Патрон для фрезерного станка по металлу

Зачем нужны цанговые патроны для фрезерного станка, принцип действия цанги

Абразивный и режущий инструмент в металлообрабатывающих станках играет основную роль в процессе обработки заготовок. Качество зависит от характеристик приспособления, и насколько прочно он прикреплен.

В качестве данного приспособления выбирают цанговый патрон, отличающийся разнообразием вариаций, типоразмеров в зависимости от вида хвостовика, разновидности станка.

Принцип действия цанговых патронов

Цанговый патрон фиксирует резцы, осевые заготовки на фрезерном, оборудовании, станках с ЧПУ, где требуется крепление с высокой точностью и минимальным биением оси. Независимо от размеров, типовой принадлежности все разновидности цанговых патронов функционируют по следующему принципу:

• самозажимной закручивающийся механизм давит на торец цангового патрона;
• поддаваясь нажатию, цанга перемещается в конусообразный проем, что приводит к смыканию лепестков, которые являются рабочей частью детали;
• сомкнутые лепестки цанги крепко удерживают заготовку или хвостовик инструмента.

Благодаря креплению данного типа элемент надежно удерживается, отлично цитируется. Чтобы снять цангу, самозажимную гайку откручивают настолько, чтобы уменьшить давление на инструмент, после чего заготовку извлекают из крепления. Для затяжки, откручивания применяется обычный накидной ключ.

Конструктивные особенности

Структура любого цангового патрона включает в себя следующие элементы:

• корпус, с помощью которого устанавливаются зажимы на фрезеры. Выполнен из специальных твердых сплавов, не подвергающихся механическим повреждениям, деформации;
• зажимную гайку, надежно фиксирующую заготовку патроном, не позволяя ей смещаться, вибрировать;
• цангу, выполненную в виде втулки, в которую входит торец фрезы. В процессе завинчивания гайки заготовка равномерно, прочно обжимается, за счет чего происходит ее надежная фиксация.

Преимущества и недостатки

Существует несколько преимуществ, отличающих цанговый патрон от других видов зажимных механизмов:

• фиксация режущего инструмента по всей площади. При закручивании гайки цинга равномерно, одинаково прочно фиксирует большую площадь хвостовика, благодаря чему достигается снижение вибрации при работе с заготовкой. Боковая нагрузка не влияет на положение оси инструмента, за счет чего обеспечивается его отличное центрирование. С помощью цанговых патронов качественно обрабатываются металлические заготовки, в случае работы с мелкими деталями точно соблюдаются параметры изделия;
• совместимость с множеством видов фрез. многофункциональность конструкции корпуса позволяет в работе со всевозможными механизмами заменять только режущую часть. Для этого достаточно открутить гайку, вручную установить цангу необходимого диаметра. Такая особенность значительно упрощает производственный процесс;
• минимальные вибрации зафиксированной части во время рабочего процесса. Дрожание внутреннего конуса по отношению к внешней торцевой части составляет 0,005-0,010 мм.

Из недостатков отмечена необходимость подбора цанг под разный диаметр хвостовика установленной детали или инструмента.

Виды и особенности

В зависимости от области применения, конструктивных особенностей механизма, цанговые патроны разделяются на несколько видов:

• ER цанги. С двумя точками зажима и сквозным отверстием, наиболее часто используемый вид;
• для метчиков. С пазом квадратной формы, компенсирующих ось;
• сквозные и глухие. Первые обрабатывают детали неограниченной длины, вторые подходят для заготовок ограниченного размера, например, заготовок, у которых один конец запаян;
• с одной и двумя участками зажима. Второй вид, по сравнению с первым, более надежно фиксирует деталь за счет удержания в двух точках оси.

Фиксаторы цанговых патронов бывают двух типов:

• зажимные. Втулка изготовлена в виде нескольких пружинящих, соответствующих размеру крепежа, лепестков. Трехлепестковая втулка предназначена для обработки заготовок диаметром до 0,3 см, четырехлепестковые — от 0,3 до 8 см, шестилепестковые — для деталей более 8 см в диаметре;
• подающие. Цанга из стали оснащена тремя продольными канавками, образующими лепестки со сближающимися окончаниями. Хорошо пружинящая особенность конструкции предполагает легкую установку, надежное удерживание заготовки необходимого диаметра в патроне. В процессе работы подающий механизм с накрученной цангой начинает двигаться, что способствует еще более плотному сближению лепестков.

