Кіріспе
Радиалды симметриялы нысанды, әсіресе цилиндрді ұстауға арналған шанақ. Шанақ – бұл радиалды симметриялы нысанды ұстауға арналған, әсіресе цилиндрді ұстауға арналған арнайы түрдегі ілгек. Дәнекерлегіште, фрезерлеу станогында және беріліс құрылғысында шанақ айналатын құралды ұстайды; токарлық станокта ол айналатын дайындаманы ұстайды. Шанақтар әдетте құралды немесе дайындаманы ұстау үшін жақтарды пайдаланады. Жақтар (кейде "тістіктер" деп те аталады) әдетте жұлдыздың қабырғалары сияқты радиалды симметриялы схемада орналасады. Жақтары бар шанақтарды қысуға немесе босатуға шанақ кілті деп аталатын кілт қажет болуы мүмкін, бірақ басқа жақтары бар шанақтарды тек қол күшімен ғана қысуға немесе босатуға болады, бұл ұстау күшінен айырылып ыңғайлылықты ұсынады. Кейбір токарлық станоктардағы шанақтарда өздігінен қозғалатын жақтар болады, бұл оларға бейімсіз пішіндес нысандарды ұстауға мүмкіндік береді. Күрделі конструкцияларға арнайы пішіндес жақтар, жақтардың көп саны немесе жылдам босату механизмдері кіруі мүмкін. Жақтардың орнына шанақ магниттік күшті, вакуумды немесе коллеттерді пайдалануы мүмкін, бұл құралдың немесе дайындаманың айналасына тығыз орналасқан иілгіш жағалар немесе гильзалар болып табылады және қысылғанда оны ұстап алады.
A chuck is a specialized type of clamp used to hold an object with radial symmetry, especially a cylinder. In a drill, a mill and a transmission, a chuck holds the rotating tool; in a lathe, it holds the rotating workpiece. Chucks commonly use jaws to hold the tool or workpiece. The jaws (sometimes called dogs) are typically arranged in a radially symmetrical pattern like the points of a star. Jawed chucks may require a wrench like device called a chuck key to be tightened or loosened, but other jawed chucks may be tightened or loosened by hand force alone, offering convenience at the expense of gripping force. Chucks on some lathes have jaws that move independently, allowing them to hold irregularly shaped objects. More complex designs might include specially shaped jaws, greater numbers of jaws, or quick release mechanisms. Instead of jaws, a chuck may use magnetism, vacuum, or collets, which are flexible collars or sleeves that fit closely around the tool or workpiece and grip it when squeezed.
Өзін-өзі орталықтандыру
Өзін-өзі орталықтандыратын патрон, сонымен қатар орама патрон деп те аталады, құрал немесе детальді ұстап тұру үшін орама механизм (орама табақ) арқылы байланысқан иттің жақтарын (әдетте жақтар деп аталады) пайдаланады. Көбінесе үш жағы болғандықтан, үш жақты патрон термині ешқандай қосымша нақтыламасыз машина жасаушылар үшін өзін-өзі орталықтандыратын үш жақты патрон дегенді білдіреді. Универсалды патрон термині де осы типті көрсетеді. Бұл патрондар дөңгелек немесе алтыбұрышты қималы детальдерді ұстауға, өте жылдам және жеткілікті дәлдікпен (±0,005 дюйм [0,125 мм] TIR) орталықтандыру қажет болғанда ең қолайлы. Кейде осы типтегі патронның үш емес, төрт немесе алты жағы болады. Төрт жақты патрондар негізінен шаршы немесе сегізбұрышты материалды ұстауға пайдалы, ал алты жақты патрондар жұқа қабырғалы түтіктер мен пластик материалдарды ең аз деформациямен ұстайды. Үш жақты тәуелсіз жақтары бар (өзін-өзі орталықтандырмайтын) патрондар да бар, бірақ олардың артықшылықтары аз және сирек кездеседі. Гибридтік өзін-өзі орталықтандыратын патрондар бар, оларда орама жақтарымен деталь ұсталғаннан кейін концентриктікті одан әрі жақсартуға мүмкіндік беретін реттеу бұрандалары бар. Бұл мүмкіндік орама табақтың өзін-өзі орталықтандыру жылдамдығы мен қарапайымдылығын тәуелсіз жақты патронның басқару мүмкіндігімен үйлестіруге арналған. Осы типтің ең көп қолданылатын атауы – Set Tru деген брендтік атау. Бұл брендтік атаудың жалпылама атауға айналуын болдырмау үшін, "нақты реттеу" деген атау ұсынылған. Үш жақты патрондар көбінесе токарлық станоктар мен индекске бас жағында қолданылады.
