Шлифовка кулачков токарного патрона

Технология восстановления токарных патронов

Патрон в дрели считается одним из наиболее используемых элементов, потому он очень быстро вырабатывает свой ресурс. Как следствие, эта деталь нередко выходит из строя. Чтобы справиться с поломкой, нужно знать, как разобрать патрон от дрели. Процедура считается простой, потому ее вполне можно сделать самостоятельно. Однако при этом важно учитывать некоторые нюансы.

Разборка патрона от дрели имеет определенные особенности

Токарный патрон. Разбираем до последнего винтика.

Чтобы расточить кулачки токарного патрона необходимо подобрать оптимальный способ для конкретной разновидности. Выпускают несколько типов кулачков, каждый из которых имеет конструктивные особенности.

Прямые

Этот вид кулачком предназначен для зажима заготовки с валом, с внешней стороны и для заготовки с отверстием – с внутренней. Непосредственно кулачки расположены сверху и захватывают деталь.

Обратные

Необходимы для зажима заготовки с внешней стороны. Используется для обработки полых болванок, чтобы было за что зацепится.

Накладные

Это составной вариант патрона, который сделан из цветного металла или нержавеющей стали. Применяется при работе с масштабными проектами. Такая вариация применяется при работе с заготовками большого диаметра при этом неважно, длинные они или короткие.

Сборные

Кулачок из металла в таком типе крепится на рейку из стали. Сталь применяется легированная, а зубья кулачков шлифуют, подвергают закалке и цементации.

Устройство дрели и разновидности патронов для нее

Патрон представляет собой посадочное место. Он держит главный рабочий элемент инструмента — сверло, бур, отвертку. Есть специальные насадки для шлифовки или зачистки поверхностей. Их фиксируют на круглом или многогранном штырьке, который тоже ставят в устройство.

В зависимости от конструктивных особенностей выделяют следующие виды изделий:

• конусные;
• зубчато-венцовые;
• быстрозажимные.

Зачем нужно разбирать патрон

Зажимное приспособление должно обеспечивать высокую точность сверления отверстий. Однако спустя некоторое время происходит изнашивание посадочных мест. Это приводит к тому, что патрон начинает бить.

Это означает, что рабочая область сверла во время работы смещается в разные стороны. При этом формирование отверстия имеет определенные отклонения по месту и диаметру. Изнашивание кулачков не дает возможности нормально фиксировать сверла, что влечет их остановку при нагрузке. Выходом станет замена изношенного элемента на новый.

Виды планшайб

Простота конструкции планшайбы и обширная область использования породили большое число способов закрепления обрабатываемых деталей. При этом приспособление не является полностью универсальными. Для разных ситуаций может потребоваться применение нескольких различных модификаций.

Планшайба с Т-образными пазами

На поверхности такой оснастки выполнены Т-образные пазы, аналогичные используемым на столах фрезерных станков. В эти пазы вставляются специальные упоры или крепежные гайки. Обрабатываемое изделие прижимается к плоскости с помощью винтов. Конструкция устройства позволяет закреплять практически любые изделия. Расположение пазов на поверхности диска обычно имеет ортогональный вид. В зависимости от назначения число и частота пазов могут меняться.

Как правильно расточить?

Чтобы правильно расточить патрон необходимо соблюдать последовательность действий. Профессиональная расточка производится в несколько этапов, каждый из которых должен быть выполнен качественно и по всем техническим требованиям.

Демонтаж

В первую очередь необходимо провести демонтаж патрона. В противном случае не получится избавиться от биения заготовки и совместить точно все необходимые оси. Если патрон не будет зажат, а будет находиться в свободном состоянии на станке – дефекты сохранятся. После демонтажа необходимо снять кулачки и почистить их. Затем нужно проверить биение.

Обработка наждачной бумагой

При наличии небольшой степени износа и задира достаточно обработать деталь сначала крупнозернистой, а затем мелкозернистой наждачной бумагой. Чтобы не искажать профиль кулачка при зачистке необходимо, чтобы наждачная бумага охватывала примерно половину профиля кулачка и при этом имела небольшое натяжение. Если износ кулачка значительный – необходима полноценная расточка.

Как проточить?

Для проточки кулачков следует соблюдать определенный порядок:

1. Установить их, сопоставив с отверстием токарного патрона.
2. Осуществить зажим кольца так, чтобы оно могло двигаться свободно.
3. Понадобятся два резца: один для расточки канавок, а второй – для разработки плоскостей.
4. Начиная с низких оборотов следует найти оптимальный режим вращения.
5. Резец для разборки плоскостей необходимо установить так, чтобы по всей плоскости кулаков происходило соприкосновение.

Так осуществляется конусная расточка и заготовка сможет крепиться надежно и безопасно.

Шлифовка

Это финишный этап растачивания, который проводится только в случае, если есть реальная необходимость. На этом же этапе проводится проверка металлическим валом. Вал закрепляется в патрон токарного станка и с его помощью определить, есть ли биение. При наличии биения требуется дополнительная шлифовка.

Технические характеристики.

