серийном.

Трёх кулачковые

Такой вид оснащения является самым распространённым и применяется во всех работах. Позволяет обработать круглые и шестигранные детали. В таком виде патрона используют три разных кулачка. В не зависимости от этого производится центрирование заготовки вместе с зажиманием всех трёх кулачков.

Четырёх кулачковые

Такой вид применяется для обработки заготовок прямоугольной формы. Здесь, на каждый кулачок, размещён отдельный механический узел, который делает независимыми все кулачки.

Виды кулачковых патронов

Но разновидности патронов не заканчиваются тремя видами. Их также разделяют по механизму фиксации заготовки:

Цанговые

Состоят из втулки с прорезями, в которой расположены лепестки (различные модификации включают от 3 до 6 лепестков). Эти лепестки выполняют роль кулачков.

Клиновые

Такая разновидность оснастки используется в основном на станках с числовым программным управлением. Крепление заготовки производится с помощью 3-х кулачков, которые располагаются на пологом шпинделе.

Рычажные

В данных патронах расположены ползуны, с помощью которых передвигаются кулачки путём усилия рычагом. Такой вид используется при мало серийном производстве, а также для обработки единичной заготовки.

Мембранный вид

В данном случае используется пневмопривод, с помощью которого производится сжатие мембраны. Такой вид используется только при тонкой обработке, для снятия тоненького слоя стружки.

Сверлильные

Такие патроны схожи по принципу с патронами для ручных дрелей. При закручивании гайки, специальным ключом, кулачки плавно выдавливаются. За счёт такого действия происходит зажатие детали, либо инструмента.

Термопатрон

Этот вид приспособления очень неудобен в своей эксплуатации. Связано это с тем, что при креплении заготовки, производится термическое нагревание самого патрона, такие же действия производятся при снятии инструмента.

Гидропатрон

Аналогичный принцип действия, как в термопатроне. Зажатие детали производится за счёт жидкости, которая под давлением сдавливает кулачки. За счёт жидкостного содержимого в патроне, производится дополнительное гашение вибраций, которые возникают при работе.

Конструкция

Конструкция кулачкового токарного патрона

Рассмотрим элементы конструкции, из которых состоит сам токарный патрон:

Применяется для осуществления действий по зажиманию детали.

Пружина

Позволяет за счёт ключа совершить те или иные действия по зажиманию детали и наоборот.

Втулка

Производит свободный проход ключа.

Стопор

Предотвращает откручивание детали во время работы станка.

Шестерня

Передаёт вращательное движение на спиральный диск.

Фланец

Деталь, на которой закрепляется вся конструкция.

Диск спиральный

За счёт вращательного движения шестерни, этот диск приводит в действие кулачки.

Кулачок обратный

Применяется для зажима заготовки с внутренней стороны.

Кулачок прямой

Применяется для зажима заготовки с наружной стороны.

Корпус

Элемент детали, на которой располагается кулачковый механизм.

Кулачки накладные

Для зажима длинных и коротких деталей имеющих большие диаметры.

Каждая из деталей всего механизма выполняет определённую функцию и не является лишней.

Сборка по чертежам

Чертёж трёхкулачкового патрона

Сборка кулачкового патрона для токарного оборудования производится по схемам, которые можно скачать с просторов интернета и распечатать на принтере. Как правило, заводские патроны стоят больших денег и поэтому многие научились делать такие детали самодельными. Конструкцию они имеют простую, но довольно понятную. Перед началом сборки этого приспособления необходимо полностью понять весь механизм патрона и работы кулачкового механизма. Если нет возможности сделать такие элементы своими руками, то их можно заказать у любого токаря. Это будет стоить недорого.

Сборка начинается с фланца, на котором располагаются все необходимые отверстия для креплений. Следом за ним постепенно устанавливаются все детали механизма, которые завершаются накрыванием корпусом и креплением болтами всего патрона

Установка

Установка кулачкового патрона

Установка производится следующим образом и в строгой последовательности:

Установка оправки

Первым делом устанавливается эта деталь, чтобы обеспечить полноценное одевание патрона.

