Способ установки и закрепления заготовок на станке выбирают в зависимости от их размеров, жесткости и требуемой точности обработки. При L / D < 4 (где L — длина обрабатываемой заготовки, D — ее диаметр) заготовки закрепляют в патроне; при 4 < L / D < 10 — в центрах или в патроне с поджимом задним центром; при L / D > 10 — в центрах или в патроне и центре задней бабки и с поддержкой люнетом. Самой распространенной является установка обрабатываемой заготовки в центрах станка.
Заготовку на токарном станке обрабатывают в центрах, если необходимо обеспечить концентричность обрабатываемых поверхностей при переустановке заготовки для последующей обработки в центрах на шлифовальном станке, и тоже в центрах, и если это предусмотрено технологией обработки.
Заготовки закрепляют в центрах с применением токарных оправок, которые устанавливают в предварительно обработанное отверстие заготовки. На среднюю часть оправки, выполненную с малой конусностью (обычно 1: 2000) и предварительно смазанную, устанавливают с натягом заготовку. Для создания натяга наносят легкие удары по торцу оправки молотком с медным наконечником или деревянной киянкой, так, чтобы не повредить торцы оправки и центровые отверстия. Лыска оправки служит опорой для болта, которым закрепляют хомутик. При базировании по этому способу положение всех обрабатываемых заготовок вдоль оси оправки неодинаково и зависит от отклонений размеров отверстия.
Заготовку можно закрепить на цилиндрической оправке с помощью гайки и быстросменной шайбы. Наружный диаметр гайки обычно меньше посадочного диаметра оправки, что позволяет значительно сократить время на смену заготовки. При этом способе базирования точность обработки снижается, так как деталь устанавливается на оправку с зазором.
Когда отверстия заготовки имеют значительно большие отклонения по диаметру, применяют разжимные (цанговые) оправки. Цанга представляет собой втулку, внутренняя поверхность которой коническая, а наружная, предназначенная для базирования закрепляемой заготовки, — цилиндрическая.
Цангу с заготовкой перемещают и закрепляют на оправке гайкой, а освобождают противолежащей гайкой, предварительно ослабив первую. Пружинящие свойства цанги обеспечиваются наличием продольных прорезей с обоих торцов.
Шпиндельную оправку конусной поверхностью устанавливают в шпиндель станка. Заготовку — на посадочную, с прорезями, цилиндрическую поверхность. Натяг между цилиндрической частью оправки и обрабатываемой заготовкой создают болтом с конической головкой.
Для закрепления деталей могут быть применены оправки с упругой оболочкой. Корпус оправки крепится к фланцу шпинделя станка. На корпусе закрепляется втулка, канавки которой вместе с канавками корпуса образуют полости, заполняемые гидропластом. При вращении винта плунжер перемещается, выдавливая гидропласт из полости в полость. Тонкая стенка втулки под давлением гидропласта деформируется, увеличивая посадочный диаметр втулки и создавая натяг при закреплении заготовки. Упор ограничивает перемещение плунжера, а пробка закрывает отверстие, через которое выходит воздух при заполнении полостей оправки гидропластом.
Для заготовок при длине выступающей части из кулачков патрона более 2-3 диаметров в качестве второй опоры используют задний центр. Предварительно закрепленную в патроне заготовку поджимают задним центром и окончательно зажимают кулачками патрона. Такой способ установки обеспечивает повышенную жесткость крепления заготовки и применяется преимущественно при черновой обработке.
При установке заготовок, у которых длина выступающей части из патрона составляет 12—15 диаметров и более, в качестве дополнительной опоры применяют неподвижные и подвижные люнеты.
Рис. 1. Неподвижный люнет
Неподвижный люнет (рис. 1) устанавливают на направляющих станины и крепят планкой 5 с помощью болта и гайки 6. Верхняя часть 1 неподвижного люнета откидная, что позволяет снимать и устанавливать заготовки на кулачки или ролики 4 люнета, которые служат опорой для обрабатываемой заготовки и поджимаются к детали винтами 2. После установки заготовки винты 2 фиксируют болтами 3. На заготовке, в местах установки роликов люнета, протачивают канавку. Проточку обычно выполняют посередине заготовки.
Подвижный люнет (рис. 2) крепится на каретке суппорта и перемещается при обработке вдоль детали. Подвижный люнет имеет два кулачка, служащие опорами для заготовки. Третьей опорой является резец.
Рисунок 2 - Подвижный люнет
Для обработки заготовок часто применяют планшайбы. Планшайба представляет собой плоский диск, который крепится к фланцу, устанавливаемому на шпинделе станка. Рабочая поверхность планшайбы может быть выполнена с радиальными или концентрическими пазами. Обрабатываемые заготовки центрируют и закрепляют на планшайбах с помощью сменных наладок и прихватов.
Заготовку типа кольца устанавливают на опорную втулку и закрепляют шайбами и винтом с гайкой при обработке наружных поверхностей, а при обработке внутренних поверхностей — прихватами.