Патрон для самодельного токарного станка по дереву

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.

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):

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.

AlfFisher. Моя работа

Этот блог дополняет мою страницу на Ютуб.

Страницы

Популярные сообщения

воскресенье, 12 марта 2017 г.

Как сделать патрон для станка по дереву

Сегодня я продолжу тему самодельного токарного станка и оснастки к нему.

Давно я не снимал видео на эту тему.
И сейчас, пока видео еще готовится, я решил написать данную статью.

Я уже поднимал тему патрона в этой статье:
Самодельный токарный патрон.

В моей мастерской работает 2 токарных станка по дереву и еще один в процессе изготовления.

О большом станке я говорил в одном из старых видео:

—

—
А о втором (настольном) уже подробно рассказывал в этом видео:
—

—

Для обоих станков я сделал достаточно много оснастки.
Это и планшайбы, и разного рода трезубцы и приводные муфты,

и даже фланец с трех-кулачковым патроном Ф 80 мм. Но на маленьком станке я редко использую патрон из-за его большой инерции и массы.

Станок имеет довольно высокие обороты — 2700 об/мин (для простоты конструкции использован прямой привод — двигатель служит передней бабкой).

Ведь у этого патрона масса преимуществ:

Прежде всего он позволяет обрабатывать торец детали — сверлить, подрезать растачивать отверстия.

Во-вторых деталь в таком патроне фиксируется довольно прочно.

В-третьих он более безопасен чем разного рода самоделки с фиксацией заготовки болтами:

Преимущество резьбового патрона — более надежная
фиксация заготовки, так как она завинчивается в патрон и надежно фиксируется при помощи резьбы.

Но у такого патрона есть и обратная сторона — сложность извлечения остатка заготовки, который нужно вывинчивать, а не выбивать.

Этот процесс можно упростить, просверлив в остатке 2 отверстия и применив ключ, которым зажимают гайку фиксации отрезного диска на УШМ.

Видео о самодельном патроне:
=

=

Я сделал этот патрон раньше и по опыту эксплуатации решил сделать еще один, больший, без резьбы.

=

=

Для большего патрона я использовал водопроводную трубу внешним диаметром Ф 48 (1 1/2″)

Внутренняя поверхность патрона цилиндрическая, с небольшим «заходным» конусом, позволяющим более плотно забить заготовку.

В боковой стенке патрона есть два отверстия Ф 4 мм, в которые при необходимости можно завинтить шурупы для лучшей фиксации заготовки.

Также предусмотрены отверстия Ф 10 мм для контроля глубины (положения) заготовки

Чтобы изготовить эти патроны, я использовал токарный станок по металлу (ТВ-4) и сварочный аппарат.

Но есть и другой способ, который не требует сложного оборудования.

Патроны для токарного станка по дереву

Точение – специфическая отрасль деревообработки, её отличие заключается в работе с вращающейся заготовкой, приводимой в движение двигателем токарного станка. Подачу режущего инструмента (резец, фреза) мастер производит своими руками или посредством механического привода. Для надёжной фиксации обрабатываемой детали и передачи на нее крутящего момента используются различные устройства и токарные патроны, многообразие которых обусловлено большим количеством приёмов и техник токарных работ. Некоторые из них можно изготовить своими руками без специального оборудования.

Упорные центры

Токарные центры подразделяются на поводковые (зубчатые), и упорные. Первые устанавливаются в передней бабке станка и непосредственно передают усилие, для лучшего сцепления с деревом имеют несколько зубцов. Вторые ставятся в заднюю бабку и поддерживают деталь, по конструкции могут быть вращающимися и неподвижными. Как правило, центры имеют конический хвостовик Морзе.

Планшайбы

Планшайба – круглая металлическая пластина с отверстиями для крепления саморезами, монтируется на вал станка посредством резьбы или болтов. Различаются диаметром, наличием либо отсутствием зубцов и дополнительных крепёжных элементов. Используется для точения тарелок, чаш и других подобных изделий. Часто изготавливается своими руками. Работа с планшайбой продумывается так, чтобы часть древесины, в которую вкручиваются шурупы, впоследствии была удалена.

Планшайба для 4-кулачкового патрона

Кулачковые токарные патроны

Наиболее удобные и функциональные. Работают как на сжатие, так и на разжимание, поэтому могут захватывать заготовку как снаружи, так и изнутри. Различаются количеством кулачков и механизмом их привода.
В отличие от металлообработки, для точения дерева двух и трёхкулачковый патрон практически не применяется. Также не пользуются популярностью варианты со спиральным приводом и несъемными кулачками.
Наиболее распространённый тип токарных патронов для работы по дереву – самоцентрирующиеся четырёхкулачковые, с реечно-винтовым механизмом передачи и сменными кулачками.
На российский рынок они поставляются брендами Axminster, Jet, Barracuda и другими, менее известными компаниями.