Подающий тип патрона является более надежным, но требует наличия специального ключа для фиксации. Зажимные типы применяют в тех случаях, когда необходима частая замены фрез во время работы.

Как правильно выбрать зажимные цанги?

Чтобы правильно подобрать инструмент и избежать в дальнейшем определенных трудностей, при выборе учитывают некоторые характеристики цанги:

• способ крепления к шпинделю — непосредственная установка либо накручивание на резьбу с помощью переходника;
• количество, материал, форма кулачков;
• размеры фланцев;
• вид сплава, из которого выполнен элемент в зависимости от типа предстоящих работ.

Не рекомендуется приобретать инструмент неизвестного производителя, так как подобные инструменты не отличаются высоким качеством, долгим сроком службы.

Сферы применения

Фиксирующий инструмент со сменными цангами используется на различного типа станках, где требуется надежное крепление резцов, осевых заготовок, сверл и т. д.:

• фрезерные ЧПУ станки с обрабатывающим центром;
• фрезерное оборудование вертикального, горизонтального типа;
• оборудование сверлильной, расточной, фрезерной групп.

Применение вспомогательных переходников для фиксации обрабатываемых заготовок снижает надежность производственного процесса, а также уровень безопасности. Универсальные патроны с пружинными лепестками оптимизируют работу оператора, так как для замены фрез, метчиков достаточно просто развести цангу, вставить деталь в патрон.

Выбор цангового патрона для фрезера

Важнейшим узлом ручного фрезера является цанговый зажим или цанга. Он служит для надежного крепления фрезы в патроне. От работы этого узла зависит как производительность, так и безопасность применения инструмента. Оснастка обеспечивает максимальную точность установки и наименьшее осевое биение среди всех аналогичных видов крепежа.

Что собой представляют цанги для ручных фрезеров

Иногда цанговый зажим для ручного фрезера путают с кулачковым. Назначение у них сходное — это крепление хвостовика рабочих инструментов к вращающемуся шпинделю. Но если второй универсальный и дает возможность крепить стержни разных диаметров (в рамках своего диапазона), то первый предназначен для крепежа одного, строго определенного размера. Основные части цанги:

• Зажимной элемент. Внутреннее отверстие его соответствует по диаметру тому хвостовику, для которого он предназначен. Наружный размер у набора цанг одинаковый. Их можно крепить в зажимном патроне и пользоваться одной накидной конусной гайкой.
• Накидная гайка. Ее можно использовать общую для целого набора зажимных элементов.

Гайки выполняют шестигранными, под накидной ключ. Для небольших диаметров их часто делают цилиндрическими, с накаткой для затягивания вручную.

Назначение цанговых патронов

Цанговые зажимы могут фиксировать не только фрезу, но и заготовку цилиндрической формы.

По своему назначению патроны делятся на:

• Подающие. Выполняются в виде втулки из прочного сплава, подвергнутого закалке. На ее поверхности сделано три или четыре продольных сквозных разреза. Они образуют упругие лепестки, зажимающие хвостовик. С помощью такой оснастки осуществляют подачу инструмента или заготовки.
• Зажимные патроны. Фиксируют с большой точностью. Осевое перемещение недоступно.

Зажимные патроны предназначены для использования в продольно-точильных автоматических станках. Цангой можно быстро закрепить заготовку и освободить ее после окончания фрезеровки. Такие станки часто комплектуют двумя различными по конструкции цангами. В одну зажимается деталь, другая используется для рабочего инструмента. Крепление заготовки оснащается механическим приводом, он быстро навинчивает и ослабляет гайку. Время на постановку и снятие сводится к минимуму, обеспечивается высокая производительность и точность фрезерования.