Бұрғылау шайбасы
Бұрғылау патроны – бұрғылау биттері немесе басқа айналмалы құралдарды ұстауға арналған, әдетте сыйымдылығы 13 мм немесе одан аз, сирек жағдайда 20 мм-ден аспайтын, үш жақты арнайы өзінен орталайтын патрон. Бұл типтегі патрон кәсіби жабдықтан бастап, үй шаруашылығында қолданылатын арзан қол және электр бұрғыларында қолданылады. Кейбір жоғары дәлдікті патрон жабылу механизміндегі үйкелісті азайту және бұрғылау моментін арттыру үшін шарлы итермелі подшипниктерді пайдаланады. Бұл типтегі патронның бір танымал атауы, ол каталогтарда кездеспесе де, күнделікті тілде жиі қолданылатын "Super Chuck". Шыналы патрон – қалыпты патронда сенімді ұстау мүмкін болмайтын кішкентай бұрғыларды (диаметрі 6 мм-ден кем) ұстауға арналған арнайы патрон. Бұрғы шыналы патронға салынып бекітіледі; шыналы патронның білігі бар, ол бұрғыны қауіпсіз ұстау үшін үлкен бұрғылау патронына салынады. Шыналы патрон бұрғылардан басқа, жоғары жылдамдықты айналмалы құралдармен де қолданылады, мысалы, шүмектік ұнтақтағыштар және шүмектік тікелей ұнтақтағыштар.
Тәуелсіз жауырық
Тәуелсіз жақ шатырында әр жақты жеке қозғауға болады. Көбінесе олар төрт жақты болғандықтан, ерекше нақтыламағанда «төрт жақ шатыр» дегені – тәуелсіз төрт жақты шатырды білдіреді деп машина жасаушылар түсінеді. Жақтардың тәуелсіздігі осы шатырларды (а) дөңгелек емес қималарды және (б) дөңгелек қималарды жоғары дәлдікпен ұстауға ыңғайлы етеді (соңғы бірнеше жүздік миллиметр [немесе мыңдық дюйм] қателіктерді қолмен жою қажет болғанда). Тәуелсіз жақтардың өздігінен ортаға келмейтін қасиеті ортаға келтіруді жоғары бақылауға мүмкіндік береді (тәжірибелі пайдаланушы үшін), бірақ бұл жылдамдық пен жеңілдіктің төмендеуіне әкеледі. Төрт жақ шатырлар құралды ұстау үшін дерлік ешқашан қолданылмайды. Төрт жақ шатырларды токарлық станоктарда және индекске басқару құрылғыларында кездестіруге болады. Өздігінен ортаға келтіретін төрт жақты шатырларды да алуға болады. Олардың екі кемшілігі бар деп айтылғанымен – алтыбұрышты бұйымдарды ұстай алмау және сопақ бұйымдарды нашар ұстау, олардың тек соңғысы ғана рас. Тіпті үш жақты өздігінен ортаға келтіретін шатырларда да, бұйымның бойында біркелкі емес қимасы бар (немесе спираль немесе «бұралу» жоқ) бұйымдарды ұстамау керек, себебі жақтарға күш түсіп, дәлдік қанағаттандырмай қалуы мүмкін. Төрт жақты шатырлар эксцентрикалық ерекшеліктерді өңдеу қажет болғанда, жұмысшеменді эксцентрикалық түрде оңай ұстай алады.
