Кіріспе

Шарпының түрі

Кольцет – сегменттелген жең, лента немесе жаға. Кольцеттің екі радиалдық бетінің бірі әдетте конусты (яғни қиық конус) ал екіншісі цилиндрлі болады. "Кольцет" термині көбінесе жұмысшешімді немесе құралды (мысалы, бұрғыны) ұстау үшін кольцеттерді пайдаланатын, бірақ басқа да механикалық қолданыстары бар шайба түрін білдіреді. Сыртқы кольцет – цилиндрлі ішкі және конусты сыртқы беті бар жең. Кольцетті сәйкес келетін конусқа қарсы қысып, оның ішкі бетінің диаметрін сәл кішіретуге болады, бұл құралды немесе жұмысшешімді сенімді ұстау үшін қысып тұрады. Көбінесе кольцет серіппелі болаттан жасалады және оның бойында кеңейіп, жирылуына мүмкіндік беретін бір немесе бірнеше тіліктер болады. Бұл типтегі кольцет құралдың немесе жұмысшешімнің сыртқы бетін ұстайды. Бұл ең көп таралған кольцеттік шайба. Сыртқы кольцет қуыс цилиндрдің ішкі бетіне немесе тесігіне жабысады. Кольцеттің конусы ішкі болып келеді және сәйкес келетін конус тартылғанда немесе кольцеттің ішкі конусына күш түсіргенде кольцет кеңейеді. Қысу құрылғысы ретінде кольцеттер жоғары қысу күшін және дәл туралауды қамтамасыз ете алады. Кольцеттің қысу беті әдетте цилиндрлі болғанымен, оны кез келген анықталған пішінге бейімдеуге болады.

Аспап машиналары үшін коллеттік шайбалар

Жалпы, бірлік ретінде қарастырылатын коллеттік патронның құрамына конус пішіндес қабылдау гильзасы (кейде машина білігімен біртұтас), қабылдау гильзасына енгізілетін коллеттің өзі (әдетте серіппелік болаттан жасалған) және (көбінесе) коллетті бұрап, оны тағы бір конус арқылы қысып тұратын қақпақ кіреді. Токарлық операциялар сияқты машинамен өңдеуде, жұмысшеңді ұстау үшін патрондар жиі қолданылады. Төмендегі кестеде жұмысшеңдерді ұстауға қолданылатын үш ең көп таралған патронның функционалдық салыстыруы келтірілген. +Патрон түрлерімен салыстыру Коллеттік патрон Тісті патрон Тәуелсіз құысқыш патрон 1. Жылдам бекіту (бір детальді босату, жаңа детальға ауысу, қайта бекіту) 2. Өзінен-өзі ортаға келтіру 3. Күшті қысу 4. Дірілге төзімділік (босаңқырауға қарсылық) 5. Нақты ортаға келтіру (TIR-ден кем және әдетте одан да аз) Коллеттердің қысу диапазоны тар және белгілі бір құралдарды (мысалы, дрельдерді) немесе материалды ұстау үшін көптеген коллеттер қажет. Бұл бастапқы құнының жоғары болуына және оларды электр дрельдерінде және т.б. жалпы пайдалану үшін қолайсыз етеді. Дегенмен, коллеттің басқа типтегі патроннан артықшылығы – ол келесі қасиеттердің бәрін бір патронға біріктіреді; осылайша, ол қайталама жұмыстар үшін өте пайдалы.