Принцип работы цангового патрона

Цанговые системы применяются для крепления фрез и осесимметричных заготовок на различных станках, прежде всего фрезерных и обрабатывающих центрах. Они используются также там, где необходима фиксация с высокой точностью и минимальным осевым биением.

Применяется много различных размеров и подвидов цанг, все они функционируют по сходному принципу. Зажимной элемент — гайка — при завинчивании давит на торцевую часть цанги, которая втягивается в проем конуса, ее внутренний диаметр при этом уменьшается, одновременно центрируя и зажимая хвостовик. Когда необходимо снять фрезу, гайку отвинчивают, давление лепестков на инструмент снижается и его можно извлечь из крепления.

Важное преимущество цанговых зажимов перед кулачковыми — высокая точность крепления и отсутствие осевых биений. Не требуется и специальный ключ, так как гайка затягивается и ослабляется обычным накидным.

Недостатком является необходимость иметь отдельную цангу на каждый диаметр.

Особенно удобны цанговые зажимные элементы для крепления конусных хвостовиков — метрических и системы Морзе.

Конструкция цангового патрона

Конструкция цангового зажима несложная, но все ее детали требуют высокой точности изготовления. Оснастка состоит из гайки и набора цанг. Втулка подающей цанги выполняется из инструментальной стали и обязательно закаливается. В ней продольные пропилы таким образом, чтобы получилось три или четыре упругих лепестка. Крепление накручивают на шток, который и осуществляет подачу с помощью гидравлической или кулачковой системы.

Виды и особенности, применение патронов

Применяются следующие виды цанговых зажимных элементов:

• Цельные. Самый доступный и распространенный вид. Для крепления хвостовиков и заготовок до 3 мм лепестков делают 3, от 3 до 80 – 4, свыше 80 мм – 6. Вследствие уменьшения просвета между ними во время затягивания гайки существенно повышается надежность.
• Разъемные. Используются для фиксации заготовок самых малых размеров. Конус составляется из отдельных подпружиненных кулачков. Такие наборы укомплектовывают сменными вкладышами.
• Конусные. Предназначены для крепления хвостовиков инструмента и заготовок, имеющих вид конуса (Морзе или метрического).

В зависимости от направления движения лепестков цанги бывают:

Цанговые зажимы применяются для рабочего инструмента в различных станках, в универсальных ручных фрезерах, в малогабаритном оборудовании типа дремелей. Используются они также для фиксации заготовки при механической обработке.

Советы по выбору

При выборе цангового патрона для фрезера можно встретиться с рядом затруднений.

Частая ошибка – выбор набора от малоизвестного производителя, привлекающего низкой ценой. Такая оснастка обладает следующими типичными недостатками:

• Низкая точность изготовления. Приводит к несоответствию заявленного размера фактическому, ненадежному креплению инструмента (заготовки) и нежелательным продольным биениям.
• Некачественные материалы и несоблюдение технологии изготовления (недостаточная закалка). Такая оснастка имеет короткий срок службы, поскольку может просто развалиться во время работы. Это чревато также травмами и повреждением материалов и оборудования.

Предъявление претензий таким недобросовестным изготовителям сопряжено с большими затратами времени и средств с невысокими шансами на успех. Поэтому лучше сразу купить продукцию производителей, положительно зарекомендовавших себя на рынке, таких, как Makita, Bosch, Ryobi и других. Заводы находятся в Китае, но известные фирмы дорожат своей репутацией и внедряют современные системы контроля качества на всех этапах производства.

Профессиональные или бытовые модели

У ведущих изготовителей все оборудование и инструменты делятся на классы:

Все они качественные. Различие состоит в ресурсе. Профессиональные модели рассчитаны на активное применение с минимальными перерывами либо на непрерывное использование. Им свойственная высокая цена. Бытовые устройства отличаются более демократичной ценой, они также будут безупречно работать, но они не рассчитаны на большие нагрузки. Если объем предстоящих операций невелик, вполне можно сэкономить и приобрести инструмент и оснастку бытовых серий. Если же планируется постоянная работа, лучше купить набор из профессиональной серии.

