Патрон сверлильный: виды, особенности, предназначение

Описание и применение патронов

Патрон сверлильный применяется для осуществления сверления как ручным инструментом (сюда входит дрель либо шуруповерт и перфоратор), так и на различных станках. Данные патроны выпускаются по европейским и отечественным стандартам. Приборы обязаны соответствовать требованиям жесткости крепления, радиальному биению типового размера, нужного для осуществления сверления, в зависимости от размеров сверла, а также плотности материала. Чем она жестче, тем, значит, больше будет нагрузка на сверло. А если же патрон подобрали неверно, то сверло сломается.

Патроны для сверлильного станка подразделяются на 2 большие группы по типу крепления:

1. Патроны, соответствующие крепежному отверстию в токарном станке для конусных креплений.
2. Патроны, имеющие резьбовое сцепление со станком.

Виды фиксации инструмента

Существует несколько основных видов фиксаторов инструмента для сверлильных станков:

• Трехкулачковый патрон для зажима цилиндрического хвостовика.
• Двухкулачковый патрон. Применяется при малых нагрузках для инструментов небольшого диаметра.
• Быстросменные устройства с коническим хвостовиком.

• Самоустанавливающиеся фиксирующие устройства. Применяются для расточки предварительно просверленных отверстий.
• Предохранительные фиксаторы применяются для работы с метчиками при подготовке резьб.
• Реверсивные патроны для сверлильных станков. Применяются при нарезании резьбы на оборудовании без обратного вращения шпинделя.

Быстрофункционирующий патрон сверлильный самозажимной

Механизм стандартных патронов не гарантирует хорошего центрирования и прочного крепления зажимаемого режущего приспособления, что, конечно, вызывает затраты времени при частой смене инструмента во время работы.

Патрон сверлильный состоит из следующих элементов: корпуса, в котором, благодаря гайке, имеются обойма, а также винтового хвостовика с левой резьбой. Между гайкой и хвостовиком расположен шарикоподшипник. В обойме на равных друг от друга промежутках профрезерованы 3 паза, в них помещены кулачки. На верхней части винта прорезаны 3 радиальных Г-образных паза, предусмотренных для подвижного радиального соединения кулачков с винтом.

При вращении хвостовика по отношению к корпусу патрона, винт развинчивается либо завинчивается и передает кулачкам осевой, а также радиальный ход, принуждая их скользить и внутри корпусного конуса, и по бортику обоймы. Данным методом осуществляется совмещенное аксиальное, а также радиальное передвижение кулачков и совершается зажим либо освобождение прибора.

При сверлении хвостовик проворачивается в корпусе сверлильного патрона по часовой и выворачивает винт, смещающий кулачки и усиливающий зажим сверла. При смене сверла нужно, поддерживая хвостовик, вращать остов против часовой, при этом винт перемещает кулачки и совершает их разжим. С использованием шариковой опоры можно быстро совершить разжим, даже когда деталь сильно затянута.

Конструкция сверлильных патронов

Если рассматривать конструкцию патрона кулачкового типа, то он включает следующие основные элементы:

• корпус;
• гайка с обоймой;
• винтовой хвостовик с левой резьбой;
• шарикоподшипник между гайкой и хвостовиком;
• кулачки.

В обойме профрезерованы три паза с кулачками (зажимами), также 3 Г-образных паза имеется и в верхней части винта. Последние обеспечивают подвижную радиальную связь зажимов и винта. Вращение осуществляется с помощью ключа, который входит в зубчатое зацепление с обоймой. Концевая часть ключа фиксируется в корпусе патрона.

При вращении хвостовой части винт совершает осевые движения, придавая зажимам патрона радиально-осевое перемещение. Кулачки осуществляют скольжение внутри корпуса и по бортику обоймы, обеспечивая фиксацию инструмента или освобождая его от действия сжимающих сил.

В процессе сверления хвостовик патрона проворачивается в его корпусе в направлении часовой стрелки. Тем самым на винт действует усилие затягивания, которое усиливает силу фиксации инструмента. При смене инструмента обойма вращается против часовой стрелки с помощью ключа, тем самым разжимая кулачки.

Предназначение данных патронов

Сверлильные патроны разделяются на несколько видов. Они бывают с механическим зажимом либо самозажимные, кроме того, они различаются в зависимости от закрепляемого режущего прибора:

• Патрон сверлильный с конусом подразделяется на несколько видов: B16, В18, В24, В32 и т. д. А в случае необходимости взаимодействия конуса со шпинделем (сначала он обязан точно подойти к внутреннему отверстию последнего), данный патрон уже совмещается с ним. Кроме всего, некоторые сверлильные самозажимные патроны с конусом в хвосте специально производились под точное соединение.

• Патрон сверлильный самозажимной – это очень точный прибор, который может самопроизвольно зажать режущий аппарат с хвостовиком в виде конуса. Данные патроны используются и на станках с числовым программным управлением, а также на координатно-расточных и вертикально-сверлильных станках.
• Патроны, взаимодействующие с корончатыми сверлами. Они применяются для закрепления сверл корончатого вида. По сравнению со спиральными, названные высверливают отверстия большого диаметра за очень короткое время. Процесс при этом происходит не только быстро, но и очень точно.

