Обробка деталей у чотирьохкулачковому патроні

 Навчальні питання

1. Призначення і будова чотирьохкулачкового патрона.

2. Деталі, оброблювані в   4-х кулачковому патроні, способи їх встановлення, вивірки і закріплення.

3. Вивірення заготовки у чотирикулачковому патроні за допомогою рейсмуса і штангенрейсмуса.

4. Вивірення заготовки індикатором.

Призначення і будова чотирьохкулачкового патрона

Чотирьохкулачковий патрон (рис.3.14) не має властивості автоматичного центрування заготовки, оскільки кожен з чотирьох кулачків переміщається незалежно. Проте такі патрони дозволяють встановлювати і закріплювати заготовки складної, несиметричної форми так, щоб вісь оброблюваної поверхні розташовувалася або на осі обертання шпинделя, або в іншому потрібному положенні.

     Правильно вибраний метод установки і закріплення деталі повинен забезпечити необхідну точність при багатократних переустановленнях і необхідну жорсткість для можливого підвищення режимів різання. Змінюючи прийнятий метод установки деталі, можна добитися і зменшення числа її установок.

Методи установки і вивіряння оброблюваних деталей роблять великий вплив на загальну тривалість обробки, а також на точність розмірів, розташування і чистоту оброблюваних поверхонь.

Призначення чотирикулачкового патрона

Токарний чотирикулачковий патрон з незалежним переміщенням кулачків є основним пристроєм для закріплення деталей прямокутної форми, або для встановлення і вивірки несиметричних заготовок, а також циліндричних поковок або відливок з нерівною поверхнею.

Будова чотирикулачкового патрона:

Кулачки 1 цього патрона входять своїми квадратними виступами 4 в пази патрона і утримуються в них гайками 2. Для переміщення кулачків використовують гвинти 3 з квадратними головками А, які проходять крізь виступи кулачків. Квадратні головки гвинтів знаходяться у глибині обода патрона і не повинні виступати над ними (в цілях безпеки). Поворотом ключа здійснюється почергове переміщення кулачків для закріплення заготовок.

На передній стороні патрона нанесені кругові риски на відстані 10÷15 мм одна від одної. Користуючись цими рисками можна швидко встановити всі кулачки на однаковій відстані від центра патрона.

На рисунку 3.15 кулачки поставлені для закріплення деталі за зовнішню поверхню. Якщо є така необхідність, кулачки можна перевернути і закріпить оброблювальну деталь за внутрішню поверхню.

Суттєвий недолік чотирикулачкового патрона – продовжність вивірки положення закріплених в них деталей, але при накопиченні опиту, ця продовжність скорочується.

Звичайно, кулачки патронів загартовані. Але при затисканні деталей такими кулачками на оброблені поверхні знаходять сліди, тобто вм’ятини. Щоб слідів не було, пропонується використовувати не загартовані кулачки. Не загартовані кулачки можна періодично розточувати різцем і тим самим усувати биття заготовки, закріпленої в патроні.

Рис. 3.14.  

Рис. 3.15. Будова чотирикулачкового патрона:

1 – кулачки, 2 – гайки, 3 – гвинти, 4 - квадратні виступи, 5 – корпус.

 Деталі, оброблювані в   4-х кулачковому патроні, способи їх встановлення, вивірки і закріплення

Положення заготовки орієнтують відносно центра патрона на концентричних кільцевих рисках, які нанесено на торець планшайби, а остаточне центрування виконують вивірянням на паралельність осі заготовки, осі шпинделя в горизонтальному й вертикальному напрямках на биття, тобто перпендикулярність торця заготовки до осі шпинделя.

Найпростіший спосіб вивірення на «крейду».

На повільних обертаннях шпинделя підводять до заготовки шматочок крейди, яким на відрізках биття прокреслюють риску. Звичайно крейду беруть в праву руку і підтримують її лівою, або спирають на спеціальну планку, що затиснута в різцетримачі (рис.3.16).

Відтискуючи один кулачок і підтискуючи протилежний, токар намагається, щоб крейдяна риска прокреслила по всій поверхні заготовки. Після вивірення заготовки надійно закріпляють усіма кулачками. Аналогічно вивірення виконують і по торцю заготовки, де усувають биття, постукуючи по заготовці молотком.

