Закрепление заготовок

Длина заготовки и соотношение ее с диаметром играет наиболее существенную роль при выборе способа крепления ее на станке:

1. Для коротких заготовок, в которых отношение длины к диаметру (l/d) не превышает 4, достаточно закрепления в патроне станка.
2. При средней длине заготовки и отношении ее к диаметру в пределах от 4 до 10, необходимо надежное закрепление в патроне при поддержке и поджиме задним центром.
3. Для заготовок значительной длины (при l/d, превышающем 10), кроме крепления в центрах или комбинированном креплении в патроне с поддержкой заднего центра, потребуется дополнительный упор на люнет.

Зажатая в центрах заготовка – наиболее часто встречающаяся модель крепления детали на станке. При таком способе крепления можно обеспечить необходимую точность обработки концентрических поверхностей, даже если требуется переустановка обрабатываемой детали. В центрах обрабатываются детали не только на токарных, но и на шлифовальных станках. Обработка в центрах является наиболее технологичным способом, обеспечивающим более высокую точность изготовления детали в соответствии с требованиями технологии.

Оправки токарные при обработке в центрах

Токарные оправки – основные приспособления при установке деталей в центрах. Устройство токарных оправок и крепежные элементы обеспечивают надежность системы приспособление-инструмент-деталь и, соответственно, качество обработки по точности и чистоте.

Рис. 1. Токарные оправки:
а – оправка с малой конусностью: 1 – оправка; 2 – лыска; 3 – центровое отверстие; 4 – заготовка; б – цилиндрическая оправка: 1 – заготовка; 2 – оправка; 3 – быстросменная шайба; 4 – гайка; в – разжимная (цанговая) оправка: 1 – заготовка; 2 – оправка; 3, 5 – гайки; 4 – цанга; г – шпиндельная оправка: 1 – конусная поверхность; 2 – винт; 3 – заготовка; 4 – цилиндрическая поверхность; д – оправка с упругой оболочкой: 1 – корпус; 2 – втулка; 3 – заготовка; 4 – пробка; 5 – винт, 6 – упор

На приведенных примерах (рис. 1) представлено несколько способов крепления заготовок в оправках:

1. Рис. 1, а наглядно показывает способ установки детали 4 на токарной оправке 1 с натягом, который обеспечивается за счет незначительной конусности оправки. Деталь устанавливают (аккуратно забивают деревянной киянкой) на предварительно смазанный конус оправки. Хвостовик оправки снабжен лыской 2 для болта, служащего для крепления хомутика. Заготовка может располагаться вдоль оси оправки, место ее окончательного расположения находится в соответствии с размерами базового отверстия заготовки.
2. На рис. 1, б показана установка заготовки 1 с помощью цилиндрической оправки 2, закрепленной гайкой 4 с шайбой 3. Небольшие размеры гайки обеспечивают удобство крепления заготовки на оправке. При такой установке детали на оправку возможен небольшой зазор, что влияет на точность обработки – это следует учитывать при выборе способа крепления детали.
3. На рис. 1, в показана конструкция разжимной цанговой оправки, которая состоит из: оправки 2, цанги 4 с внутренней конической и наружной – цилиндрической поверхностями, и зажимных гаек 3 и 5, для которых на хвостовиках оправки нарезана резьба. Вместе с деталью 1, закрепленной на цилиндрической наружной поверхности, цанга надевается на оправку и поджимается гайкой 3. В результате упругие лепестки цанги расходятся, надежно удерживая заготовку. Чтобы снять деталь с оправки, достаточно ослабить гайку 3 и отвинтить гайку 5.
4. Рис. 1, г позволяет продемонстрировать еще один способ использования токарной оправки, на этот раз шпиндельной, с конусным хвостовиком 1, который вставляется напрямую в шпиндель. Заготовка 3 устанавливается на цилиндрической части оправки 4 и поджимается винтом 2, за счет чего создается натяг при креплении заготовки.
5. Крепление заготовки на оправку с упругой оболочкой, рис. 1, д, происходит за счет деформирования тонкостенной втулки 2 рабочим веществом – гидропластом. Корпус 1 оправки имеет сложную конструкцию, состоящую из фланца, при помощи которого оправка закрепляется на фланце шпинделя, и удлиненной части с канавками, которые, совместно с канавками тонкостенной втулки 2 образуют полости А, В, С, в которых содержится гидропласт. При закручивании винт 5 надавливает на плунжер 7 до упора 6. В результате давления рабочего вещества стенки втулки выгибаются наружу, создавая натяг с базовой поверхностью заготовки и надежно удерживая ее. Пробка 4 служит для перекрывания выхода воздуха во время заполнения полостей гидропластом.

Крепление длинных заготовок

Из-за возможного прогиба длинные заготовки нуждаются в дополнительной поддержке, которая обеспечивается за счет заднего центра (видно на рис. 2).

Крепление выполняется в следующем порядке:

• заготовка предварительно устанавливается в патроне;
• прижимается при помощи заднего центра;
• окончательно зажимается в патроне.

Этот способ обеспечивает жесткое крепление. Применяется, в основном, для черновой обработки.

Рис. 2. Задний центр в качестве опоры для длинных деталей

Крепление с помощью люнета

Если длина выступающей части заготовки превышает 15 см, рекомендуется применять люнеты – подвижные и неподвижные опоры. Отличие состоит в способе крепления:

• неподвижный люнет закрепляется стационарно на направляющих станины (рис. 3) при помощи планки 5 и крепежных гаек 6. Верх люнета 1 откидывается для установки детали, которая укладывается на опорные ролики 4 с регулировочными винтами 2 и дополнительными болтами. Для фиксации заготовки на роликах, на ней нужно проточить канавки.

Рис. 3. Неподвижный люнет:

1 – откидная крышка; 2 – винты; 3 – болты; 4 – ролики; 5 – планка, 6 - гайка

• крепление подвижного люнета выполняется к каретке суппорта, перемещаясь вместе с ней в осевом направлении. Конец детали фиксируется на двух роликовых опора люнета. В качестве третьей опоры выступает режущий инструмент (резец).

Рис. 3. Подвижный люнет

Крепление на планшайбу

Планшайба 2 выглядит в виде плоского диска, на котором прорезаны пазы в радиальном направлении или по концентрическим окружностям, закрепленного на фланце 1, шпинделя.

В качестве креплений заготовок к планшайбе используются:

1. Для заготовок в виде колец 4 при обработке по наружной поверхности – шайба 5 и винт 8 с гайкой 7. При обработке внутренних поверхностей – прихват 9, как показано на (рис. 5, а);
2. Для заготовок сложной формы, например, кронштейна 5, который крепится на угольник 7 центрируется по пальцам 6 – откидной зажим 4, с использованием противовеса 3 для уравновешивания сил вращения (рис. 5, б).
3. Для заготовок-тел вращения 3 – прихваты 4 и сменные накладки, (рис. 5, в).

Рис. 5. Крепление на планшайбе