Разновидности кулачков

По форме и назначению сменные кулачки для токарных патронов по дереву делятся на несколько типов, имеющих специальную маркировку:

• A, G, M – на сжатие, отличаются размером и глубиной захвата;
• D и F – действуют на разжимание;
• C и H – универсальные. Разная форма губок;
• для работы с мягким, чувствительным к сжатию деревом, используются кулачки с резиновыми креплениями.

Дополнительные приспособления

При точении тонкостенных изделий или работе с хрупкой древесиной используют металлические крепёжные кольца. Имея навык обращения с металлом их можно изготовить и своими руками.
Также в паре с кулачками типа C могут использоваться винтовые вставки, вкручивающиеся в предварительно просверленное в детали отверстие.
Патроны, предназначенные для решения специфических задач по дереву:

1. кулачковый с независимой регулировкой – для эксцентрикового точения;
2. цанговый — зажимает заготовки круглого сечения при стягивании лепестков конической цанги стяжной гайкой. Имеет малый диапазон захвата;
3. цилиндрический – трубка с тремя и более резьбовыми фиксаторами по окружности;
   тисочный – для захвата прямоугольных заготовок. Параллельные губки сжимаются винтом;
4. вакуумный – для чистовой доводки. Работает за счет разницы давления воздуха, создаваемого насосом;
5. сверлильный – для фиксации сверл. Крепится в пиноль задней бабки.

Комплект поводковых патронов МК2

Изготовление токарного патрона по дереву своими руками

Для изготовления кулачковых патронов требуется высокоточное промышленно оборудование и в условиях домашней мастерской сделать их вряд ли возможно. Однако существуют более простые конструкции, соорудить которые своими руками не составит труда.

Самодельная планшайба для точения по дереву с регулируемыми зажимами

Понадобится ровный лист стали толщиной не менее 10 мм, стальной уголок 50×50 мм, восемь болтов М8×30 с гайками и шайбами. Следует заранее продумать, каким образом устройство будет крепиться на станок и, при необходимости, изготовить или приобрести соответствующую резьбовую втулку. После этого можно приступать:

1. Разметить на имеющейся пластине окружность требуемого диаметра и две оси, проходящие через центр и пересекающиеся под прямым углом.
2. Выпилить заготовку планшайбы лобзиком по разметке и тщательно отшлифовать.
3. По полученным осям пропилить сквозные пазы, отступив от центра несколько сантиметров и не доходя 2 – 3 см до краёв. Сделать это проще, предварительно просверлив отверстия немного большего диаметра, чем запасённые болты.
4. От уголка отпилить четыре одинаковых отрезка и просверлить одну из полок каждого тем же сверлом.
5. Во второй полке уголков нарезать резьбу М8 и вкрутить болты.
6. Приварить или припаять резьбовую втулку для крепления на вал.
7. Прикрутить уголки к планшайбе болтами через шайбы.
8. Закрепить полученный патрон по дереву на токарном станке.

Для фиксации таким самодельным патроном уголки перемещаются в нужное положение и закрепляются закручиванием гаек, окончательно деталь поджимается болтами, вкрученными в полки с резьбой.

Вакуумный патрон по дереву своими руками

Если в шпинделе передней бабки вашего токарного станка есть сквозное отверстие для выбивания зубчатого центра, можно дополнить свой арсенал самодельным вакуумным патроном. Для этого понадобятся:

• Мощный пылесос
• Подшипник закрытого типа, примерно равный по внешнему диаметру шлангу пылесоса
• Кусок плотного резинового шланга для соединения пылесоса и подшипника
• Хомут
• Стандартная планшайба с отверстием в центре
• Небольшой кусок МДФ или толстой фанеры
• Текстолит для переходника

Из текстолита вытачивается втулка, одна сторона которой должна быть равна по диаметру внутреннему размеру подшипника, другая – шпинделя. Этот самодельный переходник запрессовывается в подшипник на клею, в станке он будет держаться за счёт плотности посадки. Полученная конструкция соединяется отрезком шланга с пылесосом и фиксируется хомутом.

Из МДФ или фанеры вырезается диск, крепится на планшайбу и обтачивается. Лучше сделать поверхность немного вогнутой. Сверху, для обеспечения плотности прилегания, приклеивается линолеум или тонкая резина.
По центру диск сверлится насквозь для отвода воздуха.
Подобный патрон, сделанный своими руками, обеспечивает усилие прижатия 40 — 50 кг, достаточное для удержания деталей средних размеров при чистовой обработке.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

AlfFisher. Моя работа

Этот блог дополняет мою страницу на Ютуб.

Страницы

Популярные сообщения

воскресенье, 12 марта 2017 г.

Как сделать патрон для станка по дереву

Сегодня я продолжу тему самодельного токарного станка и оснастки к нему.

Давно я не снимал видео на эту тему.
И сейчас, пока видео еще готовится, я решил написать данную статью.

