Установить и закрепить заготовку на станке можно разными способами. Чтобы выбрать из них наиболее оптимальный, необходимо располагать следующими данными: габаритами металлоизделия, которое нужно обработать, и требуемой точностью механообработки. Что касается размеров болванки, то особое внимание уделяется отношению ее длины (L) к диаметру (D):
- если L/D<4 — деталь крепится в патроне;
- если L/D≥4 — деталь крепится в патроне и поддерживается специальными приспособлениями (центром, люнетом).
Зачастую заготовки обрабатываются в центрах, поскольку таким образом можно добиться лучшей концентричности заготовки, устанавливаемой на станок. Такой способ фиксации изделия используется при шлифовании и в случаях, когда это предусмотрено технологическим процессом.
Чтобы закрепить болванку в центрах, применяются токарные оправки, как изображено на рисунке «а». Заготовка 4 с натягом устанавливается на предварительно смазанную середину оправки 1. Причем данный элемент имеет небольшую конусность. Для выполнения натяга по торцевой части оправки аккуратно постукивают молотком, оснащенным медным наконечником или полностью выполненным из дерева. Такой выбор инструмента обусловлен меньшей снижением риска повреждения оправки или центровых отверстий 3. Конструкцией оправки предусмотрена лыска 2, выполняющая функцию опоры для болта, фиксирующего хомутик. Определение оптимального местоположения заготовки вдоль оси осуществляется все время по-разному, так как на это оказывает влияние диаметр отверстия обрабатываемого изделия.
На представленном рисунке под буквой «б» продемонстрирован способ крепления заготовки 1 на цилиндрической оправке 2, где деталь крепится посредством быстросменной шайбы 3, а также гайки 4. Смена заготовки в этом случае производится достаточно быстро за счет того, что внутренний диаметр оправки больше внешнего диаметра гайки. Правда, из-за установки с зазором страдает точность обработки.
В ситуациях, когда внутреннее отверстие болванки имеет какие-либо отклонения, целесообразно использовать разжимные оправки, которые называются цанговые. Они представлены на рисунке «в». Цанга 4 — приспособление, напоминающее своей конструкцией втулку, чья внутренняя поверхность представлена в виде конуса, а наружная — в виде цилиндра и используется она для базирования изделия 1. Цанга с закрепленной на ней заготовкой фиксируется на оправке 2, причем, для этого применяется гайка 3. Снимается данное приспособление при помощи гайки 5 с ослаблением гайки 3. Продольные прорези в цанге делают ее более пружинящей.
На рисунке «г» показана установка болванки 3 на оправке. Поверхность 1 в виде конуса приспособления закрепляется в шпинделе станка. Изделие, которое будет обрабатываться, устанавливается на поверхность цилиндрической формы 4 со специальными отверстиями в натяг. При этом не обходится без винта 2.
Оправка, оснащенная упругой оболочкой, представлена на изображении «д». Ее корпус 1 с втулкой 2 прикреплен к шпинделю. На втулке и корпусе предусмотрены канавки, которые соединяются между собой и образуют полости (А, В, С), заполняемые гидроизоляционным материалом. В процессе заполнения полостей воздух отводится через отверстие, которое впоследствии закрывается пробкой 4. Вращение винта 5 заставляет перемещаться плунжер 7. Вместе с тем, гидроизоляция из одной полости перемещается в другую. Конструкция втулки предполагает наличие в некоторых местах утонений, которые под напором гидроизоляционного материала могут деформироваться, что ведет к увеличению внешнего диаметра. Таким образом, при фиксации болванки 3 создается натяг. Движения плунжера ограничиваются специальным упором 6.
Устанавливая заготовки, чья длина намного превышает их диаметр, возникает необходимость в дополнительной опоре. Эту роль, как правило, выполняет задний центр, изображенный на рисунке. Вначале деталь, нуждающаяся в обработке, закрепляется в шпинделе, после чего поджимается центром и плотно зажимается кулачками патрона. Данный метод актуален в ситуациях, когда к установке детали предъявляются повышенные требования относительно жесткости. Другими словами, он используется при черновой обработке.
Если длина изделия, зафиксированного в патроне, составляет не меньше 15 его диаметров, есть смысл использовать люнеты (представлены ниже), которые могут быть:
- неподвижными — устанавливаются на направляющие станины и фиксируются планкой 5, используя при этом болт и гайку 6. Верх данного приспособления может откидываться. Это дает возможность устанавливать/снимать болванку на ролики 4, выполняющие функцию опоры и прижимающиеся к детали при помощи винтов 2. Кстати, эти винты фиксируют болты 3. Следует отметить, что в местах, где заготовка поддерживается люнетом, протачиваются специальные канавки;
- подвижными — закрепляется на каретке, совершающей передвижения вдоль обрабатываемого изделия. В его конструкции предусмотрены два кулачка, которые совместно с резцом обеспечивают надежную опору для болванки.
Если деталь по каким-либо причинам нет возможности установить в патрон, на помощь приходит приспособление под названием планшайба, с которой можно ознакомиться на рисунке, представленном ниже.
Планшайба 2 внешне напоминает диск, прикрепленный к фланцу 1, который, в свою очередь, устанавливается в шпиндель. На рабочей поверхности данного приспособления нередко предусмотрены пазы.
Чтобы зафиксировать изделие в таком устройстве, его нужно вначале отцентрировать посредством прихватов, а также сменных наладок. В настоящий момент существует множество вариантов установки заготовки в планшайбе. На рисунке показаны наиболее популярные из них:
- изображение «а» — кольцо 4 устанавливается на втулку 3. В ходе работ оно фиксируется шайбами 5 и 6, винтом 8, гайкой 7, а также прихватами 9, которые нужны при мехобработке внутренних поверхностей;
- изображение «б» — кронштейн 5 устанавливается на угольнике 7 с использованием центрирующих пальцев 6 и закрепляется откидным зажимом 4. При этом баланс конструкции может нарушиться. Исправить ситуацию можно при помощи противовеса 3;
- изображение «в» — детали типа крышки 3 устанавливаются за счет прихватов 4.
