05.06.2020
Станок позволяет проводить обработку деталей самого разного назначения. Современные универсальные модели имеют множество параметров, с помощью которых работа с изделиями осуществляется без сложностей. Но есть у этого инструмента и уязвимый аспект – взаимодействие с объектами неподходящей формы. Планшайба для токарного патрона – это простой выход в подобных ситуациях.
Большие изделия не помещаются в сам станок, поэтому закрепить их на необходимой позиции невозможно. Что же до нестандартных форм, обычно зажимное устройство, осуществляющее роль крепежного элемента, повреждает их. Сдавливание не слишком хорошо для плоских материалов, края могут треснуть, изогнуться. Особенно неприятно, когда на этих местах расположена различная фурнитура. Да и сам объект вполне способен повредиться в такой ситуации. Соответственно, без специализированного переходника приступать к обработке строго не рекомендуется.
Для чего нужна планшайба на токарном станке
Если наблюдается смещение по оси шпинделя, а также иные препятствия нормальному креплению через кулачки патрона, то установка переходника обязательна. Фиксация на диск происходит через прижатие к оснастке. Если невозможно без ущерба поступить так, то есть вариации разнообразных креплений, которые имеют строгую специализацию. Многочисленные предложения на рынке позволяют подобрать крепежные элементы почти для любой модели. Впрочем, никто не мешает под конкретную задачу изготовить выверенный крепеж.
После установки диска в обязательном порядке необходимо удостовериться, что сохранилось правильное расположение по оси. Ведь в отличие от вставки непосредственно в патрон, обозначенная методика отнюдь не гарантирует автоматического центрирования. Поэтому придется произвести небольшую сверку.
Примечательно, что переходная планшайба может выручить и в ситуации, когда взаимодействовать придется не с необычной формой детали, а с нетривиальным режущим инструментом. То есть, крепится уже лезвийное устройство. Но это достаточно редкая ситуация.
Правила установки и использования
Есть три наиболее распространенных вариантов монтажа. Они зависят от того, на какое оборудование производится фиксация.
На универсальные токарные станки
Для крепления используются планки и болты (прижимные или вкручиваемые в кулачки патрона). Детали, которые симметричны оси, закрепляются посредством центрального элемента или прижимов. А вот с несимметричными элементами приходится обращаться несколько сложнее. Для этого используют различные подкладки и стойки, с помощью которых можно добиться повышения уровня. Зажимные планки должны быть максимально сильно притянуты к самой детали, а их расположение должно быть строго параллельным, чтобы при вращении они не выскочили. Чтобы убедиться в правильности установки, используйте рейсмус.
При использовании следует учитывать, что обрабатываемые заготовки очень часто имеют смещенный центр тяжести из-за своей несимметричной, нецилиндрической формы. Поэтому перед тем, как включить станок, нужно установить противовесы, которые по своей массе и расположению будут полностью компенсировать разницу в весе у болванки. Если этого не сделать, то случится следующее:
Увеличится биение шпинделя.
Сократится срок эксплуатации оснастки.
Значительно пострадает точность металлообработки.
Чтобы отбалансировать изделие, достаточно вручную производить повороты. Если не удается руками сдвинуть его, значит противовесы отлично справляются со своей задачей.
На токарно-карусельные станки
Если ранее мы говорили о шайбе как о вспомогательной, факультативной детали, которая необходима только при некоторого рода операциях, то на данном оборудовании она является основной, обязательной к монтажу, поскольку она выполняет задачи стола, который вращается в горизонтальной плоскости.
Это большой по габаритам диск, который имеет крупное центральное отверстие, в нем – запрессованная втулка. Она используется для присоединения разных элементов. Можно и без нее, но тогда повышенная скорость износа быстро приведет станок в негодность. А так можно менять втулки по мере их изнашивания.
На передней поверхности также есть пазы в форме буквы Т. Они расходятся от центра и расположены по кругу. Они предназначены для крепления заготовки с помощью зажимных кулачков.
Нижняя часть шайбы достаточно сложная конструктивно. Центральный выступ предназначен для присоединения к шпинделю. Фиксация предусмотрена с помощью винтов. По краям специальные углубления, которые «ложатся» на направляющие. Есть также дополнительные ребра жесткости. Вращательное движение объясняется взаимодействием с тяжелым зубчатым колесом – это надежный метод обеспечения механической подачи.
