Для закрепления обрабатываемых заготовок применяют токарные патроны и токарные оправки различных конструкций и назначений. Это универсальные токарные патроны, универсальные цанговые патроны, патроны для закрепления штучных заготовок и специальные оправки. Отметим, что широкое применение нашли патроны с пневмоприводом, что в значительной степени уменьшает время на установку, закрепление и снятие детали. Учитывая что токарные станки могут иметь большое разнообразие конструкций патронов для закрепления обрабатываемых заготовок, приведём конструктивные схемы и работу некоторых из них.
Конструктивная схема пружинно-пневматического цангового патрона изображена на рис. 1. Внутри цилиндра 4, прикреплённого винтами 3 к передней бабке станка, помещён поршень 6, соединённый с пустотелым штоком 10. На конец шпинделя станка навинчена гильза 1, внутри которой перемещается втулка 13 с находящейся в ней сменной цангой (на схеме не показана). Ввинченная в гильзу круглая гайка 12 предохраняет цангу от выпадения, а стопорный винт 11 фиксирует гайку в отрегулированном положении, при котором осевое перемещение цанги отрегулировано в необходимых пределах. Кольцо 9 и втулка 13 соединены штифтами 8.
При закреплении обрабатываемой заготовки (прутка) воздух из полости цилиндра 4 выпускают в атмосферу через золотник 7, при этом поршень со штоком перемещается вправо. Втулка 13 с цангой под действием пружины 2 также переместится вправо, сжимая цангу, которая зажимает деталь.
Под действием четырёх спиральных пружин 5 поршень со штоком переместится в правое крайнее положение, в результате чего между торцом кольца 9 и штоком 10 образуется зазор, исключающий трение между ними. Для осуществления разжима воздух подают в полость цилиндра 4.
Рис. 1. Пружинно-пневматический цанговый патрон
Схема устройства и работы цангового патрона для зажима прутка с ручным приводом показана на рис. 2.
При повороте рукоятки 15, закреплённой на валике 14, по часовой стрелке шестерня 13 передвинет вправо рейку 12 с полукольцом 11. Последнее входит в кольцевой паз втулки 2 и переместит втулку 2, имеющую шпоночный паз 6 и два внутренних винтовых паза а. Шпонка 10 позволяет втулке 2 перемещаться только вдоль оси патрона. При этом винтовые пазы а, в которые входят сухари 4 полумуфты 5, заставят её повернуться в направлении стрелки А. Неподвижная полумуфта 3 имеет скошенные кулачки 6, входящие во впадины полумуфты 5, поэтому при вращении полумуфты 5 скосы кулачков 6 переместят её вдоль оси патрона, нажимая на коническую втулку 6, охватывающую кулачки цанги 8. Цанга сжимается, и происходит зажим прутка. Разжим прутка производится пружинами 9 после поворота рукоятки 15 против часовой стрелки. Гайкой 7 регулируют исходное осевое положение цанги 8.
Рис. 2. Цанговый патрон с ручным управлением
Простые конструкции зажимных устройств для штучных заготовок показаны на рис. 3. На рис. 3, а изображена конструктивная схема цангового пневматического патрона для установки крупных заготовок. Корпус патрона 2 закрепляется на шпиндель станка. Тяга пневмопривода 1, перемещаясь влево, тянет за собой цангу 3, которая за счёт конуса кольца 5 сжимается и производит зажим обрабатываемой заготовки. Регулируемые упоры 4 служат для установки заготовки по торцу.
Схема разжимной оправки для установки относительно мелких заготовок показана на рис. 3, б. В корпус патрона 2 ввинчена втулка 3 с коническим концом. Тяга пневмопривода 1 соединена резьбой с вкладышем 7, который, в свою очередь, винтом 5 соединен с разрезным кольцом 4. При движении тяги 1 влево она перемещает вкладыш 7 и винтом 5 разрезное кольцо 4. Благодаря конической форме внутренней поверхности кольца 4 происходит его разжим и закрепление заготовки, которая на него установлена. Кольцо 6 является упором установки заготовки по торцу.
Рис. 3. Схемы пневматических патронов для штучных заготовок