Установка самого патрона на шпиндель

При помощи оправы, надевается на шпиндель и крепится болтами.

Закрепление

Крепится патрон на шпиндель болтами. В данном случае хорошим помощником будет простой рожковый ключ.

Закрепление заготовки

После установки патрона, в него закрепляется деталь, заготовка или инструмент.

Освобождение патрона

После всех работ производится снятие оправки.

Важно знать! Данное приспособление должно быть подвержено частой разборке с целью смазки и чистки кулачкового механизма! Если патрон находится в съёмном состоянии, то его необходимо подготовить к хранению. Для этого кулачки сводят к центру, это обеспечивает сохранность центрирования, а отверстие в центре должно быть заткнуто чистой тряпкой или другим материалом. Это предотвратит попадание пыли на стенки отверстия.

Видео обзоры

Видео обзор установки на станок:

Видео обзор, разборка, чистка, полировка:

Видео обзор токарного патрона из дерева:

Видео обзор самодельного, токарного патрона из дерева (дешёвый вариант):

Источник

Самодельный патрон для токарного станка по дереву своими руками

Основная функция патрона на любом токарном станке – закрепление заготовки, а также передача основного движения резания. При обработке заготовки с высокой скоростью от патрон должен обеспечивать надежное закрепление и высокие параметры по точности центрирования.

Сделать эту деталь для токарного станка по дереву можно и в домашних условиях, главное соблюдать все параметры, чтобы не нарушить точность обработки.

Особенности устройства

Это важная часть токарного агрегата при проведении рабочих операций. Основная функция: закрепление единичных болванок и прутковых заготовок на станке.

При этом закрепить можно заготовку практически любого размера. Если токарный станок снабжен механизированным приводом, то значительно повышается его производительность и точность обработки.

Принцип работы

В самом начале работы необходимо затянуть стяжные болты гаечным ключом. Затем закрепить патрон на станке.

За счет одновременного передвижения зажимающих кулачков по радиальной стороне, мастер получает необходимое центрирование заготовки в патронах. Сами кулачки передвигаются благодаря диску. В диске есть пазы, в виде архимедовой спирали.

На другой стороне диска конические зубчатые колеса. В зависимости от направления перемещения диска, кулачки либо приближаются, либо отдаляются от центра, в итоге заготовка либо освобождается, либо зажимается.

Разновидности

Токарные патроны различаются по функциям и технологическому назначению:

1. По вариантам крепления к станку: на сам шпиндель, на его фланец, с использованием переходного фланца.
2. По вариантам установки кулачков: непосредственно на фланец шпинделя или с независимым перемещением.
3. Закрепляется заготовка вручную или механически.
4. Также патроны могут быть 2. 3 и 4-х кулачковыми.

Также в зависимости от конструкции патроны делятся на:

• рычажные;
• клиновые;
• цанговые;
• самоцентрирующиеся;
• мембранные.

Необходимые инструменты и материалы

Для создания токарного патрона понадобится:

• эластичная втулка с диаметром 6 мм (полиуретановые или резиновые);
• накидная гайка из латуни или бронзы;
• корпус, лучше из стали;
• пятачок из дюрали.

Самые важные конструктивные элементы – втулка и корпус. От их правильного изготовления зависит, будет ли «бить» сверло, закрепленное в патроне.

Как самостоятельно сделать устройство?

В домашних условиях возможно сделать простейшие патроны, поскольку высокое точные детали, получаемые на промышленном производстве, могут не получиться. Настоящему мастеру произвести патрон как для станка по дереву, так и для станка по металлу не составит труда.

По дереву

Алгоритм изготовления патрона для станка по дереву:

• выточить корпус будущего патрона на станке;
• затем оставить корпус в шпинделе токарного станка;
• вставить заготовку от эластичной втулки и через пятачок закрепить ее накидной гайкой;
• в упорную бабку оборудования вставить сверло с диаметром 1 мм и рассверлить зажатую втулку.

