Сверлильные патроны применяются для проведения сверления не только с помощью ручного инструмента — шуруповерта, перфоратора или дрели. Они для станка имеют европейские и российские стандарты. Изделия обязаны соответствовать по жесткости крепежа, радиальному биению, типоразмеру, которое требуется для выполнения сверления с учетом плотности материала и толщины сверла. Чем обрабатываемый материал жестче, тем больше на сверло нагрузка. Неверно выбранный патрон сможет повлечь поломку сверла.
Общие сведения
Патроны разделяются на две основные группы по способу крепления на станке:
- резьбовое соединение со станком;
- с помощью конуса, который соответствует в станке крепежному отверстию для конусных креплений.
Эти особенности обуславливают и отличия их внутреннего строения. Внешний конус Морзе обозначает, что и внутри находится конусное строение. Самозажимной патрон по размеру внутреннего конуса обязан в нормативных документах соответствовать стандартам. Маркировка имеет указания на ГОСТ, с учетом которых сделан патрон. Главные параметры указаны в документе 1979 года, дальнейшие могут иметь незначительные отклонения по допускам нижней границы зажима сверла и радиального биения.
Их выбор определяется с учетом необходимости проведения разных видов отверстий, самого держателя и удобства в работе с быстрой заменой инструмента. Конус Морзе, виды размеров по возможности зажима от наименьшего диаметра сверла до большего, наличие в конструкции ключа или стопорного и фиксирующего кольца для каждого типоразмера указаны в ГОСТе 8522−79.
Конструкция бывает:
- с фиксирующим для гайки кольцом либо без него;
- с зажимной гайкой;
- с ключом.
Нормативные документы не ограничивают усовершенствование и доработку внешних форм, самое важное, чтобы главные параметры соответствовали. Это дает возможность во время выбора сменной втулки или сверла добиться наиболее четкого крепления сверлильного инструмента. Лишь так можно не нарушить радиального допустимого биения. Несоответствие патрона и конуса сверла провидит к увеличению погрешности, это отрицательно отражается на конечном результате работы.
Патроны для сверления бывают:
- прецизионными;
- быстрозажимными (самозажимными);
- быстросменными;
- трехкулачковыми.
Применение патронов
Сверлильные элементы используются для крепления и зажима несимметричных сложных заготовок нецилиндрической и цилиндрической формы. Причем отличают самоцентрирующиеся патроны для деталей, которые имеют осесимметричную форму, и изделия с независимыми кулачками, которые используются для несимметричных.
Цанговые — применяются в виде цилиндра для крепежа сверл малого диаметра с хвостовиком.- Конусообразные переходные втулки — применяются для закрепления устройства с хвостовиком в форме конуса, когда номер хвостовика конуса изделия не соответствует в шпинделе агрегата номеру конуса.
- Быстросменные — используются для быстрой смены режущего механизма в процессе обработки, что повышает производительность и сокращает время работы во время изготовления отверстий.
- Самоустанавливающиеся — применяются во время изготовления предварительно сделанных отверстий, дают возможность по оси обтачивающего отверстия центрировать агрегат.
Классификация сверлильных патронов
Существуют следующие виды:
Предохранительный — для нарезания резьбы в сквозных и глухих отверстиях. Он состоит из ведомых полумуфт, кулачков муфты, регулировочной гайки, пружины и основной кулачковой муфты. Применяется как держатель для метчиков.- Сверлильный быстросменный — применяется с коническим хвостовиком со сменной втулкой для сверл.
- Сверлильный двухкулачковый — зажимает сверло за счет внутренних зацепов сверху патрона, которые фиксируются пружиной. Чем и обусловлена его особенность использования для тонких сверл и применения во время небольших нагрузок на сверло.
- Сверлильный цанговый — состоит из хвостовика, который соединен с цилиндрической частью. Между хвостовиком и зажимом внутри патрона расположена разрезная втулка.
Лишь сверлильные патроны с ключом обладают необходимыми требованиями с учетом ГОСТ 8522–79 . Быстрозажимной изготавливается без конуса, однако в отличие его собрата с ключом, имеет внутреннюю резьбу, ее диапазон непременно указан в маркировке.
Особенности трехкулачкового патрона
Как правило, маркировка выглядит таким образом (на изделиях отечественных изготовителей):
- ГОСТ 8522–79 — это обозначение в маркировке указывает однозначно на соответствие по всем характеристикам в таблице, которая была составлена в 1979 году.
- КМ В18; В16; В12 — это обозначает конус Морзе соединительного отверстия.
- ПСК 3−16 — это указывает на диапазон диаметров сверл в миллиметрах.
Маркировка на быстрозажимном патроне имеет лишь указание на диапазон диаметра зажимаемых сверл и размер внутренней резьбы.
Для сверлильного станка трехкулачковый элемент с креплением сверла ключом отвечает как ГОСТ 8522–79 , но также конус Морзе соответствует стандартам СЭВ 148−75. Это изделия, которые изготовлены в России, делают в соответствии с ГОСТ 8522–79 , они пригодны для сверлильного станка зарубежных изготовителей, которые работают по международным стандартам.