Корпус патрона выполнен из высококачественного специального чугуна

Рис.1 — Общий вид и основные размеры трехкулачкового токарного патрона.

Технические характеристики токарного патрона приведены в таблице 1

Таблица 1

Наименование параметров	Значения величин
Диаметр наружный D, мм	250
Диаметр присоединительного пояска D2, мм	200H7
Диаметр отверстия в корпус D1, мм	76
Диаметр расположения крепежных отверстий, мм, D3	224
Наружный диаметр изделия, зажимаемого в прямых кулачках,мм наибольший	120
Наружный диаметр изделия, зажима­емого в обратных кулачках, мм наибольший	266
Максимально допустимая частота вращения, мин ‘	2000
Высота бортика под фланец	5
Высота патрона без кулачков	85
Высота патрона в сборе	119
Масса патрона, кг	29
Крепеж	6 болтов М12

С помощью токарного патрона, используя прямые и обратные кулачки, можно зафиксировать заготовки следующего диапазона размеров

Кулачок прямой предназначен для закрепления обрабатываемой заготовки за наружную поверхность для вала или за внутреннюю поверхность отверстия в заготовке. Кулачок обратный предназначен для закрепления обрабатываемой заготовки за наружную поверхность.

Точностные характеристики токарного патрона

Рис.2.1 — Токарный патрон на холостом ходу

патрон обеспечивает следующие точностные характеристики: Радиальное биение a – 0,045мм;

Торцевое биение c – 0,025мм.

Закрепляя заготовку в патроне можно добиться следующих характеристик:

Рис. 2.2 — Токарный патрон с креплением за внешнюю поверхность заготовки с прямыми кулачками.

диапазон закрепляемых заготовок от 5 до 118мм;

Радиальное биение a на длине 80 мм – 0,040мм.

Рис. 2.3 — Токарный патрон с креплением заготовки за внешнюю поверхность с обратными кулачками.

диапазон закрепляемых заготовок от 77 до 188мм и от 160 до 250мм;

Радиальное биение a – 0,045мм;

Торцевое биение c – 0,025мм.

Рис. 2.4 — Токарный патрон с креплением заготовки за внутреннюю поверхность с прямыми кулачками.

диапазон закрепляемых заготовок от 62 до 174мм и от 145 до 256мм;

Радиальное биение a – 0,045мм;

Торцевое биение c – 0,025мм.

Основные советы и рекомендации

У любого опытного токаря существует несколько своих секретов по оптимальному процессу расточки кулачков токарного патрона. Чаще всего работают следующие рекомендации:

• когда мастер делает выточку на кулачках, он должен их раздвинуть на 2/3 от максимального вылета;
• зажимная шайба должна устанавливаться на максимально близкое расстояние к торцам кулачков;
• при расточке кулачков, кольцо, которое зажимается в выточке должно быть максимально жестким.

Эти тонкости необходимо знать, чтобы расточка была эффективной и достигла нужного результата.

Если кулачки токарных станков не растачивать, то это приведет к биению патрона, а затем и к поломке основных узлов. Важно соблюдать все этапы данной операции и помнить, что патрон в любом случае придется демонтировать.

Патрон разобран: что делать дальше

После разбора конструкции важно изучить все фрагменты устройства. Если они не имеют серьезных повреждений, ремонт будет достаточно простым. Как правило, неисправности связаны с попаданием мусора в смежные элементы. В такой ситуации достаточно хорошо продуть и промыть их, используя масло.

Если к поломке привело повреждение резьбы или зубцов, стоит принять более серьезные меры. При небольших проблемах можно попробовать отшлифовать пораженные фрагменты. В более серьезных ситуациях требуется полная замена конструкции. При этом собрать деталь обратно не составит особого труда.

Чтобы дрель служила как можно дольше, важно правильно использовать ее. Инструмент нельзя применять для токарно-фрезерных работ, поскольку он может быстро сломаться. Немаловажное значение имеет правильный выбор сверла и его заточки. Это оказывает значительное влияние на сам патрон.

Обратите внимание! При частом применении дрели важно защитить сверла от загрязнений. Это поможет избежать заклинивания элементов.

После разборки устройства его можно отремонтировать

Устройство и принцип работы.

3.1. Конструкция спирально-реечного токарного патрона представлена на рис.3.

Рис.3 — Конструкция спирально-реечного токарного патрона.

Кулачки 1, 2 и 3 патрона перемещаются одновременно с помощью диска 4. На одной стороне этого диска выполнены пазы (имеющие форму архимедовой спирали), в которых расположены нижние выступы кулачков, а на другой — нарезано коническое зубчатое колесо, сопряженное с тремя коническими зубчатыми колесами 5. При повороте ключом одного из колес 5 диск 4 (благодаря зубчатому зацеплению) также поворачивается и посредством спирали перемещает одновременно и равномерно все три кулачка по пазам корпуса 6 патрона. В зависимости от направления вращения диска кулачки приближаются к центру патрона или удаляются от него, зажимая или освобождая деталь. Кулачки изготовляют трехступенчатыми и для повышения износостойкости закаливают.