Так можно сделать про запас несколько втулок.

Самодельный патрон по металлу

На патрон станка по металлу воздействуют не только поперечные, но и продольные нагрузки. Патрон изготавливается из металлической трубы и крепится 4-мя болтами. Эти болты, входят в приваренные гайки.

Наиболее распространенными являются трехкулачковые патроны. Это массивная планшайба с радиальными пазами.

С какими проблемами можно столкнуться?

При изготовлении патрона важно соблюдать точность центрирования. Если патрон сделан неправильно, это значительно повышает риск поломки резца.

Очень часто у самодельных патронов есть другой недостаток – трудно вынимать и фиксировать заготовку. Это указывает на проблемы с конструкцией. Чтобы сверло, зажатое в патроне, не «било» необходимо изготовить правильно втулку и корпус в определенной последовательности.

Самодельный патрон для токарного станка поможет зафиксировать заготовку и передать ей движение резания. Конструкция не представляет сложностей, а все детали можно найти в мастерской.

Источник

Токарные патроны для древесины, виды и как сделать своими руками

Обработку деревянной заготовки проводят на станке, где главным элементом выступает токарный патрон. Это специализированное оборудование, имеющее различное строение и разные функциональные особенности. Работы по дереву проводятся с высокой скоростью вращения обрабатываемой детали. Для того, чтобы удерживать деталь при высокой скорости ее вращения используют патрон. Его крепят на переднюю часть станка – шпиндельную бабку, которая соединена с электроприводом через раздаточную коробку. Конструкция изделия служит для большего зажима, имея при этом меньший крутящий момент, чем спиральные аналоги.

Чтобы выбрать оптимальный тип изделия необходимо изучить технические характеристики разных его моделей. Они напрямую зависят от вида операций, которые делает токарный станок.

Токарные патроны для работы с древесиной различают по таким характеристиками:

• рабочие диаметры — наружный диаметр, затем калибр крепежных отверстий и поперечный размер присоединительного пояска;
• конструкция — способ крепления деревянной заготовки, местоположение зажимов и их количество, возможность одновременной обработки нескольких изделий;
• свойства обрабатываемой заготовки. В расчет берут максимальную массу болванки из дерева, её минимальный и максимальный калибр и способ крепления;
• количество оборотов при движении детали или частота ее вращения.

Корпус токарного патрона для станка выполняют из особого чугуна с показателями не ниже СЧ-30. Для изготовления других элементов используют специальную сталь с пределом прочности 500 МПа и больше. Шероховатость материала также имеет разные значения: для рабочих поверхностей она составляет 1,6, а для выступающей цилиндрической части не больше 0,8.

Виды и особенности использования

Правильный выбор патрона влияет на скорость переналадки станка по дереву, возможность его использования в серийном производстве или для изготовления единичных образцов изделий. Токарные работы по обработке древесины проводят с использованием следующих видов патронов:

Главной рабочей деталью выступает втулка с несколькими осевыми прорезями, количество которых варьируется от 3 до 6. Прорези разделяют деталь на несколько лепестков, которые, по сути, являются кулачками, сжимающими вставляемую деталь. Цанги бывают:

Подающая содержит втулку с тремя лепестками с поджатыми друг к другу концами. Ее изготавливают с закаленной стали. Фиксируется заготовка с помощью зажимной цанги, оборудованной лепестками пружинного типа во втулке.

Сфера применения цанговых креплений:

• точение сверл для работы с древесиной;
• обработка металлических прутьев;
• фиксация деревянных заготовок небольшого размера.

К недостаткам применения относится обработка только небольших по размерам заготовок. В некоторых случаях, для шлифования или гранения используют специальные вкладыши для выравнивания. По техническим параметрам цанговые патроны превосходят другие зажимные устройства. Деталь, закрепленная в цанге, имеет незначительные показания радиального биения. Это делает ее обработку более безопасной.