Арнайы жаакты түрлері (екі, алты, сегіз жаакты; басқа)
Арнайы мақсаттар үшін алты немесе сегіз жақтары бар патронтар қол жетімді. Бұл әдетте өздігінен ортаға түсірілетін конструкцияға ие және өте жоғары дәлдік стандарттарына сәйкес жасалуы мүмкін. Дегенмен, мұндай патронтар қатты жұмыс дайындамаларын ұстауда дәстүрлі үш жақты өздігінен ортаға түсірілетін патронға қарағанда әлдеқайда дәл болу керек деген жаңылыс пікір бар. Шындығында, ыстық прокаттау немесе басқа да толық емес дөңгелек дайындамалар, тіпті жақтардың саны жұп болатын орамалы патронның қарама-қарсы жақтары арасында тұрақсыз "тебілуі" мүмкін, дәл сол сияқты төрт аяқты орындық кедір-бүкір еденде шайқалады, ал үш аяқты орындық мұндай қиындыққа тап болмайды. Алты және сегіз жақты патронның басты мақсаты – жұқа қабырғалы құбырларды ең аз деформациямен ұстау. Алты жақты патрон, үш жақты патронмен салыстырғанда екі есе көп қысқыш нүктелері болғандықтан, жұқа қабырғалы дайындамада қысқыш деформациясын екі есе аз тудырады. Екі жақты патрондар да қол жетімді, оларды жұмсақ жақтармен (әдетте алюминий қорытпасы) пайдалануға болады, оларды нақты дайындамаға сәйкес өңдеуге болады. Бұл тұжырымдық тұрғыдан, дайындаманы бекітілген тоқтауларға қарсы орналастырып, ауыстырмалы немесе аяқ тіреуіштермен бекітілетін, арнайы құрылғыларды ұстайтын беттік пластиналарға айналуға әкеледі.
Жақсылық құрылымы
Көптеген патрондарда алынып тағылатын құыс жақтары болады (көбінесе жоғарғы бөлігі алынып тағылады, ал негізгі немесе "бас жақ" орамамен бірге жиналады), бұл пайдаланушыға оларды жаңа құыс жақтармен, арнайы құыс жақтармен немесе жұмсақ құыс жақтармен ауыстыруға мүмкіндік береді. Жұмсақ құыс жақтар жұмсақ (қаттырылмаған) металл, пластик немесе ағаш сияқты жұмсақ материалдардан жасалады. Оларды нақты орнатулар үшін қажеттілікке қарай өңдеуге болады. Бас жақ пен алынып тағылатын жақтың арасындағы әдеттегі байланыс – бұл тісті беттердің үйлесімді жұбы, монтаждау бұрандаларымен бекітілгеннен кейін екі бөліктің арасында өзара жылжуға жол бермейді.
Колет
Коллет – (әдетте) цилиндрлі ішкі беті және конустық сыртқы беті бар муфта. Коллет сәйкес келетін конусқа қарсы қысылып, ішкі бетінің диаметрі сәл кемиді, бұл құралды немесе детальді сенімді түрде ұстауға мүмкіндік береді. Көбінесе бұл пружиналық болаттан жасалған, ұзындығы бойынша кеңейіп, жиырылуына мүмкіндік беретін бір немесе бірнеше ойықтары бар пружиналық коллет арқылы жүзеге асырылады. Басқа конструкция – шеңберлі орналасқан бірнеше конустық болат блоктары (іс жүзінде конустық калибрлі блоктар), жұлдыздың қабырғалары сияқты немесе жақтары бар муфтаның жақтары, икемді байланыстырушы ортамен (әдетте синтетикалық немесе табиғи резеңке) ұсталады. Jacobs Rubber Flex бренді – осы типтегі коллеттік муфта жүйесін көптеген станочниктер таниды. Коллеттің дизайнына қарамастан, жұмыс принципі бірдей: ұсталатын құралға немесе детальге радиалды қысым