Collet untuk mesin bubut otomatis. Collet chuck untuk mesin: jenis, desain, prinsip operasi

Alat seperti collet chuck adalah jenis mekanisme penjepit yang digunakan untuk mengamankan alat pemotong yang berputar dengan kecepatan tinggi. Berbeda dengan quick-release chuck, collet chuck tidak memerlukan penggunaan perangkat tambahan seperti sekrup, pin, atau elemen pengunci, itulah sebabnya perangkat tersebut sering disebut self-clamping.

Elemen penjepit tipe collet dilengkapi dengan chuck untuk mesin bubut, di mana bagian-bagiannya dipasang selama pemrosesan. Chuck tersebut, tergantung pada parameter geometris benda kerja yang sedang diproses, mungkin berbeda baik dalam dimensi maupun bentuk elemen penjepit. Yang paling umum digunakan saat ini adalah klem collet tipe ER.

Varietas utama

Untuk melengkapi mesin pengerjaan logam modern (mesin bubut, penggilingan dan pengeboran), digunakan chuck self-centering yang dilengkapi dengan dua, tiga atau empat rahang. Elemen penjepit pada chuck tersebut dapat dioperasikan secara manual atau menggunakan penggerak mekanis. Jika kita berbicara tentang bidang penerapan mekanisme penjepitan seperti itu, maka chuck dua rahang digunakan terutama untuk memperbaiki coran berbentuk selama pemrosesannya, dan dengan bantuan mekanisme penjepitan tiga rahang, pengikatan benda kerja dan betis perkakas yang andal dari bentuk bulat, bentuk kerucut dan heksagonal dipastikan. Mekanisme penjepit yang dilengkapi dengan empat rahang digunakan jika pemrosesan memerlukan pemasangan benda kerja asimetris atau bagian persegi panjang.

Secara umum, semua mekanisme untuk memperbaiki suatu perkakas atau benda kerja selama pemrosesan dibagi ke dalam kategori berikut:

• perangkat tipe collet;
• perangkat tuas;
• perangkat tipe penjepit cepat (BZP);
• perangkat penjepit baji;
• chuck hidrolik;
• klem membran;
• kartrid termal;
• perangkat penjepit dua, tiga dan empat rahang.

Chuck penjepit sendiri, yang menggunakan mekanisme collet, diperlukan untuk melengkapi mesin khusus dan universal. Keuntungan menggunakan chuck jenis ini adalah desainnya memberikan gaya penjepitan yang cukup bahkan dengan nilai torsi yang kecil, yang tidak dapat dikatakan tentang perangkat serupa jenis lainnya. Saat memilih collet chuck, Anda harus memperhatikan fakta bahwa elemen utama desainnya terbuat dari baja yang dikeraskan. Dalam hal ini, bisa bertahan lebih lama.

Bagaimana cara kerja mekanisme penjepit collet?

Chuck penggilingan atau pembubutan, yang didasarkan pada penjepit collet, bekerja berdasarkan prinsip berikut:

• Mur yang dapat mengencangkan sendiri, yang dikencangkan, menciptakan tekanan pada ujung mekanisme collet.
• Di bawah pengaruh tekanan, collet bergerak ke dalam lubang berbentuk kerucut, yang menyebabkan kompresi kelopak yang membentuk bagian kerjanya.
• Dengan berkontraksi, bilah collet mengencangkan betis pahat atau benda kerja dengan aman.

Oleh karena itu, untuk melepaskan perkakas atau benda kerja dari chuck seperti itu, mur penjepit sendiri perlu dilonggarkan, sehingga mengurangi tekanan yang diberikannya pada collet.

Keuntungan besar dari collet chuck untuk mesin penggilingan (atau peralatan pembubutan), jika dibandingkan dengan perangkat serupa jenis lainnya, adalah bahwa perkakas atau benda kerja yang dipasang di dalamnya berada di tengah dengan sempurna, yang memastikan runout radial minimal. Selain itu, untuk menggunakan mesin milling atau bubut tipe collet, tidak perlu menggunakan kunci khusus yang biasanya sering hilang.