Такой патрон принято считать наиболее распространенным. В основе его действия лежит принцип смещения нескольких кулачков с зажимами, которые приводятся в движение с помощью двуплечего рычага. Основное свойство рычажных устройств – наличие фиксирующих кулачков и их взаимное смещение на диске. В процессе использования рычажного патрона сложности вызывает настройка положения болванки или заготовки из дерева. Для ее улучшения токарный станок оборудуют гидравлическим приводом.

Переналадка осуществляется двумя способами:

• одновременное смещение всех кулачков;
• отдельная регулировка каждого кулачка. Это более длительный процесс и не в каждом виде рычажного патрона предусмотрена такая возможность.

Переналадку станка делают для проведения нестандартных манипуляций с заготовками из дерева. Несущественным недостатком является небольшой люфт в ходе вращения деревянной заготовки. Из-за этого рычажный тип используют для чернового точения обрабатываемых изделий.

Является немного усовершенствованным рычажным устройством. В нем каждый кулачок приводится в движение отдельно, посредством пневматического или механического механизма. Клиновый тип используется для финишной обработки деревянных заготовок токарным инструментом, при этом огромное значение имеют точные движения. Позволяет перемещать центральную часть обрабатываемой детали касательно его вращающейся оси. Этот принцип позволяет вытачивать очень сложные детали.

Клиновых изделий имеют следующие особенности:

• настройка кулачков занимает много времени;
• отсутствие погрешности в процессе обработки деталей;
• надежное закрепление деревянных деталей, посредством оптимального распределения давления в кулачках.

Процесс точной обработки деталей предусматривает наличие высоких оборотов, что повышает требования к материалу, применяемого в изготовлении клинового типа патронов.

Применяются для окончательной обработки изделий из дерева, проводимой с использованием низких скоростей. Обладают самой большой точностью обработки деталей из дерева. Сами мембраны, изготовленные из упругого материала, прикрепляются к фланцу. Затем устанавливают заготовку и отключают гидропривод. Изделие закрепляется за счет расширения мембраны. Такой механизм действия является возможным благодаря численности кулачков и низкой степени их зажима. Одна мембрана может насчитывать 3-8 кулачков, имеющие сменные губки. Кулачки могут закрепляться на мембране и с помощью резьбовых соединений.

Особенности выбора патрона

Чтобы правильно купить патроны и цанги для токарных станков необходимо следовать нескольким рекомендациям. Важным является способ крепления патрона на станке. Его устанавливают несколькими способами:

• на шпиндель с применением переходного фланца;
• непосредственно на шпиндель;
• с помощью резьбового соединения.

Следующим критерием является количество кулачков и их конструкция. По этим характеристикам различают:

• 2 кулачковый патрон. С его помощью зажимают небольшие нестандартные заготовки с ребристой поверхностью. Имеет самый простой тип строения. Применят как ручные, так и пневматические модели.
• 3 кулачковый патрон. Он является самоцентрирующимся и применяется для зажима круглых деталей с гладкой поверхностью и шестигранных заготовок. Главное преимущество – быстрота центровки, что имеет значение при мелкосерийном производстве.
• 4 кулачковый патрон. Характеризуется независимой установкой кулачков. Используют для зажима прямоугольных или квадратных несимметричных заготовок.
• 6 кулачковый патрон применяется для обработки тонкостенных изделий из литой стали. Имеет большую силу захвата, который равномерно распределяется по шести кулачкам.

Чтобы приобрести токарный патрон для обработки древесины следует обратить внимание на наружный диаметр, силу зажима, частоту вращения.

Цена патронов для работы по дерев

Тип патрона	Диаметр изделия, мм	Цена, рубли
3-кул. Optimum	80	8142
	100	9912
	125	10797
	160	16225
4-кул. Optimum с центральным зажатием	80	10797
	100	12626
	125	13511
	160	18939
4-кул. Optimum с независимым зажатием	80	8968
	100	9499
	125	10443
Установочный фланец	100	4425
	125	5369
	160	6254

Видео о самодельных патронах

Источник