Рис. 3.16. Спосіб вивірення на крейду

Рис. 3.17. Положення крейдових рисок

На рис. 3.17 показані три випадки положення крейдової риски на боковій поверхні перевіряємої деталі. Цифрами 1,2,3,4 визначені кулачки патрона, 5 – оброблювальна деталь, 6 – крейдові риски і 7 – стрілки вказуючи напрям в який змушена бути підтиснута деталь.

Якщо риска розташована (рис.3.17,а) симетрично відносно кулачка 4, необхідно трохи звільнити кулачки 1 і 3, трохи більш послабити кулачок 2, підтиснуть кулачок 4 і знову закріпити кулачки 1 і 3.

Коли риска розташована між кулачками (рис.3.17,б). то для правильного встановлення деталі необхідно однаково ослабити кулачки 2 і 3 і підтиснуть кулачки 4 і 1. Коли риска розташовується так, як на (рис.3.17,в), тоді необхідно звільнити кулачок 3, трохи більш кулачок 2 і після закріпити кулачки 1 і 4.

 Вивірення заготовки у чотирикулачковому патроні за допомогою рейсмуса і штангенрейсмуса

Вивірення деталей заготовок за рейсмусом вважається більш точним. Рейсмус встановлюється або на супорті, або на напрямній станині (рис.20). Зогнутий кінець голки підводять до поверхні заготовки з деяким зазором.
Шпиндель від'єднується від коробки швидкостей в прокручують вручну за патрон; при цьому стежать за зміною зазору між рейсмусом і заготовкою.

Рис. 3.20

Зміщуючи кулачки домагаються точного центрування (рис.3.21, 3.22) по зовнішній поверхні. Вивірення по торцю (рис. 3.23) биття виконують по рейсмусу, причому положення заготовки змінюють, стукаючи молотком.
Для вивірки обробленої поверхні використовують мідний молоток. Після вивірки всі кулачки патрону надійно закріплюють. Остаточно підтискують кулачки в послідовності 1 – 3 - 2 – 4 (рис.3.21)

Рис. 3.21

Рис. 3.22

Положення несиметричних заготовок зручніше вивіряти за допомогою штангенрейсмуса (рис. 3.24), який встановлюють на плиті під патроном.

Вістря ніжки штангенциркуля підводять до заготовки і здійснюють вивірення за попередньо нанесеними розмічальними рисками 1 – плита, 2 – штангенрейсмус. Повзун з ноніусом дає змогу контролювати переміщення кулачків і точно встановлювати їх на потрібній відстані від центра патрона. У процесі обробки заготовки, закріпленої у чотирикулачковому патроні, необхідно час від часу контролювати надійність затискування.

Рис. 3.23  

Рис. 3.24

Вивірення заготовки індикатором

Більш точніша вивірка деталі по її обробленої поверхні виконується за допомогою індикатора у чотирикулачковому патроні (рис.3. 25) і по торцю (рис.3.26). Індикатор має рухомий штифт, переміщення якого викликає відхилення стрілки кругової шкали з ціною поділки 0,01 мм. Заготовку А (рис.11) нерівномірного прямокутного перерізу встановлюють у чотирикулачковому патроні ( кулачки 1 і 3 переставлені на 180⁰, а кулачки 2 і 4 встановлені звичайно).

Вивірення виконують індикатором Б.

Точність вивірення при чистовому обточуванні дрібних заготівок може бути від 0,02 до 0, 04мм, середніх – від 0,03 до 0,08 мм, крупних – від0,05 до 0,08 мм. Державку індикатора закріпляють на стояку, встановленому на плиті. Кінець штифта підводять до поверхні заготовки і при повороті шпинделя вручну стежать за відхиленням стрілки індикатора. Зміщуючи кулачки можна точно відцентрувати заготовку, тобто домогтися, щоб стрілка індикатора не відхилялася.

Рис.3.25

Рис.3.26

Вивірення заготовки з попередньо обробленим отвором (рис.3.25) за допомогою циліндричної оправки. Заготовку 2 з отвором попередньо надівають на центрову оправку 3 і встановлюють заготовку в патроні 1. Відводять задню бабку в попереднє положення, знімають оправку і виконують оброблення заготовки.