Collet chuck dapat digunakan untuk menahan bagian yang konfigurasi penampangnya tidak sesuai dengan bentuk lubang masuknya. Untuk memperbaiki bagian seperti itu di collet chuck, kartrid khusus digunakan yang disertakan dengan perangkat.

Fitur desain

Elemen desain utama dari setiap collet chuck adalah mur penjepit dan mekanisme penjepit collet, yang dapat ditarik, ditarik, atau diam. Tergantung pada tujuannya, mekanisme collet dapat berupa penjepitan atau pengumpanan. Mekanisme tipe collet juga digunakan untuk memasang benda kerja di sepanjang permukaan lubang internalnya. Fiksasi ini dijamin oleh perangkat khusus – mandrel collet. Selain untuk memperbaiki bagian-bagian selama pemrosesan, mandrel collet dapat digunakan untuk mengamankan pemotong tipe lampiran padanya.

Mekanisme feeding collet digunakan dalam kasus di mana bagian yang dipasang di dalamnya selama pemrosesan harus ditarik keluar secara berkala dari perangkat penjepit. Desain collet semacam itu terdiri dari selongsong baja, pada permukaan sampingnya dibuat tiga potongan, membentuk kelopak penjepit pegas, serta tabung melalui lubang bagian dalam tempat benda kerja dimasukkan ke dalam zona pemrosesan. Sebelum menggunakan mekanisme seperti itu, selongsong collet disekrup ke dalam lubang berulir di dalam tabung, dan ujung benda kerja dilewatkan di antara bilah mekanisme penjepit. Batang khusus yang digerakkan oleh cam atau mekanisme hidromekanis bertanggung jawab untuk memasukkan benda kerja ke dalam zona pemrosesan.

Collet penjepit, yang juga dibuat dalam bentuk selongsong dengan kelopak pegas, hanya memberikan fiksasi benda kerja, tanpa memasukkannya ke dalam area pemrosesan. Tergantung pada diameter betis pahat atau benda kerja yang sedang diproses, yang dipasang menggunakan mekanisme collet, jumlah kelopak dapat bervariasi. Jadi, untuk memasang perkakas dan benda kerja dengan diameter tidak lebih dari 3 mm, digunakan collet tiga lobus, dengan diameter 3 hingga 80 mm - collet empat lobus, dan dengan diameter lebih dari 80 mm - enam- collet lobus.

Untuk memperbaiki perkakas dan benda kerja dengan diameter terkecil, diperlukan collet penjepit terpisah, yang desainnya berisi pegas khusus yang bertanggung jawab untuk membuka rahang. Collet jenis ini juga dapat dilengkapi dengan sisipan yang dipilih tergantung pada diameter pahat atau benda kerja.

Collet chuck, yang desainnya dilengkapi dengan mur lain, dapat digunakan untuk memasang perkakas berdiameter kecil dengan betis Morse berbentuk kerucut. Kerugian dari collet jenis ini adalah untuk perkakas dengan diameter berbeda perlu menggunakan mekanisme penjepitan terpisah.

Pembubutan benda kerja berdiameter kecil yang dilakukan pada mesin tipe memanjang juga dapat dilakukan dengan menggunakan mekanisme penjepit collet. Collet chuck yang digunakan dalam kasus seperti itu berbeda dalam desainnya dari model konvensional.

Hal pertama yang harus Anda perhatikan ketika memilih chuck tipe collet adalah bagaimana perangkat tersebut dipasang pada spindel peralatan yang Anda gunakan. Ada dua opsi untuk pengikatan tersebut: menggunakan adaptor khusus atau memasang chuck ke ujung berulir spindel. Jika chuck milling atau bubut tipe collet akan dihubungkan ke spindel mesin menggunakan flensa atau lancip Morse, Anda harus terlebih dahulu mengetahui parameter pastinya (diameter sabuk dan parameter lancip).

Seperti disebutkan di atas, tergantung pada diameter betis pahat atau benda kerja yang sedang diproses, jumlah elemen penjepit yang dilengkapi collet dipilih. Selain itu, Anda harus memperhatikan bahan dari mana elemen-elemen tersebut dibuat: semakin sulit, semakin lama kartrid akan bertahan.

