Сравнение разных типов токарных патронов

Токарный патрон, который было бы правильнее называть патроном шпинделя токарного станка, предназначается для закрепления цилиндрической заготовки и фиксации её в процессе металлообработки. Этот компонент располагается на шпинделе, жёстко закрепляясь на нём болтами. От того, насколько надёжно заготовка удерживается патроном, зависит точность точения, а от качества его исполнения – долговечность станка в целом.

Конструкция типового токарного патрона включает следующие элементы:

  • кулачки;
  • спиральный диск;
  • фланец;
  • корпус.

Кулачками называются особые металлические «губки», обжимающие заготовку. Спиральный диск обеспечивает равномерность сведения кулачков. Фланец необходим для прикрепления патрона к шпинделю. И, наконец, корпус защищает все перечисленные детали от воздействия внешней среды и, прежде всего, от абразивной пыли, которая в обилии содержится в воздухе производственных помещений.

Классификации токарных патронов

Токарные патроны классифицируются в соответствии с разными критериями. Основная классификация – по количеству кулачков. Здесь различают 2-, 3-, 4- и 6-кулачковые патроны. Первые широкого распространения не получили и используются в станках специального назначения. Наиболее распространены 3-кулачковые патроны. А последние предназначаются для удержания заготовок, которые являются массивными и тонкостенными одновременно, к примеру, труб. Шесть кулачков обеспечивают надёжную фиксацию, но не допускают деформации обрабатываемого изделия.

Иная классификация рассматривает токарные патроны с точки зрения устройства, обеспечивающего сведение кулачков. Согласно этой классификационной модели существуют следующие типы патронов.

  1. Механические.
  2. Гидравлические.
  3. Пневматические.
  4. Электрические.

Механические патроны – наиболее простые. В них кулачки приводятся в движение во время ручного вращения оператором специального ключа. В современных станках с ЧПУ механические патроны практически не используются, уступив место механизированным – гидравлическим, пневматическим и электрическим.

Гидравлика обеспечивает значительные усилия сжатия, но уступает пневматике в плане быстродействия. В связи с этим пневматическими патронами оснащается оборудование, используемое в крупносерийном производстве, когда требуется выпуск больших партий продукции в короткий срок. Электрические токарные патроны используются в станкостроении нечасто, поскольку конструкция электропривода не обеспечивает надлежащей надёжности удержания заготовки. Электропатронами комплектуются, в основном, так называемые хоббийные станки, пригодные лишь к нерегулярному точению изделий, как говорится, для домашнего пользования.

Выбор токарного патрона

Проблема выбора патрона шпинделя токарного станка возникает обычно при модернизации оборудования, когда старая оснастка уже не может исполнять свои функции. Кроме того, новое устройство может потребоваться в случае перепрофилирования станочной техники, например, при изменении режима эксплуатации – переходе от обработки малых объёмов заготовок к изготовлению крупных партий.

В процессе выбора токарного патрона необходимо обращать внимание на вид его крепления к шпинделю, усилие сжатия кулачков, величину крутящего момента, на которую рассчитана данная оснастка. Немаловажную роль играет материал, из которого изготовлен корпус патрона. Так, чугун менее, чем сталь, устойчив к нагрузкам, возникающим при вращении. В свою очередь сталь более критична к воздействию неблагоприятных факторов – коррозионным явлениям и т.д.