Возможные проблемы с патроном при работе дрели: причины, описание и пути их решения

Любой инструмент может изнашиваться, и патроны дрели не являются исключением. В большинстве случаев причиной проблем становится изнашивание лепестков, которые фиксируют сверла. Их грани стираются и бьются, что приводит к люфту рабочих фрагментов.

Также есть риск проворачивания сверла при его прижимании к поверхности. Это свидетельствует об изнашивании посадочной резьбы. Еще одной причиной может быть выработка инструментального конуса. Все зависит от механизма.

При первых же признаках неполадок требуется исключить применение инструмента и установить их причины. В противном случае есть риск появления более серьезных проблем, устранить которые не получится.

Разобрать патрон можно разными способами. При этом важно учитывать конструктивные особенности устройства и правила его эксплуатации.

Порядок установки

Перед его установкой , следует тщательно проверить состояние поверхностей шпинделя и патрона. Поверхности не должны иметь забоин, царапин, заусениц и загрязненных мест.

Выявленные дефекты устраняются точечно надфилем, или шабером.Следует проверить биение торца и конуса посадочной базы шпинделя, которое не должно превышать трёх микронов.

Завести в него металлический прут или трубу диаметром около 20 мм. зажать её кулачками. С напарником взявшись с двух сторон за прут, или при помощи подъёмных механизмов, через монтажную петлю, переместить патрон на монтажную подставку закрепленную на суппорте станка.

Направляющую установить в задней бабке. Патрон следует сместить перекатыванием к оси шпинделя.

Продольной подачей переместить его к фланцу шпинделя так, что бы шпильки патрона не доходили до посадочных отверстий порядка 10 мм. В станке следует установить нейтральную скорость для свободного вращения шпинделя.

Заднюю бабку с полностью убранной пинолью подать вперед к патрону так, что бы направляющая зашла на всю ширину призм кулачков и зафиксировать заднюю бабку.

Читать также: Трубогиб для теплиц своими руками

Зажать кулачки патрона для переноса тяжести на направляющую. Совместить шпонку на фланце шпинделя с посадочным отверстием. Поворотную шайбу выставить в положение открытых отверстий. Пинолью подать патрон вперед до упора.

Убедившись, что все гайки шпилек вышли с обратной стороны фланца шпинделя, повернуть поворотную шайбу в замкнутое положение. Зажать верхнюю гайку с усилием достаточным для переноса веса патрона на шпиндель. Распустить кулачки и отвести заднюю бабку назад. Обжать гайки по правилу крест на крест равномерно распределяя усилие между шпильками.

После завершения монтажа, патрон следует проверить на осевое и торцевое биение. В случае превышения норм, следует его снять и внимательно продефектовать все сопрягаемые части этого узла.

2.1. Эксплуатация трехкулачкового патрона токарного станка

Виктор Леонтьев. 13 апр. 2014 г. Из курса «Токарное мастерство»

• Суть и значение центрирования на токарном станке
• Обзор токарных патронов и их элементов
• Разборка патрона
• Сборка патрона с посадкой «на фланец»
• Сборка патрона с конусно-торцевой установочной базой1
• Кулачки патрона
• Съем и установка кулачков
• Ключи для патрона
• Пользование патроном
• Смазка внешнего механизма патрона

Полезные ссылки по теме. Дополнительная информация

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.

Демонтаж патрона

Порядок демонтажа зависит от способа фиксации патрона на валу электродрели или станка. Существует два вида крепления – резьба и конус Морзе. Резьбовой крепление применяется в ручных инструментах, патрон навинчивается на вал и фиксируется стопорным винтом. Следует учесть, что резьба на винте является левосторонней и раскручивать необходимо по часовой стрелке. В маркировке патронов присутствует обозначение резьбы, например М13 для метрической или UNF-1/2 для дюймовой.

Конус Морзе чаще всего применяется на сверлильных станках, но нередко данный тип фиксации применяется и в ручном инструменте. Определить его можно по маркировке патрона – литера В и максимальный диаметр сверла, например В12.

Чтобы снять резьбовой патрон в первую очередь максимально раздвиньте лепестковые фиксаторы патрона для доступа к стопорному винту с левосторонней резьбой.

Дальнейшие действия:

• Подготовьте рожковый ключ под размер гайки на валу дрели.
• Зафиксировав гайку, открутите винт по часовой стрелке. При необходимости зафиксируйте патрон в тисках и нанесите несколько ударов по винту через стальной стержень. Это облегчит вращение винта.
• Далее открутите патрон по часовой стрелке. При необходимости приложения больших усилий используйте шестигранный ключ.
• В крайнем случае, зажмите патрон в тисках как указано на рисунке ниже, зафиксируйте в головке вороток и нанесите по нём удары.

После очистки и смазки патрон устанавливается в обратной последовательности. При установке стопорного винта нанесите немного краски на резьбу.

Для станков и дрелей с конусом Морзе существуют специальные съёмники. Старые модели можно разобрать, подбивая клин с разных сторон или путем легких ударов по торцу. Для облегчения процесса, на несколько часов можно смазать вал керосином или проникающей смазкой.