機械用コレットチャック：種類、設計、動作原理。 棒材の送りとクランプを行うコレット コレットクランプ機構の仕組み

●工具を取り付けるための専用の固定具です。 工具や円筒状のワークをクランプするコレットチャックの主要要素として使用されます。 四角シャンクや六角シャンク用の特殊コレットも使用されます。

設計と応用

コレットは、円錐台と必要な直径の穴を備えた弾性のある分割スリーブです。 コレット本体には特別なカットが施されており、ツールの取り付けまたは取り外しの際にロッキングブレードが確実に動きます。 圧縮力によりナットの回転が保証されます。

下図はコレット(1)、ストレートシャンクカッター(2)、コレットチャック(3)を示しています。

この固定要素は、コレット チャックに取り付けることを目的としています。コレット チャックは、ほとんどの場合、金属切断機の機器の別個の要素です。 カートリッジ自体は、カートリッジ シートのモールステーパを使用して取り付けられます。 彼もそうかもしれない 整数部機械
コレットは、旋削、穴あけ、フライス加工などの最新の金属切断機械で広く使用されています。 主な利点 このタイプの固定とは、ツールの取り付けまたは取り外しを高速に行うことです。 デメリットとしては、チャックとコレットの標準サイズを厳密に一致させる必要があることが挙げられます。

コレットの種類

現代の金属加工では、 異なる種類サイズやデザインが異なるコレット。 汎用ファスナーは次のように分類されます。

• スルーかつブラインド。 貫通型はサイズに制限のない部品を固定することができ、旋削用のロッドの固定などに使用されます。
• 1 つまたは 2 つのクランプ ゾーン。 2 つのクランプ ゾーンを備えたコレットによって最も強固な固定が提供され、スピンドル軸からのずれが完全に排除されます。
• 四角シャンクまたは六角シャンクのタップやその他のツール用のコレット。 このタイプのクランプの設計は、軸方向の補償を提供します。

旋盤におけるコレットの応用

コレットおよびコレットチャックは、小径ワークの長手方向の加工が必要な場合の主な固定装置として使用されます。 これらのデバイスには、耐摩耗性を高め、金属の固着を防ぐためにセラミックまたはカーバイドのインサートを取り付けることができます。

自動旋盤でワークを加工するには、送りコレットとクランプコレットが使用されます。 フィーダはクランプ装置と組み合わせて使用​​され、第 2 固定装置が開位置にある状態で軸方向の移動に対してワークピースを十分にクランプします。 このタイプのコレットは、供給パイプにネジ接続されています。 ワークをクランプロッドで保持すると、フィーダは元の位置に戻ります。 初期位置。 送りの前に、クランプマシンがワークを解放し、フィーダがワークを一緒に前方に移動させます。

クランプ コレットはバーを自動的にクランプし、スピンドルの前部にあります。 タレット旋盤では、逆テーパを備えたコレットが最もよく使用され、軸方向切削時のクランプ力が増加して剛性が向上します。

GOST規格

GOST 17201-71 は、円筒シャンク用のクランプ タイプのコレットに適用されます。 その他の一般的に使用される規格では、コレットの主寸法と接続寸法が定義されています。 クランプコレットの場合は GOST 2876-80、フィーダーの場合は GOST 2877-80 が適用されます。 国際規格のうち、一般的に適用可能な規格は DIN 6499、ISO 15488 で、2 つのクランプ ゾーンと 1 つのスルーホールを備えた ER コレットのパラメータを規定しています。

コレットチャックなどの装置がタイプ クランプ機構、高速回転する切削工具を固定するために使用されます。 クイックリリース チャックとは異なり、コレット チャックはネジ、ピン、ロック要素などの追加の装置を使用する必要がないため、このような装置はセルフクランプと呼ばれることがあります。

コレットタイプのクランプ要素は旋盤用のチャックに装備されており、加工中に部品が固定されます。 このようなチャックは、加工されるワークピースの幾何学的パラメータに応じて、その寸法とクランプ要素の形状の両方が異なる場合があります。 現在使用されているものの中で最も一般的なのは、ER タイプのコレット クランプです。

主な品種

最新の金属加工機械 (旋盤、フライス加工、穴あけ) を完成させるには、2 つ、3 つ、または 4 つのジョーを備えたセルフセンタリング チャックが使用されます。 このようなチャックのクランプ要素は、手動または機械駆動装置を使用して操作できます。 このようなクランプ機構の応用分野について話すと、2 爪チャックは主に加工中の成形鋳物を固定するために使用され、3 爪クランプ機構の助けを借りて、ワークピースと丸工具シャンクを確実に固定します。円錐形と六角形の形状が保証されます。 4つの爪を備えたクランプ機構は、非対称のワークや長方形の部品を固定する必要がある加工の場合に使用されます。