Цанги с зажимной гайкой обеспечивают высокую надежность и точность крепления, а также минимальное осевое биение. Они применяются и в тех случаях, когда нужна большая скорость фрезерования. Такая оснастка меньше изнашивается в ходе эксплуатации, сохраняет размеры посадки весь срок службы. Минусы:

• необходимость держать под рукой накидной ключ;
• длительное время установки и снятия инструмента.

Быстрозажимные цанги применяются в перфораторах и дрелях, снятие и установка инструмента проводится мгновенно и не требует дополнительных приспособлений. Со временем точность крепежа в таких зажимах снижается.

Выбранная модель должна подходить к вашему оборудованию и инструменту. Для этого нужно уточнить следующие параметры:

• Крепление к шпинделю. Цанговый разъем может крепиться напрямую или через переходник. Возможен и резьбовой вариант фиксации. Каждый фрезер рассчитан на цанги определенного типа и размера. Подбирается такое крепление, которое совместимо с вашим оборудованием и инструментом.
• Посадочные размеры. Для правильного подбора зажимного патрона необходимо знать диаметр пояска либо геометрические параметры конуса.
• Число лепестков зависти от диаметра: для малых толщин (до 3 мм) их обычно делают три, для средних — четыре. Для размеров свыше 80 мм потребуется шесть.
• Прочность материала и степень закалки выбирают в зависимости от характера предстоящих работ. Для фрезеровки дерева и мягкого пластика можно остановиться на обычных сталях. Если предстоит обрабатывать металлы, лучше взять оснастку из инструментального сплава с качественной закалкой.

Резюмируя, нельзя сказать, что продукция какого-либо производителя, например, Ryobi, Metabo или Makita является наилучшей. При приобретении набора цанг для фрезера необходимо исходить, прежде всего, из вида предстоящих операций, инструмента в наличии, материалов и оборудования. Цена покупки должна соответствовать объему работ.

Характеристики цангового патрона для фрезерного станка

Одна из востребованных разновидностей токарных патронов – это цанговый патрон для фрезерного станка. Основное предназначение их состоит в удержании элементов при их обработке на соответствующем оборудовании. Все разновидности имеют схожий принцип действия.

Принцип действия

Во время работы с фрезерным станком, равно как и со сверлильным или токарным, возникает необходимость в закреплении заготовок с сохранением их положения по мере выполнения требуемых манипуляций. Для этого необходим цанговый патрон.

Вне зависимости от типовой принадлежности и размеров принцип работы таких элементов одинаковый. Давление на торцевую часть цанги передается от зажимной гайки. В свою очередь, этот зажим движется к проему конуса, сокращая его. Сильное сжатие и обеспечивает надежную фиксацию элемента.

Если потребуется отсоединить деталь с фрезерного станка по металлу, достаточно просто открутить указанную гайку.

При выполнении манипуляций на оборудовании, снабженном цанговым патроном, колебания заготовки оказываются минимальными – оправки надежно держат элемент. Сам он всегда хорошо центруется вне зависимости от типа патрона.

Крепления такого рода актуальны для различных деталей (прутков, втулок и других), а, равно как и, при выполнении вторичной их фиксации на оборудовании. В наборе к ним всегда идет ряд картриджей различной размерности, к использованию которых обращаются при нестандартной форме профиля детали.

Конструктивные особенности

Основные их составляющие таковы:

Корпус предназначен для установки зажима на фрезеры. Он должен быть надежным и прочным, не допускать никаких механических повреждений, деформаций. Поэтому для его производства применяются определенные сплавы.

Гайка обеспечивает надежную фиксацию детали патроном, не допуская ее колебаний или смещения. Она представлена несколькими типами – самозажимной либо быстрозажимной (к ней требуется специальный ключ).

Сама цанга – это обычная втулка, куда помещается задняя часть фрезы. По мере закручивания гайки, элемент будет прочно фиксироваться путем равномерного его обжатия. Диаметр ее бывает различным.

Положение цанга в патроне:

В подающей цанге предусматривается отверстие для плотного удержания заготовки. Обычно ее размещают на вращающемся штоке. При необходимости закрепить какой-то элемент с очень маленьким размером, применяется зажимная втулка разъемная. Посредством специальной пружины внутри ее осуществляется раздвижение кулачков.