3. Collet untuk memberi makan dan menjepit batang

Pada mesin bubut otomatis, pemanjangan (pengumpanan) dan penjepitan batang dilakukan dengan menggunakan suatu mekanisme, yang penghubung pentingnya adalah pengumpanan dan penjepitan collet.

Ara. 91. Collet untuk memanjangkan batang.

Collet umpan adalah selongsong terbelah, yang rahangnya berada dalam keadaan terkompresi selama perlakuan panas (Gbr. 91). Elastisitas rahangnya harus memastikan penjepitan batang dengan kekuatan yang cukup untuk menggerakkannya ke arah aksial ketika collet penjepit terbuka. Pada saat yang sama, gaya elastis rahang collet pengumpan tidak boleh terlalu besar, karena collet pengumpan harus meluncur di sepanjang batang, berpindah ke posisi semula, sedangkan batang ditahan oleh collet penjepit.

Collet umpan dan pipa umpan miliki koneksi berulir. Ketika batang dijepit oleh collet penjepit, collet umpan, bergerak mundur, meluncur ke posisi semula. Sebelum mengumpan, collet penjepit melepaskan batang, dan collet pengumpan bergerak maju bersamanya, mencengkeramnya dengan gaya pramuat collet.

DI DALAM Akhir-akhir ini Collet pengumpanan dengan sisipan yang dapat diganti telah digunakan, yang memberi mereka lebih banyak penggunaan rasional, karena memungkinkan penggunaan collet yang sama untuk mengumpankan batangan dengan diameter dan profil berbeda.

Karena kondisi pengoperasian, collet umpan harus memiliki ketahanan aus yang tinggi, sehingga biasanya terbuat dari baja yang diperkeras atau baja dengan kandungan elemen paduan yang tinggi.

Penjepitan otomatis batang pada mesin bubut otomatis dilakukan dengan menggunakan collet penjepit yang ditempatkan di ujung depan spindel.

Ara. 92. Collet untuk mengamankan batang: a - dengan diameter hingga 5 mm; b - dengan diameter 6 hingga 36 mm.

Ada berbagai desain collet penjepit dan, karenanya, metode penjepitan. Pada mesin otomatis berputar, collet dengan kerucut terbalik digunakan (Gbr. 92). Jenis pengikatan batang ini memberikan kekakuan yang lebih besar, karena gaya potong aksial meningkatkan gaya penjepitan batang oleh collet.

Collet dapat bersandar pada poros mesin dengan bagian depannya (Gbr. 22, c). Dalam hal ini, untuk menjepit batang ke collet, ditemukan selongsong yang gaya tekannya harus diterapkan. Pengikatan ini memastikan pengumpanan batang secara akurat, karena selama proses penjepitan collet tetap diam pada arah aksial, sementara selongsong bergerak.

Kerugian utama dari skema pengikatan batang ini adalah peningkatan komparatif dalam dimensi mekanisme penjepit.

Tiga slot dibuat di collet untuk bahan bulat dan heksagonal, dan empat untuk bahan persegi.

Collet penjepit biasanya terbuat dari baja U8, 9ХС; setelah pengerasan, mereka harus memiliki kekerasan bagian kerja RC ~ 58-60, dan kekerasan bagian ekor - RC ~ 38-50.

Baru-baru ini, collet dengan rahang transisi yang dapat diganti, yang dipasang ke badan utama collet dengan sekrup, telah digunakan. Dalam praktiknya, collet seperti itu ternyata sangat nyaman, karena mereka menjepit batang dengan diameter berbeda dengan rahang. Jadi, satu set collet untuk diameter batang yang berbeda digantikan oleh satu set rahang. Selain itu, kondisi perlakuan panas pada collet ditingkatkan, karena rahang yang dapat diganti diberi perlakuan termal secara independen.

Kerugian dari collet dengan rahang yang dapat diganti adalah kompleksitas desain dan kekakuan yang sedikit berkurang.

Collet yang digunakan untuk mengolah bagian yang menyebabkan gaya potong rendah biasanya memiliki lubang tanah, sehingga permukaan batang pada titik penjepitan tidak rusak. Pada gaya potong yang tinggi, permukaan penjepit dibuat bergelombang untuk meningkatkan gesekan antara batang dan collet.