жасап, жоғары статикалық үйкеліс тудыру. Дұрыс жағдайда ол өте сенімді ұстайды. Көптеген коллеттік муфталар радиалды қысымды жасау үшін бір немесе бірнеше конустық (конустық) беттерді осьтік бағытта жылжыту арқылы қол жеткізеді, бұл радиалды қысымды өте концентрлі түрде жасайды. Дизайнға байланысты, коллет артқы жағындағы тісті бөлім арқылы тартылуы немесе бекіту үшін екінші конуспен жабдықталған бұрандалы қақпақ арқылы итерілуі мүмкін. Коллет конустық ұяға енгізілгенде, ішкі цилиндрдің ішіндегі затты қысып, жиырылады. (Конустың осьтік қозғалысы міндетті емес; сызықтық күшпен радиалды қысылған бөлінген гильза, мысалы, бекіту бұрандасы, соленоид, серіппелі қысқыш, пневматикалық немесе гидравликалық цилиндрлер конуссыз да сол принципті жүзеге асырады; бірақ концентрлілік тек гильзаның диаметрлері ұсталып тұрған нақты объектіге сәйкес келген жағдайда ғана мүмкін болады. Сондықтан мұндай конструкция көбінесе құрал-сайман шеберханаларында ғана қолданылады, мысалы, станок құралдарын жасау және орнату кезінде.) Конустық әрекеттің салдарының бірі – коллеттерді жапқанда детальді осьтік бағытта сәл тартуы мүмкін. Мұндай тартылуды болдырмау үшін ешқандай шара қарастырылмаған коллеттік муфталар тартылатын коллеттік муфталар деп аталады, ал бұл қозғалысты айналып өтетін жүйелерден айырмашылығы, әдетте, коллетті сақинаға қарай итеріп, сақинаға тартпастан. Мұндай тартылмайтын типтер көбінесе «өлген ұзындығы» немесе «тартылмайтын» коллеттік муфталар деп аталады. Тартылу әрқашан проблема тудырмайды, бірақ кейбір жұмыстарда оны ескермеу бөлшектің жалпы ұзындығында, иық ұзындығында және т.б. қателіктерге әкелуі мүмкін болғандықтан, одан аулақ болу пайдалы болуы мүмкін. Коллеттер көбінесе фрезерлік станоктарда, токарлық станоктарда, ағаш маршрутизаторларында, дәлдікті ұнтақтағыштарда және кейбір қолмен ұсталатын электр құралдарында, мысалы, ұнтақтағыштар мен роторлық құралдарда қолданылады. ER, 5C және R8 жүйелері сияқты көптеген әртүрлі жүйелер бар. Морзе немесе Браун және Шарп конустық ұяларына сәйкес келетін коллеттерді де алуға болады. Әдетте, коллеттер өздігінен орталықтандырылатын муфталарға қарағанда жоғары дәлдік пен дәлдік ұсынады және тәуелсіз жақтары бар муфталарға қарағанда орнату уақыты қысқа. Бірақ көптеген коллеттер тек бір ғана деталь өлшемін қабылдай алады. ER коллеті бұл ереженің ерекшелігі болып табылады, оның жұмыс ауқымы 1 мм (шамамен 0,04 дюйм) құрайды. Коллеттер көбінесе цилиндрлі детальдерді ұстауға арналған, бірақ шаршы, алтыбұрышты немесе сегізбұрышты детальдерді ұстауға арналғандары да бар. Көптеген коллеттер қатайтылған, бірақ пайдаланушы арнайы өлшемдерге немесе пішіндерге машинамен өңдей алатын «төтенше жағдайға» арналған коллеттер де бар. Мұндай коллеттер болаттан, мыстан немесе нейлоннан жасалуы мүмкін. Қадамды коллеттер бар, олар қалыпты коллеттердің сыйымдылығынан үлкен қысқа детальдерді ұстауға мүмкіндік береді.
