Кріплення свердел, розгорток, зенкерів і зенковок на свердлильних верстатах в залежності від форми хвостовика здійснюють трьома способами: безпосередньо в конічному отворі шпинделя, в перехідних конічних втулках, в свердлильному патроні.
Кріплення інструменту безпосередньо в конічному отворі шпинделя. Конічні хвостовики свердел, розгорток, зенкерів і т. Д. А також конічні отвори в шпинделях свердлильних та інших верстатів виготовляють по системі Морзе. Конуси Морзе мають номера 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6; кожному номеру відповідають певні розміри конуса. Номери перехідних втулок вибирають за розмірами конусів ріжучих інструментів. У конічному отворі шпинделя конічний хвостовик утримується силою тертя, що виникає між конічними поверхнями. Лапка хвостика входить в паз шпинделя і оберігає хвостовик від провертання.
Кріплення інструменту через перехідні конічні втулки виробляють в тих випадках, коли конус хвостовика інструменту менше конуса отвору шпинделя. Перехідні конічні втулки (рис. 220, б) бувають короткі і довгі. На рис. 220, в показано кріплення інструменту за допомогою перехідної втулки. Втулку зі свердлом вставляють в отвір шпинделя верстата.
Новатори Ю. М. Орлов і Ю. В. Козловський запропонували і виготовили перехідні втулки з пружінноі дроту діаметром 2,5 мм (рис. 220, г). Дріт навивають на спеціальну оправку, потім зовнішню поверхню шліфують на круглошліфувальні верстати. З верхньої сторони під втулку вставляють пробку, що служить для вибивання інструменту. Пружинна втулка легше і дешевше у виготовленні, ніж стандартні втулки. Вона не провертається, що оберігає від задирів. Втулку застосовують на свердлильних і токарних верстатах.
Мал. 1. Кріплення інструменту: а - безпосередньо в шпинделі верстата, б - перехідні втулки, в - за допомогою перехідної втулки, г - перехідна втулка з притискної дроту
Мал. 2. Встановлення інструменту: а - клином, б - безпечним клином (з пружиною)
Видалення інструменту з конічного отвору шпинделя верстата здійснюють за допомогою клина (рис. 2, а) через проріз. На рис. 2, б показаний безпечний клин з пружиною, яка застосовується без молотка.
Клин для видалення свердел або перехідних втулок з шпинделя дриля новатора Б. М. Гусєва складається з масивної порожнистими ручки, всередині якої є рухливий бойок з клином, підпружиненим пружиною.
Для вилучення свердла або перехідної втулки з шпинделя клин пристосування вставляють в паз шпинделя, а рукоятку різко переміщують. При цьому пружина стискається і денце рукоятки вдаряє по бойку клина.
Зусилля, необхідне для стиснення пружини, незначне, так як воно призначене тільки для переміщення рукоятки в початкове положення.
Кріплення свердел в патронах. Свердла з циліндричним хвостовиком кріплять в свердлильних патронах, основні типи яких наведені нижче.
На рис. 3 зображений трьохкулачковий патрон, в якому інструменти закріплюються ключем. Усередині корпусу патрона (рис. 3) розташовані похило три кулачка, що мають різьбу, яка б пов'язала їх з гайкою. Обойма обертається спеціальним ключем, вставленим в отвір корпусу патрона. При обертанні обойми за годинниковою стрілкою обертається також гайка. Затискні кулачки, опускаючись вниз, поступово сходяться і затискають циліндричний хвостовик свердла або іншого інструменту. При обертанні обойми в зворотному напрямку кулачки, піднімаючись вгору, розходяться і звільняють затиснутий інструмент.
На рис. 4, а, б показаний трикулачні патрон самоцентрує для закріплення свердел діаметром від 2 до 12 мм з конічним хвостовиком. На різьбову частину хвостовика нагвинчена втулка із зовнішнім різьбленням, на яку навернений корпус патрона, що має внутрішній конус. При повороті корпусу за годинниковою стрілкою три кулачка, притиснуті до нього пружинами. сходяться і затискають свердло.
Трьохкулачковий патрон з похило розташованими кулачками забезпечує більш точне і міцне закріплення свердла. Обойма міцно насаджена на гайку, на внутрішньому конусі якої є різьблення, а на торці - конічні зуби. У пазах корпусу патрона знаходяться три розташованих похило кулачка, на зовнішніх сторонах їх теж нарізана різьба, яка з'єднана з різьбленням гайки. При повороті обойми спеціальним ключем, що має на кінці конічні зуби і вставляються в отвір, кулачки сходяться або розходяться, затискаючи або звільняючи свердло.
Заводи випускають три типорозміри патронів з похилими кулачками: ПС-6, ПС-9, ПС-15 (число в марці вказує найбільший діаметр затискається патроном свердла).
Цанговий патрон використовують для затиску свердел невеликого діаметру з циліндричним хвостовиком в свердлильних верстатах. Цангові патрони забезпечують надійне точне закріплення інструменту. Корпус цангового патрона має хвостовик для закріплення в конусі шпинделя верстата і різьбову частину, на яку нагвинчена гайка 6, що має на бічній стороні лиски для гайкового ключа. Зажимную цангу встановлюють на конус. При нагвинчуванні гайки на різьбову частину цанга стискається і закріплює хвостовик свердла.
Швидкозамінні патрони. При обробці деталей, в яких необхідно послідовно виконувати свердління, зенкування, розгортання, нарізування різьблення і т. Д, доводиться часто міняти ріжучий інструмент, на що витрачається багато часу. Для скорочення часу на зміну інструменту застосовують швидкозмінні патрони. Відомі швидкозмінні патрони з провідними кульками і повідкові. На рис. 226, 6 наведено швидкозмінний патрон з провідними кульками, застосовуваний для легких робіт. Конструктивно він простий і допускає зміну інструменту без зупинки шпинделя верстата. Корпус патрона закріплюють хвостовиком в шпинделі верстата. У циліндричному отворі корпусу розташована змінна втулка з гніздом для інструменту. Обертальний рух від корпусу патрона втулці передають два кульки, що знаходяться в поперечних гніздах корпусу. Для заміни втулки з ріжучим інструментом припиняють обертання обойми, взявши її за рифлену поверхню, і піднімають обойму вгору до упору в пружинне кільце, закладене в паз корпусу. Переміщення обойми вниз обмежена другим пружинним кільцем.
Мал. 2. Рух інструменту при свердлінні (а), елементи різання (б), графік для вибору частоти обертання свердла по заданих швидкості різання у і діаметру D (в)
Мал. 3. Свердлильний патрон для закріплення свердел з циліндричним хвостовиком: а, б - патрон, в - закріплення
Мал. 4. самоцентрує-щий патрон: а - пристрій, б - установка
