Держатель заготовки для токарного станка по дереву

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 19.09.2024

Длина заготовки и соотношение ее с диаметром играет наиболее существенную роль при выборе способа крепления ее на станке:

Для коротких заготовок, в которых отношение длины к диаметру (l/d) не превышает 4, достаточно закрепления в патроне станка.
При средней длине заготовки и отношении ее к диаметру в пределах от 4 до 10, необходимо надежное закрепление в патроне при поддержке и поджиме задним центром.
Для заготовок значительной длины (при l/d, превышающем 10), кроме крепления в центрах или комбинированном креплении в патроне с поддержкой заднего центра, потребуется дополнительный упор на люнет.

Зажатая в центрах заготовка – наиболее часто встречающаяся модель крепления детали на станке. При таком способе крепления можно обеспечить необходимую точность обработки концентрических поверхностей, даже если требуется переустановка обрабатываемой детали. В центрах обрабатываются детали не только на токарных, но и на шлифовальных станках. Обработка в центрах является наиболее технологичным способом, обеспечивающим более высокую точность изготовления детали в соответствии с требованиями технологии.

Оправки токарные при обработке в центрах

Токарные оправки – основные приспособления при установке деталей в центрах. Устройство токарных оправок и крепежные элементы обеспечивают надежность системы приспособление-инструмент-деталь и, соответственно, качество обработки по точности и чистоте.

Рис. 1. Токарные оправки: а – оправка с малой конусностью: 1 – оправка; 2 – лыска; 3 – центровое отверстие; 4 – заготовка; б – цилиндрическая оправка: 1 – заготовка; 2 – оправка; 3 – быстросменная шайба; 4 – гайка; в – разжимная (цанговая) оправка: 1 – заготовка; 2 – оправка; 3, 5 – гайки; 4 – цанга; г – шпиндельная оправка: 1 – конусная поверхность; 2 – винт; 3 – заготовка; 4 – цилиндрическая поверхность; д – оправка с упругой оболочкой: 1 – корпус; 2 – втулка; 3 – заготовка; 4 – пробка; 5 – винт, 6 – упор

На приведенных примерах (рис. 1) представлено несколько способов крепления заготовок в оправках:

Рис. 1, а наглядно показывает способ установки детали 4 на токарной оправке 1 с натягом, который обеспечивается за счет незначительной конусности оправки. Деталь устанавливают (аккуратно забивают деревянной киянкой) на предварительно смазанный конус оправки. Хвостовик оправки снабжен лыской 2 для болта, служащего для крепления хомутика. Заготовка может располагаться вдоль оси оправки, место ее окончательного расположения находится в соответствии с размерами базового отверстия заготовки.
На рис. 1, б показана установка заготовки 1 с помощью цилиндрической оправки 2, закрепленной гайкой 4 с шайбой 3. Небольшие размеры гайки обеспечивают удобство крепления заготовки на оправке. При такой установке детали на оправку возможен небольшой зазор, что влияет на точность обработки – это следует учитывать при выборе способа крепления детали.
На рис. 1, в показана конструкция разжимной цанговой оправки, которая состоит из: оправки 2, цанги 4 с внутренней конической и наружной – цилиндрической поверхностями, и зажимных гаек 3 и 5, для которых на хвостовиках оправки нарезана резьба. Вместе с деталью 1, закрепленной на цилиндрической наружной поверхности, цанга надевается на оправку и поджимается гайкой 3. В результате упругие лепестки цанги расходятся, надежно удерживая заготовку. Чтобы снять деталь с оправки, достаточно ослабить гайку 3 и отвинтить гайку 5.
Рис. 1, г позволяет продемонстрировать еще один способ использования токарной оправки, на этот раз шпиндельной, с конусным хвостовиком 1, который вставляется напрямую в шпиндель. Заготовка 3 устанавливается на цилиндрической части оправки 4 и поджимается винтом 2, за счет чего создается натяг при креплении заготовки.
Крепление заготовки на оправку с упругой оболочкой, рис. 1, д, происходит за счет деформирования тонкостенной втулки 2 рабочим веществом – гидропластом. Корпус 1 оправки имеет сложную конструкцию, состоящую из фланца, при помощи которого оправка закрепляется на фланце шпинделя, и удлиненной части с канавками, которые, совместно с канавками тонкостенной втулки 2 образуют полости А, В, С, в которых содержится гидропласт. При закручивании винт 5 надавливает на плунжер 7 до упора 6. В результате давления рабочего вещества стенки втулки выгибаются наружу, создавая натяг с базовой поверхностью заготовки и надежно удерживая ее. Пробка 4 служит для перекрывания выхода воздуха во время заполнения полостей гидропластом.