Арнайы тікелей жүйе (АЖЖ)
1975 жылы Bosch компаниясы соққылы бұрғыштар үшін әзірлеген SDS жүйесі SDS қабысағын пайдаланады, ол – шүмекпен бекітілетін ойықтары бар цилиндрлі қабысақ. Құрал шүмекке салынып, құлып ашылғанға дейін бекітіліп тұрады. Айналу күші екі немесе үш ашық ойыққа кіретін көмескілер арқылы беріледі. Бұрғы ұшы қысқа қашықтықта еркін қозғалады, ал соққы әрекеті бұрғы ұшын шүмек ішінде жоғары-төмен жылжитады. Екі серіппелі шар жабық ойықтарға орналасады, бұл бұрғы ұшын ұстап тұрып, қозғалуға мүмкіндік береді. Төрт стандартты өлшемде әртүрлі диаметрлі қабысақтар бар: SDS Quick A – 6 мм қабысақ, екі ашық ойығы қозғалтқыш көмескілермен өзара әрекеттеседі және екі жабық ойығы құлыптағыш шарлармен ұсталады. Бұл 2011 жылы Bosch Uneo сериясы үшін ұсынылған ең жаңа өлшем және 10 мм-ге дейін диаметрі бар бетон бұрғыларын қолдайды.
SDS Quick A 6 mm shank with two open grooves interacting with the driving wedges and two closed grooves held by locking balls. This is the newest size introduced in 2011 for the Bosch Uneo series and takes concrete drills up to 10 mm diameter.
SDS-Plus
10 мм-лік саптама, қозғалтқыш клиндермен өзара әрекеттесетін екі ашық ойық және құлыптағыш шарлармен ұсталатын екі жабық ойық бар. Бұл ең көп таралған өлшем және 4 кг дейін салмақты балғамен жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Клиндерлер ұстайтын ауданы және саптама шанаққа 40 мм тереңдікке енгізіледі. SDS-тің үстіңгі түрі – SDS plus-қа ұқсас 14 мм-лік саптама, 2-ден 5 кг-ға дейінгі балғаларға арналған. Ұстау ауданы ұлғаяды және саптама 70 мм-ге дейін енгізіледі. Бұл өлшем сирек қолданылды және 2009 жылы өндірілімі тоқтатылды. SDS max – үш ашық ойығы және шарлардың орнына құлыптағыш сегменттері бар 18 мм-лік саптама. Ол 5 кг-нан асатын балғаларға арналған. Клиндерлер ұстайтын ауданы және саптама 90 мм тереңдікке енгізіледі. Көптеген SDS дрельдерінде "айналу өшіру" параметрі бар, бұл дрельді кескіш ретінде пайдалануға мүмкіндік береді. SDS атауы неміс тіліндегі Steck Dreh Sitz (бірге айналатын ұштық) сөзінен келген. Неміс тілінде сөйлейтін елдерде Spannen durch System (құлыптау жүйесі) деген аббревиатура да қолданылған, бірақ қазір Bosch халықаралық деңгейде "Арнайы тікелей жүйе" қолданады.
Индекстелетін орналасуы және индекстелетін қысымы бар шұңқырлар
Коммерциялық өндірісте қазір индекстелетін орналасу ғана емес, сонымен қатар индекстелетін қысыммен жұмыс істейтін, үнемі жетілдіріліп келе жатқан патронтар қолданылады. Екі функция да әдетте гидравликалық түрде басқарылады. Қысу көбінесе әрбір жұп жақтармен жасалады, олар бір бекітілген жақтан және бір жылжымалы жақтан (гидравликалық түрде иеленетін) тұрады, бұл жетілдірілген фрезерлік тіреуіштерге ұқсас. Бұл қысу әдісі мұндай тіреуіштердің жоғары дәлдігі мен қайталанатындығын патронмен жұмыс істеуге жеткізеді. Мұндай патронтар дәстүрлі дербес жақтарлы патронның центрлеу дәлдігін, сонымен қатар үш жақтарлы дәстүрлі өздігінен центрленетін патронның жылдамдығы мен қолайлылығын ұсынады. Олардың бастапқы құны жоғары (дәстүрлі патронмен салыстырғанда), бірақ мұндай бастапқы шығындар өзін-өзі ақтайды және коммерциялық өндірістегі ағымдағы айнымалы шығындарды төмендетеді. Бүгінде CNC патрон жасау мүмкін, онда әр жақтың орналасуы мен қысымды CNC арқылы, жабық циклды орналастыру және жүктеме бақылау арқылы дәл басқаруға болады. Құнынан, әр жақ – жетекші бұрандасы бар бір дербес CNC ось, машинаның жылғышы, және олардың төртеуі немесе алтауы бірлесіп жұмыс істей алады. Бұл идея тұжырымдық тұрғыдан қызықты болғанымен, бұрынғы абзалда айтылған қарапайым патрон жүйелері, көптеген қолданбалар үшін осы баламадан нарықта жеңіске жетеді, себебі олар қарапайым, арзан шешім арқылы бірдей мүмкіндіктерді ұсынады.