Самоцентрируемые
Они также предназначены для установки на токарно-карусельные станки. С их использованием надежность и точность значительно увеличиваются. Внешний вид – стальной диск с отверстием по центру. Его диаметр равен тому размеру, который имеет втулка у начальной планшайбы, она как бы является базой, на которую накладывается самоцентрирующая деталь. Ее поверхность также имеет несколько Т-образных пазов для крепежа на одинаковом расстоянии от центральной точки. Преимуществом является возможность дополнительной оснастки, как у универсальных изделий.
Конструкция
Нет разницы в том, какой именно станок используется: по металлу или дереву. Данное приспособление для закрепления предметов подойдет в обеих ситуациях. Чаще всего встречаются диски, созданные из стали и чугуна. На них изготавливают пазы и углубления. Главная цель – надежная фиксация объекта. В зависимости от того, какие именно пазы располагаются на поверхности, существует определенный перечень форм, с которыми допускается взаимодействие данного фиксатора.
Кроме того, к шпинделю сама оснастка частенько подсоединяется с помощью ступиц. А вот модели, которые ставятся на патрон, отличаются легко. Ступицы не похожи на конусы, представляют собой строгие цилиндры.
Во многих вариациях размер планшайбы позволяет установить на нее дополнительные фиксаторы. Обычно прижимного типа. Тогда будущая продукция зажимается по принципу тисков, если у нее есть выступающие части, которые игнорируют механическое давление на сжатие.
Не стоит забывать, что нетипичная обработка – это всегда в определенной мере риск. Производителем не задумано подобное действие, значит, есть вероятность разрушения изделия при запуске. А также разлета осколков по большой площади. Соответственно, главное оружие в этом случае – это тщательная проверка баланса, расчет, тестовый запуск. Опасность теоретически возникает и для оборудования, оно способно повредиться при неточных параметрах крепежей.
Внимательность и осторожность – главные правила, обязательные для соблюдения.
Технические характеристики
Токарный 160 патрон трехкулачковый имеет следующие характеристики:
- наружный диаметр корпуса 160 мм;
- количество кулачков – 3;
- биение наружного диаметра корпуса патрона допускается до 0,02 мм;
- максимальное торцевое биение (контрольных колец) – 0,03 мм;
- максимальное число оборотов 2200 об/мин;
- точность обработки закрепленной детали класса П.
Эти данные не зависят от типа кулачков и варианта крепления к шпинделю.
Важно!
Все патроны изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТов и международных стандартов. Независимо от типа исполнения, они испытываются по одной программе.
Материал корпуса
Корпус патрона изготавливается из высокопрочного чугуна марки СЧ30 и выше. Материал должен иметь технические характеристики:
- высокая прочность;
- износостойкость;
- устойчивость к ударам и динамическим нагрузкам;
- высокий коэффициент сопротивления деформации на изгиб и растяжение;
- сопротивление стиранию.
Для изготовления корпуса патрона по данным характеристикам оптимально подходит серый чугун марки СЧ30 и СЧ35, изготовленный в соответствии с ГОСТ 1412-85. Материал хорошо поддается механической обработке резанием, выполнять резьбы с высокой точностью.
Важно!
Серый чугун марок СЧ30 и выше выдерживает удары инструмента и детали при установке без разрушений и сколов. Он сохраняет форму резьбы и позволяет с большим усилием затягивать в кулачках заготовки.
Диаметр цилиндрического центрирующего пояска
Центрирующий поясок патрона должен плотно садиться на фланец шпинделя. Любое послабление увеличивает размер биения детали при обработке и уменьшает точность изготовления.
Посадочный размер пояска – внутренний диаметр, изготавливается Ø130H7–130 мм + (0-0,04 мм). Соответственно фланец выполняется по посадке 130f8 с минусовыми припусками. Патрон плотно садится на фланец без использования запрессовки и нагрева.
Диаметр расположения крепежных отверстий
Расстояние центра крепежного отверстия до оси патрона зависит от способа крепления его на шпинделе:
- крепление на планшайбу – отверстия расположены по диаметру 142 мм;
- для конуса №4 они вкручиваются по диаметру 85 мм;
- при варианте крепления с 5 конусом болты расположены дальше от центра – D104,8 мм.