Я уже поднимал тему патрона в этой статье:
Самодельный токарный патрон.

В моей мастерской работает 2 токарных станка по дереву и еще один в процессе изготовления.

О большом станке я говорил в одном из старых видео:

—

—
А о втором (настольном) уже подробно рассказывал в этом видео:
—

—

Для обоих станков я сделал достаточно много оснастки.
Это и планшайбы, и разного рода трезубцы и приводные муфты,

и даже фланец с трех-кулачковым патроном Ф 80 мм. Но на маленьком станке я редко использую патрон из-за его большой инерции и массы.

Станок имеет довольно высокие обороты — 2700 об/мин (для простоты конструкции использован прямой привод — двигатель служит передней бабкой).

Ведь у этого патрона масса преимуществ:

Прежде всего он позволяет обрабатывать торец детали — сверлить, подрезать растачивать отверстия.

Во-вторых деталь в таком патроне фиксируется довольно прочно.

В-третьих он более безопасен чем разного рода самоделки с фиксацией заготовки болтами:

Преимущество резьбового патрона — более надежная
фиксация заготовки, так как она завинчивается в патрон и надежно фиксируется при помощи резьбы.

Но у такого патрона есть и обратная сторона — сложность извлечения остатка заготовки, который нужно вывинчивать, а не выбивать.

Этот процесс можно упростить, просверлив в остатке 2 отверстия и применив ключ, которым зажимают гайку фиксации отрезного диска на УШМ.

Видео о самодельном патроне:
=

=

Я сделал этот патрон раньше и по опыту эксплуатации решил сделать еще один, больший, без резьбы.

=

=

Для большего патрона я использовал водопроводную трубу внешним диаметром Ф 48 (1 1/2″)

Внутренняя поверхность патрона цилиндрическая, с небольшим «заходным» конусом, позволяющим более плотно забить заготовку.

В боковой стенке патрона есть два отверстия Ф 4 мм, в которые при необходимости можно завинтить шурупы для лучшей фиксации заготовки.

Также предусмотрены отверстия Ф 10 мм для контроля глубины (положения) заготовки

Чтобы изготовить эти патроны, я использовал токарный станок по металлу (ТВ-4) и сварочный аппарат.

Но есть и другой способ, который не требует сложного оборудования.

Характеристики патрона для токарного станка

Точность и качество обработки на токарном станке во многом зависит от установленного патрона. Патрон для токарного станка по дереву обеспечивает закрепление заготовки штучного или пруткового типа и передает основное движение резания.

Обработка с высокими скоростями резания требует от патрона высокой точности центрирования и надежности крепления заготовки.

Разновидность

Патроны отличаются по конструкции в зависимости от функционального и технологического назначения.

Классифицируют токарные патроны по нескольким признакам:

• Способ крепления к станку: на фланец шпинделя, с использованием переходного фланца, прямо на шпиндель станка.
• Установка кулачков: с независимым перемещением, с установкой непосредственно на фланце шпинделя.
• Принцип закрепления заготовки: ручной, механизированный (с гидравлическим или пневмоприводом).

Использование механизированного привода снижает затраты вспомогательного времени на установку и закрепление заготовки. Привод обеспечивает точное положение заготовки и центрирование при установке, такой механизм способствует повышению точности обработки.

Токарные патроны имеют разное количество кулачков. Они могут быть 2, 3 и 4 кулачковыми. Кулачки находятся в непосредственном контакте с заготовкой при работе, удерживают ее в одном положении. Бывают прямые и обратные.

Дерево (заготовка) фиксируется за наружную поверхность или отверстие для деталей в виде тел вращения, за наружные грани крепятся призматические детали.

Патрон является сложным технологическим изделием, сборной конструкции. При изготовлении сборочных единиц используются различные материалы. Корпус выполняется из серого чугуна марки СЧ 30. Материалом для деталей служит инструментальная сталь с высоким пределом прочности и термической обработкой. Шероховатость на рабочих поверхностях не выше 1,6.

Классификация

В зависимости от конструктивного исполнения токарные патроны бывают:

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

Рычажный вид

Едва ли не самая популярная конструкция. Действие механизма основывается на перемещении кулачков и зажимов за счет подвижности двухплечего рычага. Наличие гидропривода позволяет оптимизировать конструкцию.

К основной характеристике устройства относится количество зажимов для закрепления кулачка и способность к смещению по рабочему диску. Настроить такой патрон достаточно сложно, особенно при нестандартной обработке.

Переналадка происходит по двум схемам:

• Независимая регулировка кулачков – операция трудоемкая и выполняется не для каждой конструктивного типа патрона.
• Синхронное перемещение кулачков ключом.

Для проведения наладки специальный ключ устанавливается в паз для настройки гидропривода.

При работе с устройством подобного типа отмечается небольшой люфт детали при вращении. По этой причине рычажные конструкции чаще используются при черновой обработке.