一般に、加工中に工具やワークを固定するためのすべての機構は次のカテゴリに分類されます。

• コレットタイプのデバイス。
• レバー装置。
• クイッククランプ型デバイス (BZP);
• ウェッジクランプ装置。
• 油圧チャック。
• 膜クランプ。
• サーマルカートリッジ。
• 2 つ、3 つ、および 4 つ爪のクランプ装置。

コレット機構を使用するセルフクランプ チャックは、専用機械と汎用機械の両方に装備するために必要です。 このタイプのチャックを使用する利点は、その設計が小さなトルク値でも十分なクランプ力を提供できることですが、これは他のタイプの同様の装置には言えません。 コレットチャックを選択するときは、その設計の主な要素が硬化鋼で作られているという事実に注意を払う必要があります。 この場合、それははるかに長く続く可能性があります。

コレットのクランプ機構はどのように機能しますか?

コレットクランプを基礎とするフライスチャックまたはターニングチャックは、次の原理に従って動作します。

• 自動締め付けナットを締めると、コレット機構の端に圧力がかかります。
• 圧力の影響下で、コレットは円錐形の穴に移動し、その動作部分を構成する花びらが圧縮されます。
• コレットブレードは収縮することでツールシャンクやワークをしっかりと固定します。

したがって、このようなチャックから工具またはワークピースを取り外すには、セルフクランプナットを緩めて、コレットにかかる圧力を軽減する必要があります。

フライス盤 (または旋削装置) 用のコレット チャックの大きな利点は、他のタイプの同様の装置と比較した場合、そこに固定された工具またはワークピースが完全に中心に配置され、半径方向の振れが最小限に抑えられることです。 さらに、コレットタイプのフライスチャックや旋盤チャックを使用する場合、通常紛失しがちな特殊キーを使用する必要がありません。

コレットチャックを使用して部品、構成を保持できます。 断面これは入口の形状に対応していません。 このような部品をコレットチャックに固定するには、装置に付属の特別なカートリッジが使用されます。

デザイン上の特徴

コレット チャックの主な設計要素は、クランプ ナットとコレット クランプ機構であり、格納可能、格納可能、または固定式にすることができます。 目的に応じて、コレット機構はクランプまたは送りになります。 ワークを内穴の面に沿って固定するためにコレットタイプの機構も使用されます。 この固定は特別な装置であるコレットマンドレルによって確実に行われます。 コレットマンドレルは加工時の部品固定のほか、アタッチメント式カッターの固定にも使用できます。

フィードコレット機構は、加工中にフィードコレット機構に固定された部品を定期的にクランプ装置から引き抜く必要がある場合に使用されます。 このようなコレットの設計は、側面に3つの切り込みが入ってバネクランプ花弁を形成する鋼製ブッシングと、内穴を通って加工物が加工ゾーンに送り込まれるチューブで構成されています。 このような機構を使用する前に、コレットスリーブをチューブのねじ穴にねじ込み、ワークピースの端をクランプ機構のブレードの間に通します。 カムまたは油圧機械機構によって駆動される特別なロッドが、ワークピースを加工ゾーンに送り込む役割を果たします。

クランプコレットもスプリングペタルを備えたスリーブの形で作られており、ワークピースを加工領域に送り込むことなく、ワークピースの固定のみを提供します。 コレット機構で固定するツールシャンクや加工ワークの径により、花びらの枚数が変わる場合があります。 したがって、直径が3 mm以下の工具やワークピースを固定するには、直径が3〜80 mmの3ローブコレット、4ローブコレット、80 mmを超える直径の6ローブコレットが使用されます。ローブコレット。

最小直径の工具やワークピースを固定するには、分割クランプコレットが必要です。このコレットの設計には、ジョーを開く役割を担う特別なスプリングが含まれています。 このタイプのコレットには、工具またはワークピースの直径に応じて選択されたインサートを追加で装備できます。

コレット チャックは、その設計が別のナットによって補完されており、モールス円錐形のシャンクを備えた小径工具の固定に使用できます。 このタイプのコレットの欠点は、異なる直径のツールに対して別のクランプ機構を使用する必要があることです。