Отверстия располагаются точно по центру между кулачками, на лицевой стороне, на продолжении оси противоположного паза под кулачки, при креплении на конус и торец фланца. В остальных случаях с обратной стороны.
Количество и размер крепежных отверстий
На токарном патроне диаметром 160 мм с обратной стороны для крепления к шпинделю располагается 4 отверстия с резьбой М8. При посадке на конус и крепления к фланцу шпинделя через весь патрон проходит 3 болта.
Диаметр отверстия в корпусе
Отверстие в патроне и шпинделе позволяет изготавливать детали, используя в качестве заготовки прокат, а не резаный пруток. Это значительно упрощает процесс обработки изделий средними и крупными партиями.
Диаметр отверстия в корпусе патрона зависит от варианта установки его на шпиндель. При креплении на торец фланца, отверстие больше и составляет 45 мм. В узлах, которые устанавливаются с помощью конуса, отверстие 40 мм.
Высота корпуса в сборе
Высота в сборе состоит из двух значений:
- высота самого корпуса 60 мм;
- размер выступающей части кулачков – 30,5 мм.
Фактический размер высоты собранного патрона по крайним точкам составляет 90,5 мм.
Максимальная частота вращения
Любой узел имеет предельные значения для его использования. У токарного патрона 160 мм, частота вращений ограничена значением 2200 об/мин. При движении с большей скоростью снижается надежность крепления детали, сцепление кулачков с поверхностью заготовки. При возрастании центробежной силы выше допустимой нормы, увеличивается биение, деталь может вырвать.
Масса 3-х кулачкового патрона
Масса узла зависит от типа его крепления – конструкции. У патрона с посадкой на фланец вес составляет 8,6–8,8 кг. Модели, крепящиеся на конус тяжелее, их стандартный вес в комплекте 13,4 кг.
Справка! Вес узла в сборе может изменяться в зависимости от вида установленных кулачков.
Виды и назначение планшайб
Многие ошибочно полагают, что этот предмет становится универсальным способом решить любую задачу по обработке нетипичных деталей. Но на проверку, этот переходник очень строго специализирован. Другими словами, для работы с определенной категорией форм нужен свой ряд дисков.
Разумеется, один вариант вполне способен работать сразу с целой сферой схожих деталей по габаритам. Но специфика все равно остается весьма явной. Соответственно, существует целый ряд различных переходников, которые отличаются по:
- Назначению.
- Структурным параметрам.
- Креплению планшайбы.
- Даже материалам производства.
Поэтому следует всегда под рукой иметь целый набор, который подразумевает различное назначение. Причем некоторые из них бывают и самодельными. И не только потому, что экономия – это отличное решение. Есть и более прозаические причины. Какие-то неожиданные вариации могут просто отсутствовать на рынке или в ассортименте ближайшего поставщика. Об изготовлении подобного инструмента мы поговорим ниже. А сейчас перейдем непосредственно к видовому разнообразию.
Диск с Т-образными пазами
Конструкция имеет поверхность, на которой и располагаются углубления. И крепление в итоге производится с помощью винтов. Это, пожалуй, один из самых универсальных типов. Видов продукции, которая без труда устанавливается на такую оснастку – огромное количество.
Количественный фактор пазов тоже изменяется. Чем их больше, тем большее широкое назначение подразумевается. Еще на стадии изготовления параметры диска легко адаптируются под текущую ситуацию. Таким образом, этим методом чаще всего и пользуются.
Это неплохой вариант, как планшайба для фрезерного станка. Впрочем, как уже обозначалось, использование допускается самое разнообразное.
Со сквозными пазами
Универсальный выбор для обработки металла. Подходит и для дерева, но преимуществ меньше. Главное отличие – наличие сквозных пазов. Их величина и частота определяются задачей. Обычно все отверстия располагаются по окружности, на определенном радиусе. И порой попадаются модели, где паз сплошной, представляет собой непрерывный полукруг.
Установка производится с помощью винтов. Часто сама деталь напрямую обратной стороной ставится на диск. Если для этого есть соответствующие отверстия уже у самого продукта, разумеется.