Металл өңдеу

Металл өңдеу өнеркәсібінде қолданылатын коллеттердің көптеген түрлері бар. Көптеген өнеркәсіптік стандарттар R8 (фрезерлік станоктар үшін ішкі бұрандасы бар) және 5C (әдетте токарлық станоктар үшін сыртқы бұрандасы бар) болып табылады. Сонымен қатар, тек бір өндірушінің жабдықтарына ғана сәйкес келетін авторлық құқықтары бар дизайн да бар. Коллеттердің ұстау қабілеті диаметрі нөлден бірнеше дюймға дейін өзгеруі мүмкін. Ең көп таралған коллеттер дөңгелек таяқшаны немесе құралды ұстайды, бірақ шаршы, алтыбұрышты және басқа да пішіндерге арналған коллеттер де бар. Сыртқы ұстағыш коллеттерден басқа, бөлшектің ішкі бетін ұстап, сыртқы бетін өңдеуге мүмкіндік беретін коллеттер де бар (кеңейтілген мандрелге ұқсас). Сонымен қатар, машина жасаушылар кез келген ерекше өлшемдегі немесе пішіндегі бөлшекті ұстау үшін арнайы коллет жасауды жиі кездестіреді. Мұндай коллеттер көбінесе «төтенше жағдайға арналған» (e коллеттер) немесе «жұмсақ» коллеттер (олар қатайтылмаған күйде сатылып, қажет болған жағдайда өңделеді) деп аталады. Тағы бір түрі – қадамды коллет, ол шпиндельден үлкен диаметрге дейін көтеріліп, үлкен детальдарды ұстауға мүмкіндік береді. Қолдану кезінде ұсталатын деталь коллетке салынады, содан кейін коллет (бұрандалы қақпақпен) итеріледі немесе (бұрандалы тартқышпен) конустық пішіндегі корпусына тартылады. Конус пішіні осьтік күштің бір бөлігін радиалды қысым күшіне айналдырады. Дұрыс бекітілгенде, детальды немесе құралды сенімді ұстау үшін жеткілікті күш қолданылады. Қақпақ немесе тартқыш бұрандасы бұрандалы тетік ретінде әрекет етеді, ал конус бұл тетік күшін арттырады, сондықтан бұрандаға аз күш түсіргенде де зор қысым күші пайда болады. Коллеттің дәл, симметриялық пішіні мен берік материалы радиалды орталықтану мен осьтік концентриктілікті қамтамасыз етеді. Негізгі механизм кинематикалық еркіндіктің алты дәрежесінің төртеуін – екі орынды және екі бұрышты – шектейді. Коллеттер детальдарды осьтік бағытта (бесінші еркіндік дәрежесі) дәл орналастыру үшін реттелетін ішкі тоқтаумен немесе ішкі пішінге орнатылған иық тоқтаумен жабдықталуы мүмкін. Қалған алтыншы еркіндік дәрежесі, яғни детальдің коллет ішінде айналуы, шаршы, алтыбұрышты немесе басқа да дөңгелек емес пішіндегі детальдарды пайдалану арқылы шектеледі.

ER коллеттері

Rego Fix компаниясы 1973 жылы әзірлеген және патент алған "ER" қысқыш жүйесі DIN 6499 стандарты бойынша стандартталған, бұл әлемдегі ең көп қолданылатын қысқыш жүйесі болып табылады және қазіргі таңдағыда әлемнің көптеген өндірушілерінен алуға болады. Стандартты сериялар: ER 8, ER 11, ER 16, ER 20, ER 25, ER 32, ER 40 және ER 50. "ER" атауы Rego Fix компаниясы өзгертіп, "Rego Fix" дегенді білдіретін "R" әрпін қосқан "E" қысқышынан шыққан (бұл атаулардың әріптік сериясы). Сериялық нөмір – бұл конус тәрізді ұяның миллиметрлермен өлшенген ашылу диаметрі. ER қысқыштары серияның көпшілігінде (ER 50 үшін 2 мм-ге дейін, ал кіші өлшемдерде 0,5 мм-ге дейін) номиналды ішкі өлшемінен 1 мм-ге дейін кішірек бөлшектерді ұстау үшін жиырылады және 1 мм немесе 0,5 мм қадамдармен қол жетімді. Осылайша, берілген қысқыш номиналды өлшемінен бастап 1 мм-ге дейін кішірейтілген өлшемдегі диаметрді ұстай алады, ал номиналды 1 мм қадамдармен жасалған ER қысқыштарының толық жиынтығы серияның сыйымдылығы шегіндегі кез келген цилиндрлік диаметрге сәйкес келеді. ER бекіткіш патронмен ER қысқыштары құрал ұстағыштар ретінде шпиндель патронымен қолданылатын бастығынан басқа, кішкентай бөлшектерді ұстауға арналған бекіткіш ретінде де қолданылуы мүмкін. Метрлік стандарт болғанымен, империялық өлшемдегі құралдарды қолдануға ыңғайлы болу үшін ішкі дюймдік өлшемдері бар ER қысқыштары кеңінен қол жетімді. ER қысқышының серпімді геометриясы тек цилиндрлік бөлшектерге ғана жақсы сәйкес келеді және әдетте 5C қысқыштары сияқты шаршы немесе алтыбұрышты пішіндерге қолданылмайды.

R8 тұтқалары

R8 колеттерін Bridgeport Machines, Inc. фрезерлік станоктарда қолдану үшін әзірледі. Ерекшелігі, R8 колеттері станоктың конустық тесігіне тікелей орналасады (яғни, бөлек патрон қажет емес) және R8 конустық ұшы бар құралдарды да тікелей орнатуға болады. R8 жылдам құрал алмасуды қамтамасыз ету үшін жасалған, сондықтан колет пен құрал сабының диаметрінің нақты сәйкес келуі қажет. R8 колеттері орнату немесе алып тастау кезінде айналудың алдын алу үшін ойыққа ие, бірақ қозғаушы күшті қамтамасыз ететін – ойық емес, қысылған конус. Колеттер артқы жағынан тартқыш арқылы қысылады, олар өздігінен босатылады және құрал алмасуды автоматтандыруға мүмкіндік береді.