Назначение детали

Установка планшайбы на токарный станок производится в случаях работы с деталями, которые попросту нельзя зажать в патрон. Это могут быть крупногабаритные поковки, плоские заготовки или детали неправильной формы. Незаменимо такое приспособление при обработке продукции со смещением от оси шпинделя, а также изделий, боковая поверхность которых может пострадать при механическом воздействии кулачков патрона.

Для удержания будущей детали, она прижимается к плоскости оснастки, либо крепится с использованием специальных приспособлений. После установки производится обязательная выверка оси обрабатываемого материала и шпинделя, так как данный способ не обеспечивает гарантированного центрирования.

Планшайбы также используются при необходимости применения нестандартных патронов или приспособлений. В некоторых вариантах на нее крепят не обрабатываемые материалы, а режущий инструмент.

Крепление с помощью люнета

Если длина выступающей части заготовки превышает 15 см, рекомендуется применять люнеты – подвижные и неподвижные опоры. Отличие состоит в способе крепления:

неподвижный люнет закрепляется стационарно на направляющих станины (рис. 3) при помощи планки 5 и крепежных гаек 6. Верх люнета 1 откидывается для установки детали, которая укладывается на опорные ролики 4 с регулировочными винтами 2 и дополнительными болтами. Для фиксации заготовки на роликах, на ней нужно проточить канавки.

Рис. 3. Неподвижный люнет:

1 – откидная крышка; 2 – винты; 3 – болты; 4 – ролики; 5 – планка, 6 — гайка

крепление подвижного люнета выполняется к каретке суппорта, перемещаясь вместе с ней в осевом направлении. Конец детали фиксируется на двух роликовых опора люнета. В качестве третьей опоры выступает режущий инструмент (резец).

Рис. 3. Подвижный люнет

Общее описание и конструкция

Типовая конструкция планшайбы одинакова для станков по металлу и по дереву. В общем случае она представляет собой диск, на котором выполнены узлы крепления заготовок. Материалом для изготовления служат чугун либо сталь. Реже используются другие материалы.

Крепление оснастки к шпинделю производится посредством резьбовых отверстий или конусных ступиц. Их параметры подбираются под конкретные габариты выходного конца вала. Если приспособление оснащено цилиндрической ступицей, оно зажимается непосредственно в патроне станка.

Закрепление заготовки выполняется с использованием прижимов, костылей, прихватов или иных зажимных устройств. Часто для этой цели используется установка токарного патрона. На планшайбу он может быть смонтирован по оси вращения, либо со смещением.

При использовании планшайб, повышенное внимание уделяется технике безопасности производства работ. Большие габариты, нестандартные крепления, нецилиндрическая форма обрабатываемых поверхностей представляют повышенную опасность для токаря и окружающих. Перед началом работ следует закрепить все конструктивные элементы оснастки и произвести балансировку, во избежание разрушения конструкции и разлета отдельных узлов.

Виды планшайб

Простота конструкции планшайбы и обширная область использования породили большое число способов закрепления обрабатываемых деталей. При этом приспособление не является полностью универсальными. Для разных ситуаций может потребоваться применение нескольких различных модификаций.

Планшайба с Т-образными пазами

На поверхности такой оснастки выполнены Т-образные пазы, аналогичные используемым на столах фрезерных станков. В эти пазы вставляются специальные упоры или крепежные гайки. Обрабатываемое изделие прижимается к плоскости с помощью винтов. Конструкция устройства позволяет закреплять практически любые изделия. Расположение пазов на поверхности диска обычно имеет ортогональный вид. В зависимости от назначения число и частота пазов могут меняться.

Планшайба со сквозными пазами

Данный вид отличается наличием пазов, профрезерованных сквозь деталь. Крепление заготовки производится установкой винтовых прихватов. В некоторых случаях деталь просто приворачивается винтами с обратной стороны. Пазы наиболее часто располагаются по радиусу. Встречаются модификации и со сквозными пазами кольцевого типа.

В большинстве случаев пазовые планшайбы применяются для токарных станков по металлу. На их поверхность легко устанавливаются другие токарные приспособления.

Планшайба с отверстиями

Рабочая поверхность диска этого приспособления имеет ряд отверстий, расположенных соответственно габаритам закрепляемой заготовки. В центральном отверстии нарезается резьба, необходимая для непосредственного крепления на вал шпинделя. Наличие резьбы в крепежных отверстиях позволяет обеспечить крепление стандартными винтами. В остальных ситуациях прижим выполняется аналогично предыдущему варианту. При использовании подобной планшайбы для токарного станка по дереву, будущая деталь закрепляется через отверстия обычными саморезами.