В большинстве случаев на поверхности переходника ставятся иные механизмы. Они позволяют разнообразить ассортимент фиксаторов, с которыми сможет взаимодействовать диск и увеличить сцепляющие возможности.
С отверстиями
У всей линейки видов в данной категории есть одна общая черта – углубление в центре. Ведь с его помощью сам диск «садится» на патрон. Соответственно, используется резьба. А вот остальные отверстия располагаются под уже определенный регламент. Какая линия продукции подразумевается к работе, столько и будет пазов. Используются круглые, овальные, удлиненные варианты.
Есть отличия в том, чем крепится заготовка в планшайбе. Фиксироваться в объекты могут не только на винты, но и на прихваты, что в значительной мере расширяет вариативность.
Поводковые
Когда подразумевается размещение детали между центрами, передача крутящего момента от вала на изделие обеспечивается как раз таким видом дисков. Они снабжены специальным углублением вдоль всей своей окружности, которая призвана удержать хомут. Он же опоясывает будущее изделие, становится чем-то вроде муфты.
Помимо этого для фиксирования на диске располагаются разные отверстия, обычно Т-образного формата. Их точное количество варьируется в свободном диапазоне. По сути, поводковая планшайба не обладает строгими параметрами в этом плане, все зависит от цели.
С наличием угольника
Дополнительный переходник часто имеет форму угла. Он крепится к дисковой части, освобождая пустую плоскую поверхность с другой стороны. На нем и располагается заготовка. Смысл этого дополнительного элемента в снижении механического фактора для объекта. Соответственно, его следует использовать, если продукция уязвима, имеет мягкие части, тонкие участки.
Чтобы устойчивость была максимальной, важно установить фиксацию не только в одной точке поверхности, а выбрать как минимум три. Допустимо и больше, все зависит от характеристик используемого материала. Также логично использовать дополнительные крепежи. Например, если форма тонкая и удлиненная, то подойдет особый переходник. Назначение патрона трезубца планшайбы как раз в работе с длинными деревянными конструкциями с плоским основанием.
Универсальные и специальные
Учитывая тот факт, что описанных вариаций разных моделей уже получилось много, производители часто стараются свести к минимуму их разнообразие. Поэтому создают наборы универсальных переходников. Их суть заключается в минимизации затраченного материала. То есть, производится один базовый диск, который с помощью приспособления становится любым из описанных выше. На него устанавливаются фиксирующие элементы, зубцы.
Получается нечто в стиле отвертки с основанием и десятком насадок. Нужна плоская – легко, понадобилась крестовая – еще проще.
А специальные – это изготовленные под конкретную партию по особому чертежу шайбы, которые будут бесполезны на другом производстве.
Крепление детали на планшайбе
Крепление детали на планшайбе производится с помощью различных вспомогательных элементов, которые призваны дополнительно удержать деталь. В случае, если возможно установить деталь симметрично, используют «уголок», который размещается посередине планшайбы, а на него уже крепят заготовку. Следует помнить, что чем симметричнее и сбалансированнее располагается деталь на планшайбе, тем качественнее будет выполнена её обработка. Пример такой установки приведён на рисунке ниже.
Как видно, чуть выше шпинделя с наконечником располагается круглая деталь – противовес, который необходим в случае работы с:
- Увесистыми заготовками;
- Заготовками, центр тяжести которых является сильно смещённым относительно центральной оси;
- Заготовками сильно неправильной формы.
монтаж противовеса осуществляется под каждую конкретную деталь, предварительно осуществляется расчёт его массы и положение на планшайбе.[/warnin]
Несимметричные детали крепятся на планшайбу в несколько этапов:
- Во-первых, необходимо установить стойки, которые будут «держать» деталь одновременно с нескольких сторон. Стойки в обязательном порядке должны быть параллельны оси планшайбы, иначе возможно выпадение обрабатываемой детали.
- Во-вторых, зажимные элементы ставятся максимально близко к заготовке. Наконец, осуществляется верность установки при помощи рейсмуса.
Правила эксплуатации
Коротко пройдемся по основным нюансам, как установить и работать с таким элементом в зависимости от оборудования.
