Кулачки для токарного патрона, зачем нужны, чем отличаются прямые от обратных

В мире токарного дела, каждая деталь играет важную роль в обеспечении точности и эффективности процесса обработки металла. Среди них одним из ключевых элементов являются кулачки токарные для токарного патрона. Эти маленькие, но неотъемлемые компоненты выполняют роль своеобразных хватательных инструментов, обеспечивая надежное крепление заготовок и их точную обработку. В данном статье мы рассмотрим роль, разновидности и важность кулачков для токарных патронов в процессе токарной обработки.

Виды кулачков и их назначения

Токарные кулачки разнообразны и могут быть классифицированы по различным признакам, таким как их форма, способ крепления и материал изготовления. Вот обзор некоторых видов кулачков и их назначений:

1. Прямые кулачки. Эти кулачки имеют прямую форму и используются для крепления цилиндрических и конических заготовок. Идеальны для обработки деталей с ровными поверхностями, таких как валы, болты и втулки.
2. Обратные кулачки. Кулачки обратные имеют вогнутую форму и используются для крепления заготовок с внешними поверхностями, которые не могут быть захвачены прямыми кулачками, грубо говоря, по конструкции они являются противоположностью прямым. Подходят для обработки деталей, имеющих выпуклые или нестандартные формы.
3. Мягкие кулачки. Кулачки, известные также как «мягкие кулачки», предназначены для использования как заготовки, которые будут дорабатываться до требуемого диаметра (ростачиватся) после чего их подвергнут термической обработки. Эти заготовки обладают возможностью быть доведенными до нужных размеров (под определенную заготовку, деталь) с последующей обработкой, обеспечивая точность и качество в процессе изготовления деталей.
4. Сборные кулачки. Эти кулачки состоят из нескольких отдельных частей, которые могут быть собраны и настроены для крепления заготовок различных размеров и форм. Предоставляют гибкость в креплении разнообразных деталей без необходимости постоянного изменения кулачков.

Большие детали или заготовки можно закрепить применяя накладные кулачки. Сырые кулачки изготавливаются из стали или цветных металлов. сборные кулачки, которые имеют дополнительную специальную рейку, которая может быть использована для крепления накладных кулачков. Поскольку они сложны, эти кулачки называются универсальными.

Выбор подходящих кулачков зависит от конкретных требований обработки деталей, их формы, материала и размеров. Важно учитывать все эти факторы для обеспечения эффективной и точной токарной обработки.

Кулачки, изготовленные из легированных высокопрочных сталей, являются составной частью зажимного устройства любого станка или обрабатывающего центра. Предназначенные для центрирования и фиксации заготовки в рабочей зоне. Их рабочие поверхности подвергаются термической обработке и шлифовке.

Ниже более подробно рассмотрим каждый из видов кулачков.

Прямые

Для зажима деталей чаще всего используются кулачки прямые. У каждого из них имеются две ступени для крепления деталей «на разжим» и по одной призме, работающей «на сжим». Рабочие площадки ступеней кулачков, в которые упирают торцы обрабатываемых деталей, служат для устранения торцевого биения последних.

Посредством прямых кулачков крепятся в патроне детали:

• малоразмерные (поверхностью призм – за внешнюю сторону детали);
• крупноразмерные (как правило, полые заготовки – поверхностью ступеней).

На фото ниже комплект прямых кулачков для белорусских 3-х кулачковых самоцентрирующих токарных патронов производства ОАО БелТАПАЗ г. Гродно

Обратные

Обратные по своей конструкции, являются противоположностью прямым и применяются для крепления «на сжим» внешней стороны деталей больших диаметров. Наружную поверхность обратных кулачков можно использовать для устройства дополнительной крепящей базы, работающей «на разжим» внутренней поверхности заготовки.

На фото ниже комплект обратных кулачков, производства ОАО БелТАПАЗ, для самоцентрирующих токарных патронов

Накладные

Накладные для токарного патрона изготавливаются из сталей или цветных металлов без дополнительной термической обработки, в связи с чем, ещё именуются «сырыми кулачками». Крепятся к рейкам (поставляются в комплекте к патрону), что устанавливаются вместо прямых или обратных кулачков.