Магниттік
Магниттік шатыр ферромагниттік жұмыс дайындамаларын ұстау үшін қолданылады, және ол өте дәл орталықтандырылған тұрақты магнит бетінен тұрады. Электромагниттер немесе тұрақты магниттер корпуста бекітілген темір пластиналармен немесе полюстермен жанасады. Бұл полюстер әдетте корпус бетімен тегіс болады. Ұсталған дайындама (жұмыс дайындамасы) осы бекітілген пластиналар арқылы магниттік контурды немесе жолды жауып, дайындаманы сенімді бекітеді.
Электростатикалық
Электростаттық шайба литография процестерінде кремний пластиналарын ұстау үшін қолданылады, оған металл негізгі пластина және жұқа диэлектрлік қабат кіреді; металл негізгі пластина пластинаға қатысты жоғары кернеумен ұсталады, соның салдарынан электростаттық күш пластинаны оған бекітеді. Электростаттық шайбаларда биіктігі диэлектрлік қалыңдығына есептелген тіректер немесе платформалар болуы мүмкін; Сандия Ұлттық зертханасының дизайны тіректерді жасау үшін өрнекті кремний диоксиді диэлектриін пайдаланады.
Вакуум
Вакуумдық шайба негізінен мыс, қола, алюминий, титан, пластик және тас сияқты темір емес материалдарда қолданылады. Вакуумдық шайбада жұмыс дайындамасының артындағы қуыстан ауа сорылады, ал атмосфералық қысым ұстап тұру күшін қамтамасыз етеді. Вакуум теңіз деңгейінде ұстап тұру қысымын тудырады, атмосфералық қысым төмен болатын биіктіктерде бұл қысым азаяды. Ұстап тұру қысымының төмендеуі теңіз деңгейінен әр 1000 футқа шамамен 0,5 пси құрайды.
Монтаждау әдістері
Машиналық құралдардың немесе электр құралдардың шпинделдеріне немесе үстелдеріне патрондарды қосу жылдар бойы әртүрлі тәсілдермен жүзеге асырылды.
Үлкен жауы бар шүмектерді орнату
Жіптері бар артқы пластина (токарлық жұмыс үшін) жіптелген шпиндель мұрнына немесе дәл осындай мұрны бар адаптер пластинасына бұралуы мүмкін, оны фрезерлік машиналардың немесе беткі ұнтақтау машиналарының үстеліне орнату керек. Бұл "жіптік шпиндель мұрны" типті монтаждау 19-ғасырдан бастап 1930-шы жылдарға дейінгі әдеттегі әдіс болды. Ол қарапайым және пайдалы, бірақ жоғары жылдамдықты, жоғары дәлдікті жұмыстар үшін концентриктіктің дәлдігі жеткіліксіз (жоғары дәлдікке қол жеткізуге болады, бірақ орнатуға кететін уақыт пен білік, қазір жақсы нұсқалар бар болғандықтан, оны тиімсіз етеді, мысалы, төменде сипатталған кулачты бекіткіштер). Жіптік шпиндель мұрны әлі де жаңа станоктарда қолданылады, бірақ тек төменгі деңгейдегілерде (хобби, ең төменгі шығынды МРО және т.б.). Жоғары капиталды өндірісте (жоғары бастапқы шығын орташа және жоғары көлемдегі жоғары дәлдікті бөлшектер үшін ең төменгі бірлік шығынын қамтамасыз етеді) осы типтегі монтаждаудан бас тартылды. Нақты реттеу ("Set Tru") әдісі – жіптік шпиндель мұрындарында концентриктікті салыстырмалы түрде оңай жақсартудың бір жолы. Кіші токарлық станоктарда кең жиекті шпиндель ұшы концентрлі дөңгелек тіреуішпен, чак немесе оның артқы пластинасындағы ойысқа сәйкес келеді. Тіреуіш әдетте жайпақ және параллель қабырғалы болып келеді, чактың ішкі тіреуішіне жеңіл итермелі түрде орналасады. Чак тесіктер арқылы бұрандалармен бекітіледі, бұл тіреуішпен қамтамасыз етілген түзу сызыққа әсер етпейді. Бұл конструкция өте жақсы қайталанады, бірақ өндірісте баяу. Әйел (өздігінен босатылатын) конусқа ие артқы пластина, конусты шпиндель мұрнына (токарлық жұмыс үшін) немесе үстелге орнатылатын, бірдей мұрны бар адаптер пластинасына орналасады. Бұл жүйе монтаждаудың концентриктігін өте кішкентай жалпы көрсеткіштік ауытқу (TIR) мәніне дейін жақсартады. Түрлері: Чакты жиектелген сақинамен (үлкен, жұқа гайка) бекітуге болады, әдетте штырь немесе ілгек түріндегі кілтпен бұралады. Осы типтегі шпиндель мұрнының ең танымал кезеңі 1940-1950 жылдар болды. Чакты кулачты бекіткіштермен бекітуге болады, олар қатты бекітілген күйге кіреді. Стандартты шпиндель мұрнының дизайны кең ауыстыруға мүмкіндік береді. Бұл кулачты бекіткішті шпиндель мұрны жүйесі 1960 жылдары көптеген станоктарда бұрынғы жүйелерді алмастырды.
The chuck may be held against the taper with a threaded retainer ring (large thin nut), typically wrenched with a spanner wrench of the pin or hook variety. The peak of popularity for building this type of spindle nose was the 1940s and 1950s. The chuck may be held against the taper with cam lock posts that wedge into a stuck fast position. Industry standard spindle nose designs allow wide interchangeability. This cam lock spindle nose system replaced the earlier systems on most machine tools in the 1960s.
Көллетті шанақтарды орнату
Артқы пластинаға орнатылған коллеттік патрон үшін жоғарыда аталған барлық әдістерге қолданылады. Көптеген токарлық станоктарында коллеттік патронға арналған арнайы жабылатын құрылғылар болады, онда артқы пластина болмайды, ал шпиндель мұрынында коллеттің сыртқы конусына сәйкес келетін ішкі конус немесе оны ұстап тұратын гильза болады. Құрғақ тартқыш станоктың басынан артқа қарай өтіп, арт жағында орналасқан жабылатын механизмге жетеді. Бұл механизм коллеттің оңай және жылдам ашылуына және жабылуына мүмкіндік береді. Тартқыштың ішкі диаметрі станок арқылы өтетін диаметрдің мөлшерін анықтайды. Кейбір коллетті жабу жүйелері шпиндельдің айналуын тоқтатпай, коллетті ашуға және жабуға мүмкіндік береді. Қолмен басқарылатын токарлық станоктағы жабылатын механизм тұтқалы немесе қолдық дөңгелек түрінде болады. CNC токарлық станогындағы жабылатын механизм электрлік, гидравликалық немесе пневматикалық қуатпен жұмыс істейді және оны әртүрлі тәсілдермен басқаруға болады: оператор қалаған кезде аяқ педалін басу арқылы; бағдарламадағы команда арқылы (бағдарламамен басқару арқылы ашу және жабу үшін); немесе басқару панеліндегі түйме арқылы.
Тарих
Токарьлық станоктарда жұмысты бекітудің бастапқы түрлері орталықтар арасында бекіту және бас шпинделге арнайы бекіткіштер болды. Ағаш токарларында әлі де қолданылып жүрген тікұшақ пішіндес орталықтар ежелгі әдісті көрсетеді. Ескі заманда арнайы бекіту әдістеріне тығыздап немесе аралыққа тіреу арқылы бекіту, шегелеу, былғары немесе талшықтан жасалған арқанмен байлау, тіреу (қайтадан тығыздау/аралыққа тіреу/тығыздау) және басқа да түрлері кірді. Беттік пластиналар, кемінде ортағасырлық сағатшылар дәуірінен бері қолданылып келген болуы мүмкін. Бүгінгі шайбаларға ұқсас құралдар беттік пластинамен жұмыс істеуден дамыған болуы ықтимал, себебі беттік пластиналарды қайталап жұмыс істеу үшін қолданатын жұмысшылар, беттік пластинаға ашуға және жабуға ыңғайлырақ болатын қысқыштардың немесе тіреуіштердің түрлерін ойлап табуды бастады, бұл толықтай ажырату және қайта құрастыру қажеттілігін жойады. Шұңқыр бастапқыда қарапайым ағаш кесегі болған. Алайда, 1703 жылға қарай ол "Бұрандалы мандрелге тиесілі шұңқырлар" деп аталатын. 1807 жылға қарай бұл сөз таныс "шайба" сөзіне ауысты: "Шпиндльдің соңына кез келген жұмысты бекіту үшін әмбебап шайба бұралады". 1818 жылдың соңында немесе 1819 жылдың басында Өнер, өндіріс және сауданы қолдау қоғамы Александр Беллге үш жақ жақшалы токарлық шайба үшін күміс медаль және 10 гинея (£10.50 – 1819 жылғы 10.5 тең шамамен <есептелген сомаға> тең) сыйлады: Бұл құрал токардың мандреліне бұралады және оның жазық бетінен үш тірек шығып тұрады, бұл теңқабырлы үшбұрыш құрайды және орталыққа немесе одан тең қозғала алады. Олардың "тең" қозғалғаны белгісіз, шиыршық арқылы ма, әлде басқа жолмен бе? Кейінірек 1819 жылы сол қоғам мырза Т. Хакқа төрт жақ жақша үшін тағы бір күміс медаль табыс етті. АҚШ-та Саймон Фэрман (1792–1857) токарлық станоктарда қолданылатын танымал заманауи шиыршықты шайбаны жасады. Патент құрастырудың техникалық ерекшеліктерін сипаттайды, бірақ шиыршықтың ("спиральді жолақтардың") өнертабын талап етпейді. Оның күйеу баласы Остин Ф. Кушман (1830–1914) идеяларды дамытып, өзінің "Cushman Industries" бизнесі арқылы шайбаларды сатты.
Джейкобс Чак
ХХ ғасырдың басында Артур Ирвинг Джейкобс қазіргі заманғы бұрғылау патронын (chuck) ойлап тапты. Ескі үлгідегі кілтпен бекітілетін бұрғылау патронының біріне шағылысып, саусақтарын жарақаттағаннан кейін, ол жақтары еңкейген ойықтарда ось бойымен жылғалатын патрон жасады. Ол осы механизмді толыққанды сипаттайды. "Бұрғылау патроны" деген термин оның ойлап табуымен байланысты емес, бірақ оның жаңа түрі бұрышты жақ қозғалысы мен сыртқы қабығы жоқ бұрынғы патрон түрлерін толығымен ығыстырып, бүгінгі таңда барлық қолданыстағы бұрғылау патрондарының стандарты болды.
Орындауды бағалау
Ұлттық және халықаралық стандарттар патронның өнімділігін бағалау үшін қолданылатын анықтамалардың, талаптардың және сынақ әдістерін стандарттау үшін пайдаланылады. Қай стандартты қолдану керектігін жеткізуші мен қолданушы келіседі және бұл патронның конструкциясында маңызды рөл атқарады. АҚШ-та ASME "Жұмыс ұстағыш патрон: Жақты патрон" деген B5.60 стандартын жасады, ол негізінен токарлық операцияларда қолданылатын жұмыс ұстағыш патронның сипаттамаларын анықтау және сынауға қатысты талаптар мен әдістерді белгілейді.