Поводковые планшайбы

При установке обрабатываемой заготовки между двумя центрами необходимо обеспечить передачу вращающего момента от вала шпинделя на деталь. Для этой цели применяют поводковые инструменты. Конструктивно они представляют собой диск, на краю которого выполнена прорезь или ступица. На деталь надевается хомутик, взаимодействующий со ступицей, и тем самым обеспечивающий вращение изделия.

Планшайбы с угольниками

При обработке изделий с малой жесткостью нашли применение модификации с угольниками. Заготовка в таких приспособлениях устанавливается на отдельное плоское или призматическое основание. Само основание выполняется в виде уголка, вторая грань которого крепится к поверхности шайбы. С целью сохранения целостности заготовки, ее крепление обеспечивается в нескольких точках по большой площади.

Универсальные и специальные планшайбы

Универсальные варианты подходят для выполнения большого числа операций и представляют собой комбинацию из нескольких предыдущих модификаций. В их основе лежит базовая шайба, к которой крепятся сменные приспособления – угольники, кулачки, центра и другие элементы.

Несмотря на универсальность, типовое оборудование, не всегда в состоянии обеспечить надежное крепление уникальных деталей сложной формы. В этом случае выполняется проектирование и изготовление специальных станочных приспособлений. Чертеж планшайбы может отличаться очень высокой сложностью. Другой вариант специальных устройств, наоборот, участвует в массовом производстве. Для крепления однотипной детали нет смысла использовать универсальную станочную оснастку. Вполне достаточно приспособления, спроектированного под конкретную задачу. Для повышения общей производительности, такая планшайба может быть оснащена дополнительными крепежными и центрирующими устройствами.

Изготовление приспособлений

Обычно планшайба входит в состав стандартного набора принадлежностей станка. В случае ее отсутствия, а также для выполнения специфических работ, изготавливается нестандартная оснастка. Конструктивно она отличается низкой сложностью и доступна для выполнения разработчикам с невысоким уровнем подготовки. В простейшем случае, самодельная планшайба для токарного патрона изготавливается с использованием только сверлильного станка. В качестве заготовки подойдет плоская пластина, необходимой толщины. Применение фрезерного и токарного оборудования позволит существенно усложнить итоговую конструкцию и вплотную приблизиться к заводским моделям.

Правила установки и использования

На токарно-винторезных станках планшайбы устанавливают на шпинделе передней бабки. А в токарно-карусельных станках планшайбы находятся в составе поворотных столов значительного размера.

На универсальных токарных станках

Кулачковые патроны считаются универсальными, так как имеют большое количество разновидностей и кулачков, но несмотря на это, далеко не все детали можно просто зафиксировать в патроне. Такими деталями могут быть рычаги, шатуны и т.д., не имеющие симметричности. Именно для таких деталей и используют планшайбы.

Детали фиксируются, как правило, при помощи болтов или кулачков. Неровные детали крепятся зажимом в центре. Если деталь нужно прикрепить относительно оси, для этого могут понадобиться низкие подкладки, для поднятия планки. Подкладки должны быть равны стенкам детали. Чтобы деталь не выпала, планки должны находиться на уровне планшайбы.

Обычно в комплекте с планшайбой находится противовес. Если его не устанавливать, станок будет вибрировать, из-за чего деталь прослужит меньше. Если балансировка не меняет положения после остановки, то все расчёты были произведены правильно.

На токарно-карусельные станки

В отличие от планшайб универсального станка, на них они являются дополнительным крепежом, в то время, как у токарно-карусельных, они являются основным фиксатором. На токарно-карусельных станках, планшайбы представляют собой вращающийся стол.

Она выглядит, как большой диск и имеет центральное крепление и втулка для присоединения деталей. Втулки таких планшайб быстро выходят из строя, но их можно запросто заменить без вреда для самой планшайбы. От центра отходят несколько пазов т-образной формы, в которых находятся детали для закрепления.

Помимо диска, планшайба имеет очень сложную конструкцию снизу. В центре конструкции находится отверстие для шпинделя. Для закрепления деталей используются болты. Также конструкция имеет: рёбра жёсткости, направляющие, и иногда её модифицируют добавлением ещё нескольких направляющих.

Самоцентрируемые

Одним из видов крепления для токарно-карусельного станка является самоцентрируемая планшайба. Обычно, она используется для более качественного крепления.

Этот вид планшайбы имеет круглую форму с отверстием в середине. Отверстие имеет тот же диаметр, что и основная втулка. Она имеет несколько отверстий т-образной формы, которые помогают закреплять деталь на определённом расстоянии от отверстия.

Читайте также: