Классификация
- Быстросменный сверлильный патрон используется со сменной втулкой для свёрл с коническим хвостовиком;
- Предохранительный патрон для нарезания резьбы в глухих и сквозных отверстиях имеет более сложное строение. Состоит он из кулачков муфты, ведомых полумуфт, основной кулачковой муфты, пружины и регулировочной гайки. Используется он как держатель для меитчиков.
- Цанговый сверлильный патрон состоит из хвостовика, соединённого с цилиндрической частью. Между зажимом и хвостовиком внутри патрона находится разрезная втулка.
- Двухкулачковый сверлильный патрон зажимает сверло благодаря внутренним зацепам в верхней части патрона, фиксируемым пружиной. Чем и объясняется его особенность применения для тонких свёрл и использования при небольших нагрузках на сверло.
Только сверлильные патроны с ключом, имеющие конус Морзе имеют соответствующие требования по ГОСТ 8522-79, встретив указание на гост соответствие по размеру используемых при данном размере конуса Морзе можно определить по таблице. Быстрозажимной не имеет конуса, но в отличие от своего собрата с ключом имеет внутреннюю резьбу, диапазон которой обязательно указывается в маркировке.
Трёхкулачковый
Маркировка чаще всего выглядит так (на изделиях российских производителей):
- ПСК 3-16 говорит о диапазоне диаметров сверл в мм;
- КМ В12; В16; В18 – что указывает на конус Морзе соединительного отверстия;
- ГОСТ 8522-79 – такое обозначение в маркировке однозначно указывает на соответствие по всем параметрам в таблице, составленной в 79 году.
Маркировка на быстрозажимной имеет только указание на размер внутренней резьбы и диапазон диаметров зажимаемых свёрл.
Трёхкулачковый патрон для сверлильного станка, с фиксацией сверла ключом, соответствует не только ГОСТ 8522-79, но его конус Морзе отвечает стандартам СЭВ 148-75. Что делает сверлильные патроны, выпущенные в России в соответствии с ГОСТ 8522-79, пригодными для сверлильного станка зарубежных производителей, работающих по международным стандартам.
Размеры по ГОСТ 8522-79 – это строгое указание по соответствию типоразмера по диапазону зажима и допустимому радиальному биению. В то же время соответствие основным параметрам не является указанием на определённую конструкцию. Выглядеть сверлильные патроны могут по-разному:
- по форме и длине рабочей части;
- наличию или отсутствию пластикового, предохраняющего корпуса;
- методу крепления основных частей патрона между собой,
- цвету сплава.
Конус Морзе изменяется в большую сторону с возрастанием номера типоразмера. Вместе с размером изменяются допуски радиального биения.
Например, конус Морзе В16 имеют сверлильные патроны 10 и 13 типоразмеров. Эти цифры соответствуют верхнему параметру зажима сверла, нижний устанавливается ГОСТ 8522-79. С конусом Морзе В18 изготавливается патрон № 16 по этой же таблице. Его минимальный зажим 3 мм, максимальный – 16 мм.
Быстрозажимной патрон необходимо подбирать в соответствии с размерами крепёжного отверстия и резьбы станка. Ключевые патроны, благодаря конусу Морзе, имеют преимущество. Конусные переходники позволяют устанавливать на станок патроны с меньшим или большим конусом Морзе, расширяя возможности станка.
Наиболее выносливый быстрозажимной патрон, но он же и самый дорогой – это прецизионный быстросменный патрон. Он идеален для станка, работающего на больших оборотах. Конусные хвостовики делают прецизионный быстрозажимной патрон универсальным.
2682-86
Drilling chuck Morse cone mandrels
Design and dimensions
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23 апреля 1986 г. № 1044 срок введения установлен
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
I. Настоящий стандарт распространяется на оправки с конусом Морзе, предназначенные для крепления сверлильных патронов на станках.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 5163—85.
2 Конструкция и размеры оправок должны соответствовать указанным на чертеже и в таблице.
Издательство стандартов, 1986
: Обозначение ‘ конуса ’ Морзе
: Обозначение j укороченно .о конуса 1 Морзе
Пример условного обозначения оправки с конусами Морзе 0 и В 10:
3. Материал — сталь марки 40Х по ГОСТ 4543-71. Допускается применение сталей других марок с механическими свойствами нс ниже, чем у стали марки 40Х.
4. Твердость — 41,5 . 46,5 HRC.
5. Конусы Морзе — по ГОСТ 25557-82, укороченные конусы Морзе — по ГОСТ 9953 – 82.
6. Маркировать: обозначение и товарный знак предприятия* изготовителя.
7. Технические требования — по ГОСТ 17166-71.
Редактор А Л. Владимиров Технический редактор О. //. Никитина Корректор М. С. Кабашова
■Сдано в наб Tup lb ООО
20 05 86 Подп к псч 29 07 86 0 5 уел п л 0 5 уел кр отг 0.19 уч изд л.
Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов. 12ЗД40. Москва. ГСП. НовопресненскнА пер.. 3 Тип «Московский печатник» Москва Лилин пер 0 Зак 2271
Конструктивные особенности
Устройство патрона основано на использовании в его конструкции кулачкового или цангового механизма. Благодаря элементу на инструменте можно без труда зажимать разные по форме и диаметру насадки.
Состоит патрон из нескольких частей:
- цилиндрической формы корпус;
- вращающаяся на внешней стороне гильза;
- 3 зажимных лепестка.
Последний элемент играет очень важную роль в конструкции патрона, поэтому его изготавливают из качественной и высокопрочной стали. Все лепестки одного размера и формы, когда гильза совершает вращение, они смыкаются, фиксируя используемую насадку.
Такой механизм просто незаменим при использовании круглых сверл, поскольку не дает им провернуться внутри патрона.
Существует несколько разновидностей цанговых патронов с кулачками внутри:
- быстрозажимной;
- ключевой (зубчато-венцовый);
- мини-патроны.
Быстрозажимные используют без дополнительного ключа, в чем их основное преимущество. У пользователя появляется возможность произвести замену патрона быстро и без дополнительного инструмента. Зажим производится автоматически, что позволяет существенно сокращать время на смену насадки.
Из недостатков у зажимного патрона – нестабильность при длительном использовании. Со временем механизм расшатывается и уже не может обеспечить необходимый уровень крепления, в результате чего круглые хвостовики проворачиваются.
Не менее востребованы сегодня мини-патроны, которые устанавливают на небольшую дрель или сверлильный аппарат. Чаще всего маленькими патронами пользуются ювелиры.
Эти основные типы имеют подвиды:
- самозажимной;
- токарный;
- угловой;
- с конусом Морзе;
- с трещоткой.
По типу крепления патрон может быть:
У самозажимного, как и у быстрозажимного, есть свои преимущества: для его использования не нужен ключ. В отличие от второго, где зажим происходит автоматически, при самозажимном патроне нужно использовать руку. Рукой пользователь отодвигает на себя элемент, тем самым ослабляется крепление, и можно вынимать насадку. Такое положение удерживается, пока не поставят другое сверло, затем отпускают, и патрон снова фиксирует насадку, плотно удерживая ее. В конструкции роль муфты играет блокиратор.
Конусный патрон надевается без использования резьбы, соответственно, резьбовой накручивается на шток. В этом их основное различие.
Токарный патрон может быть ручным трех- или четырехкулачковым, а также механическим двух- или трехкулачковым. Некоторые модели самоцентрирующиеся. Устанавливаются они на передний фланец шпинделя или на переходной фланец.
Угловой используется при необходимости сделать отверстие под углом ровно в 90 градусов или в труднодоступном месте. Имеет вид специализированной насадки с ключевым патроном в конструкции.
Элемент с конусом Морзе используется для оборудования с соответствующим креплением. Оснастка обязательно должна соответствовать требованиям ГОСТ. Основное назначение — снизить радиальное биение дрели и расстояние, на котором закрепляется сверло в патроне. Обязательное требование, чтобы размеры конуса на оснастке и внутри патрона совпадали.
Мало кто из пользователей знает, что такое патрон с трещоткой, и в чем его особенность. Трещотка в конструкции используется для регулировки крутящего момента
Именно благодаря ей пользователь получает возможность регулировать глубину, на которую входит сверло или вкручивается шуруп, что очень важно при работе с гипсокартоном, когда легко можно пропустить шуруп насквозь
О том, какими бывают патроны для дрелей, смотрите в следующем видео.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
2.1. Корпус (гайка) и кулачки патрона должны изготовляться из улучшенной или цементируемой стали.
2.2. Твердость основных деталей патрона должна быть не менее:
| корпус (гайка) | 51 HRC, |
| кулачки | 54 HRC. |
2.3. Патроны изготовляют двух классов точности. Точность патрона определяют значением допуска радиального биения контрольной оправки, зажатой в кулачках патрона, указанного в табл.2.
Таблица 2
Размеры, мм
| Типоразмер | Контрольная оправка | Допуски радиального биения патронов класса точности | ||
| 1 | 2 | |||
| 4 | 2 | 40 | 0,05 | 0,10 |
| 4 | 50 | |||
| 6 | 3 | 50 | 0,06 | 0,12 |
| 6 | 75 | |||
| 8 | 3 | 50 | 0,06 | 0,12 |
| 8 | 75 | |||
| 10 | 6 | 75 | 0,06 | 0,15 |
| 10 | 100 | |||
| 13 | 6 | 75 | 0,08 | 0,18 |
| 13 | 125 | |||
| 16 | 10 | 100 | 0,10 | 0,20 |
| 16 | 150 |
Замена и разборка патрона на дрели
В вопросе о том, как заменить износившийся патрон на дрели, нет ничего сложного. Для этого достаточно приобрести соответствующее зажимное устройство, снять с дрели старое и установить на нее новое. При этом следует иметь в виду, что как на обычную, так и на минидрель могут устанавливаться патроны двух типов:
- с конусным соединением;
- с резьбой.
Патроны, для установки на дрель которых используется резьба, снимаются и фиксируются по вышеописанной схеме
При замене такого устройства мало знать, что оно является резьбовым, важно также учитывать маркировку, которая в обязательном порядке на него нанесена. Маркироваться такие зажимные патроны могут следующим образом:
- 1,5–13 М12х1,25;
- 1,5–13 1/2 – 20UNF.
Интервал 1,5–13, присутствующий в данных обозначения, указывает на минимальный и максимальный диаметры устанавливаемого режущего инструмента. Правила замены патрона на дрели предполагают, что новое зажимное устройство должно иметь маркировку, полностью идентичную обозначению старого.
С вопросом о том, как заменить конусный патрон на дрели, все обстоит несколько проще. На устройства данного типа также может быть нанесена различная маркировка, а именно:
Чтобы заменить на дрели патрон данного типа, необходимо просто подобрать зажимное устройство с соответствующей маркировкой и вставить его посадочную часть в конусное отверстие сверлильного оборудования. Ориентироваться в такой маркировке достаточно просто: буква «В» означает, что это патрон именно конусного типа, а цифра указывает на диаметр нижней части посадочного отверстия.
Снятие с дрели патрона конусного типа выполняется так же просто, как и его установка. Для того чтобы выполнить такую процедуру, необходимо просто выбить зажимное устройство из посадочного отверстия дрели, для чего используется обычный молоток. С подробностями установки и снятия конусного патрона электрической дрели также можно познакомиться, просмотрев соответствующее видео.
В инструментах любого домашнего мастера обязательно должна присутствовать дрель. Правда, иногда появляется необходимость снятия с нее патрона. Как правило, возникает такая проблема при поломке прибора.
Выполнить эту задачу сможет любой умелец, разбирающийся хоть немного в технике. Но для человека, который никогда с этим не сталкивался, может стать большой проблемой. Чтобы легко удалить деталь с дрели, сначала нужно изучить принципы ее крепления, и лишь потом переходить к замене.
- Быстрозажимные виды;
- Цанговые SDS-устройства;
- Кулачковые типы.
В быстрозажимных элементах сменить биту или сверло получится за секунды, не используя никаких дополнительных инструментов. Они делятся на одно- и двухмуфтовые виды.
В последнем варианте для прикрепления сверла одной рукой приходится удерживать муфту, а второй – винтить другую. В одномуфтовых патронах имеется система блокировки вала, срабатывающая при замене оснастки. Минус подобных изделий – низкая прочность фиксации сверл. Вдобавок применение пластмассовых деталей существенно увеличивает риск повреждения патрона.
На ударные дрели и перфораторы лучше ставить кулачковые патроны. Они являются более крепкими, поэтому их часто используют для работы в трудных условиях. В подобных изделиях не устанавливают пластмассовые элементы, да и крепление оснасток выполняется специальным ключом.
Еще встречаются цанговые SDS-патроны, которые были созданы в 70-х годах прошлого века. В хвостовике этой конструкции присутствуют две канавки, размер которых равен 10 мм.
В данной системе часть сверла приходится вкручивать в патрон на 40 мм. Фиксируется оно стопорными шариками. Кроме этого, в конструкции имеется 4 желобка, из них 2 являются фиксирующими, а остальные применяются для направляющих клиньев. Шпиндель прибора, оборудованного этой конструкцией, автоматически блокируется сразу после установки.
Разборка патрона
Как и любой инструмент, для продолжения своей нормальной работы патрон может потребовать чистку, для чего его будет необходимо разобрать. Разборка может осуществляться несколькими способами.
Если патрон не представляет собой монолитную деталь, состоящую из цельного куска какого-либо металла или сплава, то разбор можно осуществить с помощью ударного способа через постукивание молотка по его задней стороне (внешнее кольцо в этом случае съезжает с внутреннего зубчатого венца, что позволяет после полностью разобрать деталь).
Термический способ подразумевает поэтапный процесс разборки.
- 1. в обязательном порядке необходимо убрать внутрь сдерживающие кулачки (так, чтобы они были вровень с поверхностью самого патрона),
- 2. после чего установить патрон вращающимся кольцом в тиски
- 3. затем следует нагреть строительным феном (или какой-нибудь горелкой) до 250о зажатое кольцо, предварительно внутрь аккуратно поместив холодный влажный бинт (или марлю).
- 4. после того, как кольцо хорошо прогрелось, основание патрона необходимо выбить (само кольцо так и останется в тисках) в сторону кулачков.
Следует обратить внимание на толщину металла, дабы при ударе не произошла деформация детали. Обратная сборка патрона должна производиться также под нагревом. Использование смоченной в холодной воде ткани обязательно, так как она способствует охлаждению детали изнутри; если нагрев производится слишком долго, следует обеспечить подвод воды извне
Использование смоченной в холодной воде ткани обязательно, так как она способствует охлаждению детали изнутри; если нагрев производится слишком долго, следует обеспечить подвод воды извне.
Обратная сборка патрона должна производиться также под нагревом. Использование смоченной в холодной воде ткани обязательно, так как она способствует охлаждению детали изнутри; если нагрев производится слишком долго, следует обеспечить подвод воды извне.
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.
Виды сверлильных патронов
На сегодняшний день существует несколько классификаций, которые делят существующие сверлильные патроны на группы: в первой основным признаком деления выступает способ смены насадок, во второй – способ крепежа патрона на станке, в третьей – класс точности. Конечно, иностранные компании-производители предлагают свои собственные способы деления данных деталей, однако перечисленные являются универсальными и позволяют подобрать необходимый под конкретные задачи патрон без каких-либо проблем.
Классификация патронов по способу смены насадок
Согласно первой классификации выделяются следующие группы:
- Ключевые патроны, которые имеют в своей задней части хвостовик и позволяют устанавливать на себя сменные насадки через использование специальных ключей. Подобные патроны устанавливаются на современных ручных дрелях;
- Цанговые патроны требуют закрепления свёрл с помощью переходных цанг, которые представляют собой вытянутые стальные переходники двух диаметров. Используется такой тип патронов для обеспечения крепежа инструмента малого диаметра (до 40 мм), снабжённого хвостовиком. Обычно поставляются в комплекте с конусом Морзе и переходными цангами;
- Быстрозажимные патроны отличаются тем, что позволяют оператору сменить насадку на инструменте без использования каких-либо ключей (отсюда и название). Данная группа дополнительно подразделяется на две других.
- Крепёж быстросменных патронов осуществляется через их фиксацию с помощью конического хвостовика. Вдобавок подобные детали всегда снабжены особой сменной втулкой для насадных свёрл;
- Прецизионные патроны отличаются от описанных выше тем, что созданы для работы на соответствующих сверлильных станках, обеспечивают сокращения радиального биения до значения в 0.6 мм (а современные модели могут похвастать ещё меньшим значением – в 0.04 мм).
Классификация патронов способ крепежа патрона
По способу крепежа патрона на станке деление очень простое:
- Установка может осуществляться при помощи хвостовика и конуса Морзе, которые буквально надеваются друг на друга, осуществляя сцепку. В некоторых случаях в них могут быть проделаны соответствующие друг другу резьбовые отверстия для обеспечения хорошего качества крепежа;
- Также крепёж может быть основан на резьбовом сцеплении со станком.
Операторы некоторых предприятий могут самостоятельно изменить заводскую деталь следующим образом: на внешней части конуса Морзе нарезается резьба, которая должна соответствовать по размерам хвостовику, плюс, дополнительно накладывается гайка, дабы было возможно убрать зажимающий инструмент при помощи обычного сменного ключа. Подобные операции в обязательном порядке согласовываются с вышестоящим руководством.
Классификация патронов по классу точности
По классу точности представленные на рынке сверлильные патроны разделяются на две группы: существуют изделия I класса и II. Перед выпуском в продажу осуществляется оценка класса при помощи замера радиального биения, оказываемого на контрольной оправке, что находится в закреплённом состоянии в зажимных элементах патрона. Патроны второго класса допускают чуть большее отклонение, нежели изделия первого (например, для оправки с диаметром в 2-4 мм и длиной в 40-50 мм значения радиального биения для первого и второго класса соответственно составляют 0.05 мм и 0.1 мм).
Кстати, тесты над контрольной оправкой проводятся трижды, а за результат принимают среднее арифметическое получившихся значений отклонения (это необходимо для разносторонней проверки работы детали). В случае, если результаты являются пограничными, проводится ещё один комплекс тестов, при оставшихся «плавающих» значениях детали присваивается худший класс.
Полностью ознакомиться с допускными значениями классов можно в нормативном документе ГОСТ 15935-88.
Следует отметить, что ранее абсолютно все патроны, использовавшие на сверлильных станках, были зажимными, однако сейчас в промышленности всё большую популярность обретают самозажимные патроны, которые подтягиваются за счёт вращения шпинделя. Зажимные патроны постепенно отходят на второй план и используются активно только в быту в обычных ручных дрелях. Кстати, использование самозажимных патронов в непромышленных масштабах специалистами не рекомендуется.
Максимальный диаметр хвостовика сверла
Данный размер показывает, насколько широко раскрываются зажимные губки у патрона.
По этому параметру патроны для дрелей могут иметь следующие максимальные размеры:
- 6 мм
- 6,35 мм
- 6,5 мм
- 10 мм
- 13 мм
- 16 мм
Огромный выбор электроинструмента и бензотехники по низким ценам. Бесплатная доставка до вашего региона. Оплата при получении.
Нетрудно догадаться, что максимальный зажимаемый диаметр хвостовика для той или иной дрели производитель подбирает, исходя из ее мощности и габаритов. Было бы нелепо устанавливать на маленькую дрель в 300 Вт патрон на 16 мм, как и на киловатную модель патрон на 10 мм. Хотя осуществить такое вполне можно, так как, к примеру, есть киловатные дрели с посадочным местом на 1/2″, где изначально стоит патрон с зажимом на 16 мм, а есть и патроны на 10 мм с такой же посадкой. Ну, а о посадках будет сказано ниже в соответствующем разделе.
Касаемо максимального диаметра зажима, то этот вопрос начинает тревожить пользователя, если ему не удается зажать бОльшую по диаметру насадку или сверло, чем позволяет его модель дрели. Что же, в такой ситуации можно подобрать подходящий патрон, однако увлекаться сильно работой с посадкой большого диаметра не стоит, так как, скорее всего, ваша дрель не предназначена для работы с ней из-за малой мощности.
Это интересно: Обои с фламинго в интерьере: освещаем тщательно
Обзор сверлильных патронов
Эффективность технологических операций по сверлению и расточке отверстий полностью зависит от правильности выбора рабочего инструмента и надежности его крепления. Особого внимания требуют патроны для станочного оборудования, подвергаемые значительным нагрузкам и подбираемые с учетом требований российских и зарубежных стандартов (ГОСТ 8522, 15935 и другие). Ошибки на этом этапе обходятся дорого, несоответствие с конусом или хвостовиком сверлильного инструмента приводят к поломкам, биению и значительному росту погрешности обработки. Данные комплектующие предлагают купить прежде всего производители станков и ручного оборудования, к проверенным временем брендам относят патроны Griff, Jet, Metabo, Proma, Профоснастка, Практика и Энкор.
Сверлильный патрон представляет собой относительно небольшую деталь, изготавливаемую из высокопрочных марок стали и предназначенную для обеспечения надежности крепежа рабочего инструмента на оси шпинделя и облегчения процесса его смены. Его размеры стандартные, подобрать нужный вариант в теории не составляет труда, но на практике посадка этого элемента должна быть максимально выверенной. По сути патрон является посредником между сверлом и конусом Морзе (или другим наконечником шпинделя), разрушительные воздействия от вращения рабочего вала в ходе передачи усилий частично сглаживаются, но требования к прочности и твердости этих комплектующих станка довольно высокие. В частности, их изготавливается из стали с показателями не ниже 51 HRC по Роквеллу, кулачки – 54, лучше всего для этих целей подходят цементированные марки.
Конструкция и основные элементы сверлильного патрона бывают разные, минимально возможный диаметр закрепляемого в нем хвостовика сверла варьируется от 0,5 до 5 мм, верхний предел составляет 20 мм (для токарных и фрезерных станков значения могут быть другими). Потребность в применении этой оснастки возникает при проведении следующих технологических операций:
- Сверления глухих и сквозных отверстий.
- Рассверливания ранее подготовленных с целью увеличения их диаметра.
- Зенкерования.
- Развертки конических и цилиндрических поверхностей.
- Накатки резьбы метчиками.
- Зенкования при снятии фасок и выемок.
- Торцевания с целью получения ровного среза, перпендикулярного оси отверстия.
Виды патронов для дрели
Для бытовой и профессиональной сверлильной техники используют быстрозажимной патрон для дрели, работающий без ключа.
С таким зажимом за пару секунд можно сменить сверло, не прибегая к помощи подручного ключа. Усиленным нажатием ладони ослабляют механизм, что позволит освободить режущий инструмент из патрона. Тем же путем фиксируют сверло для дальнейшей работы. Данный вид патрона работает за счет рифленой металлической гильзы и блокирующего шпинделя.
К минусам быстрозажимного патрона относят нестабильное зажатие. Уже поношенный быстрозажимной патрон не качественно фиксирует сверла большого диаметра, что приводит к проворачиванию. Характерно для круглого хвостовика.
Ключевой кулачковый патрон нужно ослаблять и зажимать специальным ключом, который со временем легко потерять в рабочих ситуациях. Интересно, что более опытные пользователи сверлильного инструмента отдают предпочтение именно патрону с ключом, так как зажать сверло или фрезу можно «намертво», к примеру, даже в тисках.
Очень популярны среди радиолюбителей мини патроны для дрели. Такие элементы иногда ставят на бормашину или мини дрель. Можно устанавливать на любой инструмент, приспособленный для сверления. К примеру, ювелирные мастера не смогут выполнять работы без данного крепежа.
Чаще всего мини патроны используют под легкую дрель или бытовой шуруповерт. Оптимальный диаметр сверла для мини патрона от 0,1 до 4,5 миллиметров.
Очень удобно сверлить микросхему, мини модели и ювелирные изделия.
Мини патрон имеет простейшую конструкцию быстрозажимного цангового патрона. Чаще всего изготавливается из латуни.
