Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Полоцкий государственный университет»

Методические указания

к лабораторной работе

«»

по курсу «Типовые операции механосборочных процессов»

для студентов специальностей 36.01.01, 36.01.03

Новополоцк 2010

Цель. Приобрести навыки установки и снятия кулачков трехкулачкового патрона; приобрести навыки устанавки и выверки по диаметру и торцу заготовки типа дисков и валиков в трехкулачковом самоцентрирующем патроне, снятия заготовки.

Учебно-производственные задания. I – установка и снятия кулачков трехкулачкового самоцентрирующего патрона, II – установка и закрепление заготовок в трехкулачковом самоцентрирующем патроне,

Оснащение рабочего места. Патрон трехкулачковый самоцентрирующий; ключ (торцовый) патронный; оправка направляющая шпиндельная; молоток; крючок для прочистки резьбы патрона; заготовки: диаметром 60...70 мм и длиной 40...50 мм – 1 шт.; диаметром 40...50 мм и длиной 100...120 мм – 1 шт.; мел кусковой; деревянный щиток или специальная подставка; обтирочный материал.

Организационные указании. Отключить электродвигатель от электросети; настроить станок на минимальную частоту вращения шпиндели; установить на станине деревянный щиток.

Общие сведения

Для установки и закрепления заготовок на станке применяют приспособления общего назначения, к ним относятся патроны, центры, хомутики.

Заготовки небольшой длины закрепляют в патронах, которые бывают самоцентрирующие и несамоцентрирующие.

Заготовки, имеющие правильные наружные цилиндрические поверхности (прокат, штампованные поковки, высококачественные отливки), а также предварительно обточенные детали закрепляют в трехкулачковом самоцентрирующем патроне. Заготовки с неровными наружными поверхностями (поковки свободной ковки, грубые отливки) и несимметричные детали закрепляют в четырехкулачковом патроне.

Установка и закрепление заготовок в патронах. У трехкулачкового самоцентри рующего патрона все три кулачка сходятся к центру и расходятся одновременно, поэтому они обеспечивают совпадение оси заготовки с осью шпинделя.

Наиболее распространенный трехкулачковый самоцентрирующий патрон показан на рис. 1, а.

В радиальных пазах корпуса 1 патрона расположены три кулачка. Своими спиральными выступами на подошве кулачки входят в канавки спиральной резьбы конического зубчатого колеса 3. Это колесо приводится во вращение с помощью ключа 7, вводимого в гнездо одного из трех малых зубчатых колес 3, сопряженных с большим коническим диском 4 (рис. 1, б). По спиральной резьбе большого конического колеса кулачки патрона могут одновременно двигаться к центру или от центра, т.е. зажимать или освобождать заготовку.

Радиусы кривизны на разных участках спиральной резьбы конического колеса различны, а радиусы кривизны спиральных выступов у кулачков одинаковы, поэтому соприкосновение выступов кулачков и витков спиральной резьбы происходит по узким площадкам. Это вызывает значительные удельные давления и приводит к ускоренному износу кулачков, что является существенным недостатком спиральных патронов.

На рабочем месте токаря рекомендуется иметь два трехкулачковых патрона: один для обдирочных работ, второй с незакаленными кулачками – для чистовых. Для некоторых работ, например для закрепления тонкостенных заготовок, когда обычные кулачки могут вызвать прогиб стенок, применяют широкие кулачки (рис. 2, а) или разрезную втулку (рис. 2, б). Для изготовления точных деталей применяют патроны со сменными незакаленными кулачками. Заготовки больших диаметров закрепляют в перевернутых кулачках, в этом случае уступы кулачков создают надежный упор заготовке (рис. 3). Рабочие поверхности кулачков

Рис. 1. Трехкулачковый самоцентрирующий патрон: а – общий вид; б – устройство:

1 – корпус, 2 – кулачки,

3 – конические зубчатые колеса,

4 – конический диск со спиральной резьбой,

5 – планшайба, 6 – промежуточный диск,

7 – ключ

Рис. 2. Закрепление тонкостенных заготовок

в трехкулачковом патроне:

а – при помощи широких кулачков;

б – при помощи разрезной втулки

Рис. 3. Закрепление заготовки

в перевернутых кулачках патрона:

1 – корпус патрона, 2 – заготовка

Рис. 4. Закрепление заготовки

при помощи сменных колец на кулачках патрона: 1 – кулачек, 2 – кольцо, 3 – стопорный болт

самоцентрирующего патрона изнашиваются неравномерно, поэтому их периодически растачивают или расшлифовывают.

Для того чтобы не повредить обработанную поверхность детали, на цельные закаленные кулачки можно закреплять сменные насадные кольца (рис. 4), которые затем растачивают по диаметру поверхности закрепляемой заготовки.

На пазах корпуса патрона и на кулачках нанесены цифры 1, 2, 3 или соответственное количество накерненных точек.

При сборке патрона кулачки в пазы вставляют поочередно и в порядке возрастающих цифр (точек).

Э

Рис. 5. Ключ с подпружинным рабочим стержнем для безопасного закрепления заготовки в патроне: 1 – неподвижная трубка, 2 – пружина,

3 – подвижная трубка, 4 – ключ, 5 – рукоятка

ксплуатация токарных патронов. При закреплении заготовки в патроне нельзя применять удлинители для рукоятки ключа. При закреплении и освобождении заготовки рукоятку ключа захватывают обеими руками (по ее концам).

Нельзя оставлять ключ в патроне, так как это может быть причиной травмы. Рекомендуется применять безопасный ключ с подпружиненным рабочим стержнем (рис. 5). При нажиме на рукоятку 5 стержень ключа полностью входит в гнездо. Если ключ оставлен в патроне и снят нажим на рукоятку, пружина 2 вытолкнет ключ из гнезда патрона.

Токарный патрон периодически разбирают, очищают и смазывают. При хранении патрона в инструментальной тумбочке кулачки должны быть сведены к центру, а центральное отверстие закрыто пробкой из пенопласта. На некоторых токарных станках патрон навинчивается на резьбу шпинделя (рис. 6, а). При этом должны соблюдаться следующие правила техники безопасности:

- не допускается навинчивание и свинчивание патрона при включенном вращении шпинделя;

- при навинчивании и свинчивании под патрон подкладывают деревянный брус, высота которого обеспечивает совпадение отверстия патрона с резьбой шпинделя;

- резьбовой конец шпинделя и резьба в центральном отверстии патрона перед навинчиванием должны быть протерты и смазаны. Резьбу в патроне перед этим очищают проволочным очистителем (рис. 6, в);

-

Рис. 6. Закрепление токарного патрона

на резьбе (а), на конусе (б),

проволочный очиститель (в)

тяжелые патроны устанавливают и снимают с помощью кран-балки или специального съемника.

У современных станков планшайба патрона центрируется по наружному конусу шпинделя и притягивается к торцу фланца четырьмя винтами с гайками (рис. 6, б). Фланцевое закрепление патрона обеспечивает высокую точность центрирования, жесткость, исключает самоотвинчивание. Для смены патрона ослабляют четыре гайки 6, а шайбу 5 поворачивают так, чтобы окна прорези шайбы были против гаек; патрон в этом случае снимается легко. Установку и закрепление патрона выполняют в обратном порядке.