Возможности применения

Сверлильные патроны применяются для фиксации металлорежущего инструмента с хвостовиком диаметром до 20 мм. Конструкция и разнообразие вариантов исполнения оснастки позволяет использовать её для целого ряда технологических операций:

• Сверление отверстий в деталях. Возможна резка как сквозных отверстий, так и глухих требуемой длины.
• Рассверливание заранее просверленных отверстий под больший диаметр.
• Уменьшение шероховатости внутренней поверхности отверстия путем зенкерования.
• Развертка отверстий конической и цилиндрической формы.
• Подготовка фасок и выемок под шайбы и потайные головки путем зенкования.
• Раскатка отверстий с помощью оправки и закаленных тел качения (шариков и роликов) для получения плотной и гладкой поверхности с малой шероховатостью.
• Нарезание резьб метчиком на всю глубину или на её часть.
• Подрезание торцов для получения ровной поверхности под прямым углом к оси отверстия.

Также возможно развальцовывание полых заклепок и многие другие металлорежущие операции.

Особенности и описание патрона 16 мм

Отдельно рассмотрим быстрозажимной патрон сверлильный 16 мм. Он специально спроектирован для высокоточных станков, работающих на больших оборотах. Внутренний конус этого патрона в диаметре равен 16 мм.

Его особенностью является то, что, благодаря добавочным оправкам, предназначающимся для расположения на сверлильных патронах, он дает возможность установить патрон с конусом внутри на патрон с конусом снаружи.

Обычные и быстрозажимные сверлильные патроны по ГОСТ

Параметры и размеры конструкции указаны в ГОСТ 8522-79, ГОСТ 14077-83, ГОСТ 15935-88 и других стандартах, но в современной технике используются и другие модификации — на импортных шуруповертах, дрелях, перфораторах и промышленном оборудовании. Чаще всего это быстрозажимные патроны с металлическим или пластиковым корпусом, в некоторых есть храповый механизм для автоматической затяжки инструмента при прокручивании.

Варианты фиксации быстрозажимного патрона на шпинделе дрели, шуруповерта или станка

Обычный и укороченный конус Морзе. Для установки используются оправки с внешним КМ для токарных и сверлильных станков, оправки с цилиндрическим хвостовиком, выемками для фиксации, прорезями, резьбовым соединением. Резьбовое соединение. Патрон закручивается на переходник, который вставляется в шпиндель и закрепляется. В большинстве моделей корпус дополнительно фиксируется винтом с левой резьбой, который предотвращает ослабление затяжки. Винт затягивается через кулачковый зажим со стороны хвостовика.

• Обычный и укороченный конус Морзе. Для установки используются оправки с внешним КМ для токарных и сверлильных станков, оправки с цилиндрическим хвостовиком, выемками для фиксации, прорезями, резьбовым соединением.
• Резьбовое соединение. Патрон закручивается на переходник, который вставляется в шпиндель и закрепляется. В большинстве моделей корпус дополнительно фиксируется винтом с левой резьбой, который предотвращает ослабление затяжки. Винт затягивается через кулачковый зажим со стороны хвостовика.

Быстрозажимной патрон в резьбовым соединением и фиксацией винтом и переходом на SDS-plus

В нашем каталоге представлены модели с дюймовой резьбой 1/2″-20 UNF, конусом B16, переходом на SDS-Plus. Если в станке шпиндель другой конструкции, используют дополнительные оправки и переходники. Например, при сверлении магнитным станком с патроном под хвостовики Weldon можно подобрать переходник с резьбы или конуса Морзе на цилиндрический с прорезью и быстро устанавливать сверлильный патрон, не снимая штатный.

Для каких целей используются патроны

Патроны сверлильные предназначаются для зажима и крепления несимметричных сложных заготовок цилиндрической и нецилиндрической формы. При этом выделяют самоцентрирующиеся патроны для деталей, имеющих осесимметричную форму, а также патроны с независимыми кулачками — для несимметричных.

Цанговые используются для крепления сверл малого диаметра с хвостовиком в виде цилиндра.

Переходные конусообразные втулки – используются для закрепления аппарата с хвостовиком в виде конуса, если номер конуса хвостовика прибора не соответствует номеру конуса в шпинделе агрегата.

Быстросменные – применяются для моментальной смены режущего механизма во время обработки, это сокращает время и повышает производительность работы при изготовлении отверстий.

Самоустанавливающиеся – используются при изготовлении заранее сделанных отверстий, предоставляют возможность центрировать агрегат по оси обтачивающего отверстия.

Общие правила эксплуатации

Для обеспечения точности при выполнении работ, долговечности оснастки, инструмента и оборудования рекомендуется следовать правилам безопасной эксплуатации:

• Подбор патрона осуществляйте по минимальному и максимальному диаметру хвостовика инструмента.
• При выборе патрона учтите его конструкцию, особе внимание уделите способам соединения со шпинделем (номеру конуса) и фиксации инструмента.
• Используйте различные переходные конусные втулки для фиксации патрона и инструментов. При установке убедитесь в чистоте поверхности конуса.
• Перед сверлением отметьте керном центр будущего отверстия.
• При подборе сверла учтите вибрацию патрона, что увеличивает получаемый диаметр на 0,05 – 0,3 мм. Для высокоточного сверления используйте прецизионные патроны.
• Применяйте тиски, призмы и прочие фиксаторы для обрабатываемых деталей.
• Используйте СОЖ для охлаждения инструмента и продления срока его эксплуатации.
• При сверлении отверстий большого диаметра используйте инструмент меньшего размера с последующим рассверливанием.