5C колеттері

Басқа көптеген машиналық колет жүйелерінен өзгеше, 5C колеттері негізінен жұмысты бекіту үшін әзірленген. Сырттан R8 колеттеріне ұқсас болғанымен, 5C колеттерінің артқы жағында колетті жабу үшін сыртқы бұрандасы бар, сондықтан жұмыс дайындамалары колеттің және патрондағы тесіктен толығымен өте алады (5C колеттерінде көбінесе жұмыс дайындамасын орналастыру үшін ішкі бұрандасы да болады). Төртбұрышты және алтыбұрышты материалдарды ұстауға арналған колеттер де қолжетімді. 5C колеттерінің жабылу диапазоны шектеулі болғандықтан, саптаманың және колеттің диаметрлері дәл сәйкес келуі керек. C сериясындағы тағы бірнеше (1C, 3C, 4C, 5C, 16C, 20C және 25C) әртүрлі бекіту диапазондары бар. 5C колетіне ұқсас мүмкіндіктерге ие колет жүйесі (алғашқыда Hardinge компаниясының өнімдік жүйесі) – 2J (алғашқыда Hardinge компаниясының бәсекелесі Sjogren компаниясының өнімдік жүйесі, кейіннен Hardinge компаниясы оны қабылдады).

355E Коллеттер

SO Deckel құрал доғарыштары мұндайда қолданылады. Кейде U2 ұстағыштар деп те аталады.

Сағат шеберлері үшін

Массачусетс штатының Уолтем қаласында сағат жасау коллеттердің ойлап табылуына әкелді. Сағат жасаушылардың барлық токарлық станоктарында сыртқы бұрандасы арқылы өлшенетін коллеттер қолданылады. Ең танымал өлшем – 8 мм, ол бірнеше түрде келді, бірақ барлық 8 мм коллеттер бір-бірімен алмастырылатын. Lorch, неміс токарлық станок өндірушісі, 6 мм коллеттермен бастады, ал алғашқы Boleys 6.5 мм коллетті пайдаланды. 6 мм коллет 6.5 мм станокқа сыяды, бірақ бұл дұрыс емес тәжірибе. Clement және Levin қолданған 10 мм коллет тағы бір танымал өлшем. Жұмысты бекіту үшін коллеттер 0.1 мм қадаммен өлшенеді, ал бетіндегі сан миллиметрдің оннан бір бөлігімен диаметрін көрсетеді. Демек, 5 саны – 0.5 мм коллет. Сағат жасаушылардың коллеттері қосымша конфигурацияларда да болады. Сыртқы периметрінен тісті дөңгелектерді ұстау үшін ішке қарай жылжитын сатылы коллеттер бар. Олар әртүрлі өлшемдегі тісті дөңгелектерге арналған бес жиынтықтан тұрады. Бұлар, тік тағандарды ұстайтын коллеттер сияқты, сыртқы конус бойынша жабылады. Сақиналы коллеттер де бес жиынтықтан тұрады және жұмысты тесіктің ішінде бекітеді. Олар токарлық станоктың бастығының сыртқы конусына қарсы сыртқы конус арқылы тартылғанда ашылады. Сағат коллеттеріне бейімдегіш адаптерлер және балауыз немесе цементтік патрон да кіреді. Бұл коллеттерге әдетте латунь кірістірме орнатылады, оған кішкентай бөлшектер, әдетте шеллакпен жабыстырылады. "Қазіргі заманғы сағат жасаушының токарлық станогы және оны қалай пайдалану" кітабында өндірушілер мен өлшемдердің тізімі бар; кітапта негізгі коллеттерге "бөлшектенген сымды патрон" деп сілтеме жасалғанын ескеріңіз.

DIN 6343 өлшемі жоқ ұзындықтағы тұтқалар

Бұл патрон ұстағыштары, әсіресе өндірістік станоктарда, соның ішінде рычагты немесе автоматты жабылатын еуропалық токарлық станоктарда кең таралған. Тартылатын патрон ұстағыштардан айырмашылығы, олар жабылу үшін артқа тартылмайды, көбінесе алға қарай итеріледі, ал алдыңғы беті өз орнында қалады.

Көп өлшемді жапсырмалар

Жұмыс ұстау мүмкіндігін кеңейтетін, жақтары арасында серіппелер немесе серіппелі аралықтар арқылы жұмыс істейтін патрон қаптары; мұндай патрон қаптары Jacobs (Rubberflex), Crawford (Multibore) және Pratt Burnerd компанияларымен әзірленген, және кейбір жағдайларда белгілі бір серіппелі патрон қаптарымен үйлесімді.