縦型機での小径ワークの旋削加工もコレットクランプ機構を使用して行えます。 その際に使用されるコレットチャックは従来品とは設計が異なります。

選ぶときにまず注意すべきこと チャックコレットタイプは、このようなデバイスを使用する装置のスピンドルに固定する方法です。 このような固定には 2 つのオプションがあります。特別なアダプターを使用するか、スピンドルのねじ端にチャックをねじ込むかの 2 つです。 コレットタイプのフライスチャックまたは旋盤チャックがフランジまたはモールステーパを使用して機械のスピンドルに接続される場合は、最初にそれらの正確なパラメータ (ベルト直径とテーパパラメータ) を調べる必要があります。

上で述べたように、ツールシャンクまたは加工されるワークピースの直径に応じて、コレットに装備されるクランプ要素の数が選択されます。 さらに、そのような要素が作られている素材にも注意を払う必要があります。硬ければ硬いほど、カートリッジはより長く使用できます。

3. バーの送りとクランプ用のコレット

自動旋盤では、バーの伸長 (送り) とクランプは機構を使用して実行され、その重要なリンクは送りコレットとクランプ コレットです。

イチジク。 91. ロッドを延長するためのコレット。

フィードコレットは分割スリーブであり、そのジョーは熱処理中に圧縮状態にありました (図 91)。 ジョーの弾性により、クランプコレットが開いているときにロッドを軸方向に移動させるのに十分な力でロッドを確実にクランプする必要があります。 同時に、バーがクランプコレットによって保持されている間、フィードコレットはバーに沿ってスライドして元の位置に移動する必要があるため、フィードコレットジョーの弾性力が大きすぎてはなりません。

フィードコレットとフィードパイプはねじ接続されています。 クランプコレットでバーをクランプすると、送りコレットが後退しながら元の位置にスライドします。 送りの前に、クランプコレットがバーを解放し、送りコレットはバーとともに前方に移動し、コレットの予圧力でバーをグリップします。

で 最近交換可能なインサートを備えたフィーディングコレットが使用されており、同じコレットを使用して異なる直径とプロファイルのロッドをフィードできるため、より合理的な使用が保証されます。

動作条件により、フィードコレットは高い耐摩耗性を持たなければなりません。その結果、フィードコレットは通常、肌焼き鋼または表面硬化鋼で作られています。 コンテンツの増加合金元素。

自動旋盤におけるバーの自動クランプは、主軸先端に配置されたクランプコレットを使用して実行されます。

イチジク。 92. ロッド固定用コレット: a - 直径が 5 mm まで。 b - 直径6〜36 mm。

存在する さまざまなデザインクランプコレットとそれに応じたクランプ方法。 回転自動機械では、逆コーンを備えたコレットが使用されました (図 92)。 このタイプのロッドの固定により、軸方向の切削力によってコレットによるロッドのクランプ力が増加するため、より大きな剛性が得られます。

コレットは、その前部で機械のスピンドルに寄りかかることができます (図 22、c)。 この場合、ロッドをコレットにクランプするにはスリーブが必要で、これに圧縮力を加える必要があります。 この締め付けにより、クランププロセス中、スリーブが移動する一方でコレットは軸方向に静止したままとなるため、ロッドの正確な送りが保証されます。

このロッド固定方式の主な欠点は、クランプ機構の寸法が比較的大きくなることです。

コレットには、丸材と六角材の場合は 3 つのスロットがあり、四角材の場合は 4 つのスロットが作成されます。

クランプコレットは通常、U8、9ХС鋼で作られています。 硬化後の作業部分の硬度は RC ～ 58 ～ 60、テール部分の硬度は RC ～ 38 ～ 50 でなければなりません。

最近では、コレット本体にネジで取り付けられる、過渡的に交換可能なジョーを備えたコレットが使用されています。 実際には、このようなコレットは、さまざまな直径のロッドをジョーでクランプするため、非常に便利であることがわかります。 したがって、異なるロッド直径に対応する一組のコレットが、一組のジョーに置き換えられます。 また、状況は改善傾向にあります 熱処理交換可能なジョーは独立して熱処理されているため、コレットを使用できます。

交換可能なジョーを備えたコレットの欠点は、設計が複雑であり、剛性がわずかに低下することです。

低い切削抵抗を引き起こす部品の加工に使用されるコレットには、クランプ ポイントのロッドの表面が劣化しないように、通常、研削穴が付いています。 高い切削抵抗では、ロッドとコレットの間の摩擦を増加させるためにクランプ面が波形になります。

フィードコレットとクランプコレットの主な寸法を図に示します。 91 と 92 を表に示します。 35.

表35 主な寸法(mm単位) 回転自動機に使用されるフィードおよびクランプコレット(図91、92)