Накладные («сырые кулачки») выполняются соразмерно формам заготовок для обеспечения высокой точности центрирования.

На фото ниже комплект накладных прямых кулачков для белорусских самоцентрирующих токарных патронов производства ОАО БелТАПАЗ г. Гродно

Сборные

Сборные кулачки представляют собой зажимной инструменты, состоящие из нескольких отдельных частей, которые могут быть собраны вместе для обеспечения гибкости и универсальности в процессе крепления различных заготовок. Эти кулачки обладают регулируемым механизмом, который позволяет настраивать их под нужные размеры и формы деталей.

Одним из главных преимуществ сборных кулачков является их универсальность и экономичность. Вместо покупки отдельных кулачков для каждого конкретного размера или типа заготовки, сборные кулачки предоставляют возможность использования одного комплекта для разнообразных задач. Это не только экономит время на перенастройке оборудования, но и снижает расходы на закупку различных инструментов, что делает производственный процесс более эффективным и экономически целесообразным.

Сборные кулачки (универсальные, составные) состоят из двух частей:

• нижняя – та же рейка с гребёнками (движется по спиральному диску);
• верхняя – накладка (со стандартной закалкой рабочей зоны).

Накладки, это кулачки – перевертыши (прямые — обратные). Отличаются от накладных или «сырых» кулачков тем, что подвергаются обязательной термической обработке. Чтобы поменять вид, достаточно выкрутить по два болта на каждом «перевертыше», развернуть его же нужной стороной и этими же болтами закрепить на рейке.

Универсальность сборных кулачков позволяет сократить подготовительное время обработки детали, при необходимости частой смены прямых на обратные и наоборот. Этот вид кулачков вызывает погрешность из-за переустановки «перевертышей» и по этой причине применяются в токарных патронах, диаметром от 250 мм и более. Величина относительной погрешности здесь не так существенна, зато трудозатраты на переустановку снижаются в разы.

На фото ниже кулачки полусырые для патронов ф1000 SDT 3500 3200-1000 (SGT+SP отшлифованны)

Читайте также: расточка кулачков токарного патрона

Размеры

Общими для размеров кулачков прямых и обратных является:

• наличие одинаковых размеров по основным параметрам – по длине, ширине, высоте, шагу гребенок, размерам ступеней и т.д.;
• являются унифицированными по своей конструкции, однако, комплект кулачков одного патрона не идентичен комплекту другого (всегда требуется существенная доработка);
• кулачки, с погрешностью в размерах, неправильно крепят деталь. При этом, один из них не участвует в зажиме, образуя просвет между призмой и поверхностью детали, что легко проверяется лучом фонарика;
• изношенность поверхностей спирали диска и гребенок кулачков и реек существенно изменяет характеристики усилий зажима и точность базирования детали вращения;
• неточность линейных размеров контактных поверхностей, например, реек и накладок, приводит к смещению рабочих поверхностей, а отсюда, или чрезмерные усилия зажима, или вовсе их отсутствие, что недопустимо и опасно при работе с такими устройствами.

Цены и производители

Кулачки для патрона, поступающие на рынки разных стран, представлены разными производителями:

Цены в дилерских центрах варьируются от 2600 рублей за кулачки к 80 мм патрону,35$ — к 100 мм и от 205$ к 400 мм токарному станку. Всегда приблизительны и имеют тенденцию к значительному росту.

У станочника – универсала за годы творческого труда скапливаются целые «залежи» различных крепящих узлов и деталей. Это говорит об особом отношении к разновидности и качеству этих приспособлений. Внимание проявляется и к производителям, очень актуальна порой и своеобразная мода на тот или иной бренд. Очень важно, чтобы рынок и дальше пополнялся пусть и дорогостоящей, но конкурентной и быстро окупаемой продукцией для металлистов.