Морзелік конуслы тұяқтар

Морзе конусы – бұрғылау станоктарында, токарлық станоктарда және кішкентай фрезерлік станоктарда жиі қолданылатын, кең таралған машина конусы. Бұрғылауға арналған патрондар көбінесе Морзе конусын пайдаланады және Морзе конусты бұрғы ұштарын орнату үшін алынып тасталуы мүмкін. Морзе конусты патрондар жиынтығы әдетте Морзе конусына сәйкес келетін адаптерде ER патрондарын қолданады. Адаптерді тарту таяқшасымен бекіту үшін бұрандалы ұямен жабдықталған. Олар тік сапты құралдарды (бұрғыларды және фрезерлерді) патрондан гөрі сенімдірек және жоғары дәлдікпен (кем ауытқумен) ұстауға мүмкіндік береді.

Ағаштан жасалған бұйымдар

Ағаштан жасалған рутерде (ағаш өңдеуде қолданылатын қолмен ұсталатын немесе үстелге орнатылған электр құралы), бітті бекітетін бөлік – коллет. АҚШ-та ол әдетте біттерге арналса, Еуропада біттер көбінесе басқаша болады. Коллет гайкасы сыртынан алтыбұрышты, сондықтан оны стандартты кілтпен ашып немесе жауып тастауға болады, ал ішкі жағында бұрандалы жіптері бар, осыған арқасында мотор білігіне бұрап бекітуге болады.

Қолөнер хоббилері

Көптеген пайдаланушылар (хоббишілер, графика суретшілері, сәулетшілер, студенттер және басқалар) X-Acto немесе оған балама пышақтың жалпағын бекітетін бөлігі ретінде коллеттермен таныс болуы мүмкін. Тағы бір кең таралған мысал – Dremel немесе оған ұқсас роторлық құралдың биттерін ұстайтын коллет.

Жартылай өткізгішпен жұмыс

Жартылай өткізгіш өнеркәсібінде, кесілгеннен кейін пластинадан (wafer) микросхеманы (die) алып, оны корпуске (package) орнату үшін микросхема ұстағышы (die collet) қолданылады. Олардың кейбіреулері резеңкеден жасалған және микросхеманы алу үшін вакуум қолданылады.

Ішкі жанатын қозғалтқыштар

Ішкі жанатын қозғалтқыштардың көпшілігі кіретін және шығатын клапандарды тұрақты клапан серпімді қысымымен ұстауға арналған екі бөлікті коллетті пайдаланады, бұл клапандарды, камера білікшелері клапанның жоғарғы жағымен жанаспағанда, жабық күйіне қайтарады. Екі жарты коллеттің ішкі көтерілген қабырғасы бар, ол әр клапанның мойнындағы дөңгелек ойыққа орналасады, ал коллеттің сыртқы жағы серпім ұстағышына (кейде жаға деп те аталады) конус тәрізді бекітіледі, бұл конус ұстағышты орнында ұстайды және клапан мойнындағы дөңгелек ойықтағы көтерілген қабырға да коллеттің жартысын клапан мойнына бекітеді. Клапандарды цилиндр басынан алу үшін «клапан серпімді компрессоры» қолданылады, ол серпімдерге күш түсіріп, серпім ұстағышын қысып, коллеттерді алуға мүмкіндік береді. Компрессор алынғаннан кейін, ұстағыш, серпім және клапанды цилиндр басынан алуға болады. Клапан серпімді компрессорын қолданғанда ұстағыш қозғалмайтынын байқауға болады, себебі уақыт өте келе көміртегі жиналып, ұстағыш пен коллеттерді сәл тұйықтап алады. Клапан мойнынан жоғары орналасқан клапан серпімді компрессордың арт жағына жеңіл соққы беру ұстағышты босатып, ажыратылған коллетті алу кезінде серпімдерді қысуға мүмкіндік береді. Қайта жинау кезінде компрессор босатылғанда екі бөлікті коллеттерді орнында ұстау қиын, сондықтан екі бөлікті коллеттердің ішкі жағына аз мөлшерде май жағу, компрессор босатылғанда оларды клапан мойнында ұстап тұрады, содан кейін серпім ұстағышы көтерілгенде конустық екі бөлікті коллеттерді орнында бекітеді.

Атыс қарулары

Blaser R93 (және ұқсас модельдер) кеңейтілетін коллетті пайдаланатын ерекше бұрандалы құлыптау жүйесін қолданады. Коллетте бағана тәрізді L пішіндес сегменттері бар, олар ұңғының осінен сыртқа қарай бағытталған. Көптеген бағаналар жүктемені тарату үшін үлкен жанасу ауданын қамтамасыз етеді. Оқпаны жабыла бастағанда, коллет кеңейіп, бағаналарын камераның артындағы ұңғыдағы сақина тәрізді ойыққа тіреп құлыптайды; бұранданы жабық күйде ұстап тұрады.