Размеры с учетом ГОСТ 8522–79 — это четкое указание по соответствию допустимому радиальному биению и типоразмеру по диапазону зажима. При этом соответствие к главным параметрам не является указанием на конкретную конструкцию. Внешний вид сверлильных патронов различается:
- по отсутствию или наличию предохраняющего пластикового корпуса;
- по длине и форме рабочей части;
- по цвету сплава;
- по способу крепления между собой основных частей.
Конус Морзе меняется в большую сторону с учетом номера типоразмера. Допуски радиального биения меняются одновременно с размером.
К примеру, конус Морзе В16 имеют 10 и 13 типоразмеры сверлильных патронов. Данные показатели соответствуют верхней границе зажима сверла, нижний определен ГОСТ 8522–79 . Патрон № 15 изготавливается с конусом Морзе В18 по такой же таблице. Его максимальный зажим 15 мм, минимальный — 3 мм.
Быстрозажимной нужно выбирать с учетом размеров резьбы станка и крепежного отверстия. Ключевые патроны имеют определенное достоинство. Конусные переходники дают возможность ставить на станок патроны с большим или меньшим конусом, расширяя таким образом возможности станка.
Самым выносливым является быстрозажимной патрон, однако, он же и самый дорогостоящий — это быстросменный прецизионный патрон. Он лучше всего подходит для станка, который работает на больших оборотах. Прецизионные быстрозажимные патроны, а также конусные хвостовики делают их универсальным.
Элементы с быстросменным держателем
Замена режущего инструмента может проводиться без остановки работы шпинделя. Патрон имеет соответствующий конусности хвостовик и конус отверстия. Инструмент устанавливается одновременно со сменной втулкой, на которой находится два паза, а внутри корпуса сверлильный быстросменный патрон имеет два шарика и углубления для них. Совмещение на сменной втулке пазов с шариками создает надежность крепления в держателе инструмента.
Фиксируются крепления зажимным наружным кольцом. Во время смены сверла кольцо приподнимается вверх до упора, открывая пазы, в которые во время вытаскивания втулки вдавливаются шарообразные фиксирующие крепления. Также вставка втулки проходит во время приподнятого внешнего кольца. Во время опускания его совмещаются шарики с пазами втулки и утапливаются вовнутрь.
Для того чтобы при работе не случилось самопроизвольного освобождения инструмента, сверлильный быстросменный патрон оборудован стопорным кольцом. Сверлу от шпинделя передается вращение с помощью конуса хвостовика на втулку, прочно удерживаемую в корпусе шариками. Это для инструмента сверления с вертикальной подачей. Кольцо фиксации шариков для горизонтального станка для сверления оборудовано пружинами, которые закрывают отверстия в корпусе, не допускающих их западание вовнутрь отверстий, это бы привело к постоянному высвобождению втулки с различных сторон.
Для того чтобы работа проходила быстрей, перед ее началом необходимо подготовить сверла. Они крепятся в сменных втулках, которые соответствуют внутреннему размеру патрона и укладываются по схеме использования. Во время сверления отверстий большого диаметра используется быстросменное двухкулачковое изделие. Принцип работы такой же, однако трехкулачковый быстрозажимной по максимальному размеру зажима по ГОСТ имеет меньшие возможности.
Самозажимной патрон, так же как и быстрозажимной, с диапазоном зажима отвечает ГОСТу по соответствию конуса. Тем более что быстрозажимными называются оба вида изделий, однако самозажимными являются лишь те, которые крепят сверло с помощью гайки на корпусе без использования ключа. В18 и В16 — это наиболее часто применяемые конусы для любых типов безрезьбовых патронов. Сверлильный самозажимной патрон имеет различную степень биения. С увеличением конуса, повышается его допустимое значение, вне зависимости от точности непосредственно станка.
Правила сборки и разборки
Иногда могут быть случаи, когда для нормальной работы оборудования требуется детальная очистка. Можно разобрать почти любой патрон, но обратно собрать — нет. Быстрозажимной зачастую имеет кожух, под ним находятся его составляющие. В данном случае разобрать или использовать поверхностную очистку деталей необходимо определить, если снять пластиковый кожух.
Как правило, можно разобрать с помощью грубой физической силы, закрепив его в тисках и по тыльной стороне постукивая молоточком. Этот метод применим для сборных конструкций, где все части изготовлены из толстого металла, но не из цельного металлического куска.
Разобрать быстрозажимной кулачковый, в котором обойма с венцом составляют монолит, с помощью одной лишь силы не получится. Из-за его конструкции может потребоваться нагревающий инструмент. К примеру, строительный фен, который способен придать металлу нагрев до 300 градусов. Перед тем как установить патрон в тиски вращающимся кольцом, нужно спрятать вовнутрь его кулачки. Нагрев вращающегося кольца нужно выполнять снаружи, охлаждая его изнутри с помощью хлопчатого материала, установленного вовнутрь, который во время нагревания детали регулярно поливается холодной водой.
После необходимой температуры нагрева можно из кольца выбить основу, которая в тисках так и останется. В процессе сборки требуется также нагревание детали.
Все выше описываемые патроны используются для зажима инструмента во время сверления разных отверстий на различных станках — токарных, сверлильных и т. д. Вышеописанные параметры непременно смогут помочь подобрать подходящие и правильные инструменты для производства и лично для себя.