На универсальных
В принципе, что такое планшайба для патрона токарного станка по металлу – это переходник с особым видом фиксаторов. Но при этом сам он ставится на базу по иным законам.
- Неровная поверхность, ассиметричная всегда подразумевает монтаж на зажим.
- Чтобы выправить ось, нужно использовать подъемные планки.
- Задействуйте противовес (он обычно идет комплектом), чтобы избежать вибрации.
На токарно-карусельных
Здесь имеются принципиальные отличия. Если выше мы постоянно упоминали, что шайба – это просто дополнительный переходник, призванный упростить работу с необычными заготовками, в этом случае она основной элемент крепежа. Ведь сам станок представляет собой круглый стол, сверху которого и размещается диск с несколькими втулками. На них монтируются объекты. Что интересно, даже если сами втулки ломаются или приходят в негодность, они меняются отдельно. И он становится своего рода рабочей поверхностью, которая не подлежит смене.
Самоцентрируемые шайбы
Это одна из самых распространенных разновидностей насадок. Главные отличия заключаются в том, что в центре поверхности находится крупное отверстие. По размеру оно совпадает с втулками по периметру. Основная задача заключается в уплотнении соприкосновении с валом, чтобы увеличить уровень надежности и эксплуатационный срок оборудования.
Общее описание и конструкция
Сперва объясним, что это в целом такое. Это устройство, которое крепится на оси шпинделя и предназначено для надежной фиксации обрабатываемого элемента или оснастки токарного станка. Вне зависимости от того, какой материал обрабатывается, сталь или древесина, конструкция в общих чертах у изделия одинаковая. Оно представляет собой стальной или чугунный диск, на одной из сторон которого приспособлены углы крепления заготовки с противовесами.
Чтобы присоединить металлическую или деревянную заготовку к планшайбе, мастера используют различные крепежные системы – это всевозможные зажимы, прихваты, костыли и пр. Монтаж шайбы обычно осуществляется со смещением оси, реже – по ходу вращения.
Перед каждым началом работы с таким нестандартным аппаратом необходимо производить балансировку и тщательную проверку крепежей, поскольку крупные габариты, неровная форма, наличие дефектов – все это может привести к травматизации токаря и окружающих. Поэтому необходимо соблюдать максимальную технику безопасности при работе с такой установкой.
Как сделать планшайбу под токарный патрон
Когда ассортимент магазинов не устраивает покупателя, а также в случаях, если покупку не позволяет бюджет или временные сроки, используются самодельные варианты. Разумеется, чтобы своими руками произвести такое изделие, необходимо обладать соответствующим опытом.
Стоит уточнить, что говорить мы будем об упрощенной конструкции, которая подойдет исключительно для базовых деталей. Более сложные варианты не только проблематичны в производстве, но еще и обладают весьма высокой себестоимостью, а значит мероприятие становится затратным.
Создание заготовки
- Первоначально на брус наносится необходимая разметка. Посредством циркуля отмечаем диаметр, но лучше брать с запасом в 2-3 мм, чтобы при дальнейшей работе, когда придется склеивать части, размер не оказался меньше.
- Наносим клей на подготовленные элементы. Плотно прижимаем и оставляем на 20 минут.
- Следующий шаг – создаем металлическую шайбу. Лучше всего выбрать размер достаточный для гайки, чтобы она сидела плотно и не проваливалась. Последовательно привариваем ее сначала сверху, потом снизу.
- Устанавливаем на шпиндель, а также выбираем пазы и отверстия. Тут важно правильно определиться с конечной задачей. В противном случае грамотно закрепить деталь не получится. Учтите, что для установки различных устройств по типу токарных тисков необходимо оставить некоторое место на общей поверхности. А значит, заранее нужно выбрать подходящий размер плоскости.
- Последний этап – нанесение защитных слоев. Тут выбор очевиден в пользу краски. Она не позволит появляться на внешней стороне ржавчине. Кроме того, если вы отметили неровности при обработке, их вполне допускается просто спилить.
Мы постарались максимально полно рассказать, что такое план шайба, для чего она нужна, как используются ее различные вариации. Большую часть видов можно приобрести можно в самых удобных наборах. Необязательно сразу брать большую партию, если в этом нет нужды. Широко распространены наборы, в которых есть только один основной диск и дополнительные компоненты для него.