Dimensi utama dari feed dan collet penjepit ditunjukkan pada Gambar. 91 dan 92 diberikan dalam tabel. 35.

Tabel 35 Dimensi Utama(dalam mm) collet pengumpan dan penjepit yang digunakan pada mesin otomatis berputar(Gbr. 91 dan 92)

- Ini adalah perangkat pemasangan khusus untuk memasang alat. Ini digunakan sebagai elemen utama collet chuck untuk menjepit perkakas atau benda kerja berbentuk silinder. Collet khusus untuk shank persegi atau heksagonal juga digunakan.

Desain dan Aplikasi

Collet adalah selongsong split pegas dengan kerucut terpotong dan lubang dengan diameter yang dibutuhkan. Badan collet memiliki potongan khusus yang memastikan pergerakan bilah pengunci saat memasang atau melepas perkakas. Gaya tekan memastikan perputaran mur.

Gambar di bawah menunjukkan collet (1), pemotong betis lurus (2) dan collet chuck (3).

Elemen pemasangan ini dimaksudkan untuk pemasangan di collet chuck, yang, paling sering, merupakan elemen terpisah dari peralatan mesin pemotong logam. Kartrid sendiri dipasang menggunakan lancip Morse pada dudukan kartrij. Dia mungkin juga demikian bagian yang tidak terpisahkan mesin
Collet banyak digunakan pada mesin pemotong logam modern - pembubutan, pengeboran, dan penggilingan. Keuntungan utama dari jenis fiksasi ini adalah kecepatan pemasangan atau pelepasan alat yang tinggi. Kerugiannya termasuk kebutuhan untuk secara ketat mencocokkan ukuran standar chuck dan collet.

Jenis collet

Dalam pengerjaan logam modern, berbagai jenis collet digunakan, berbeda dalam ukuran dan desain. Pengencang serba guna dibagi menjadi:

• Melalui dan buta. Melalui yang dapat memperbaiki bagian dengan ukuran tidak terbatas dan digunakan, misalnya, untuk memasang batang untuk diputar.
• Satu atau dua zona penjepit. Fiksasi paling kaku disediakan oleh collet dengan dua zona penjepit, yang sepenuhnya menghilangkan penyimpangan dari sumbu spindel.
• Collet untuk keran dan perkakas lainnya dengan betis persegi atau hex. Desain penjepit jenis ini memberikan kompensasi aksial.

Penerapan collet pada mesin bubut

Collet dan collet chuck digunakan sebagai peralatan pemasangan utama ketika pemrosesan longitudinal benda kerja berdiameter kecil diperlukan. Perangkat ini dapat dilengkapi dengan sisipan keramik atau karbida untuk meningkatkan ketahanan aus dan mencegah logam lengket.

Untuk bekerja dengan benda kerja pada mesin bubut otomatis, collet pengumpanan dan penjepit digunakan. Pengumpan digunakan bersama dengan perangkat penjepit dan memberikan penjepitan yang cukup pada benda kerja untuk bergerak ke arah aksial, dengan peralatan pemasangan kedua dalam posisi terbuka. Collet jenis ini memiliki sambungan berulir ke pipa suplai. Saat benda kerja dipegang oleh batang penjepit, pengumpan bergerak kembali ke posisi semula. Sebelum mengumpan, mesin penjepit melepaskan benda kerja dan pengumpan juga menggerakkannya ke depan.

Collet penjepit menyediakan penjepitan otomatis pada batang dan terletak di bagian depan spindel. Pada mesin bubut turret, collet dengan lancip terbalik paling sering digunakan, yang memberikan kekakuan lebih tinggi karena peningkatan gaya penjepitan selama pemotongan aksial.

standar gost

GOST 17201-71 berlaku untuk collet tipe penjepit yang ditujukan untuk betis silinder. Standar lain yang umum digunakan menentukan dimensi utama dan penghubung collet. Untuk menjepit collet, Gost 2876-80 berlaku, untuk pengumpan - gost 2877-80. Dari standar internasional Yang berlaku umum adalah DIN 6499, ISO 15488, yang mengatur parameter collet ER - dengan dua zona penjepit dan lubang tembus.