Зажимы вне зависимости от их конструктивных особенностей применяются для фиксации деталей либо инструментов для обработки металла на фрезерном станке. Выбирают их исходя из имеющегося диаметра резца.

Разновидности цанговых патронов

Эти элементы характеризуются множеством признаков. Этим и объясняется большое число их классификаций.

По своему назначению такие патроны бывают:

В первых устанавливается цанга по типу втулки, снабженной пружинистыми лепестками. Их численность различная. Определяющий фактор тут диаметр. Так, для удержания деталей в 3 мм подойдет трех лепестковый вариант. Обычно выбор в пользу подобной конструкции делают в ситуациях, когда требуется частая смена фрез по мере выполнения обработки.

Внутри подающих располагается зажим из стали с тремя разрезами, выполненными в продольном направлении. Это своего рода лепестки, но кончики их сходятся. В силу особенностей конструкции, эта разновидность отличается лучшими пружинистыми качествами, поэтому в корпусе могут размещаться элементы самых разных размеров.

На практике повышенной надежностью характеризуется подающий цанговый патрон. Но его недостаток состоит в необходимости применения особых ключей, предназначенных для извлечения детали.

Особенности каждого вида

В станках могут применяться такие разновидности патронов с указанными конструкционными особенностями.

Сквозные либо глухие. Первые обеспечивают фиксацию габаритных деталей исходя из размеров самого станка, а в случае со вторым типом возможная длина заготовки ограничивается – одна из боковых сторон запаивается.

Это самая популярная разновидность. Под такой маркировкой скрывается патрон с парой зон фиксации. Еще у него имеется сквозное отверстие.

1 или 2 зоны фиксации. Эта характеристика говорит о том, в скольких точках будет удерживаться элемент при эксплуатации оборудования: в одной либо двух. То есть, у второго типа фиксация четче.

Для метчиков. Это особые изделия с квадратной формой паза. Они необходимы для достижения компенсации по оси.

Все модификации патронов пользуются немалым практическим спросом. Поэтому для бесперебойной работы фрезерного станка лучше запастись большим набором цанг, предусматривающим наличие всевозможных их типов и размерностей.

В таком случае варианты выполняемых задач на оборудовании будут максимально широки. Если же предполагается работа только с определенными типами заготовок, изначально достаточно приготовить только подходящие для них зажимы.

Правила выбора

В любом профильном магазине предлагается широчайший выбор цанг в зависимости от типа и вида оборудования, предполагающихся к обработке деталей. Чтобы по мере выполнения манипуляций не возникало трудностей, необходимо правильно подобрать эти элементы, ориентируясь на следующие характеристики:

• Вариант крепления к шпинделю.
• Зажим может накручиваться на его резьбу посредством дополнительного переходника либо устанавливаться непосредственно на него.
• Кулачки – их количество, материала и формы.
• Сплав крепления. Его подбирают исходя из того, с какими материалами предстоит грядущая работа.
• Оборудования для мягких деталей не подойдет для обработки элементов из твердых сплавов.
• Параметры фланцев.

Если предполагается выполнение ограниченного спектра будущих работ, когда не требуется наличие полного ассортимента втулок (а это лишние затраты), придется подбирать цанги исходя из их основных характеристик. Выбор стоит делать только в пользу надежных, зарекомендовавших себя комплектующих, принимая во внимание их функциональные особенности, размеры и качество материала.

Преимущества относительно прочих фиксаторов

Специалисты называют сразу несколько показателей, по которым цанговые патроны выгодно обходят все прочие разновидности зажимов. Среди них можно выделить:

• Равномерную и качественную фиксацию детали либо рабочего инструмента станка.
• Совместимость с фрезами различных видов.
• Минимальные колебания фиксируемого элемента во время выполнения манипуляции.

Корпуса таких патронов отличаются своей универсальностью, а на практике, при смене деятельности возникнет необходимость только в установке различных фрез. Это делает обработку более удобной, а также значительно сокращает время, затрачиваемую на манипуляции с заготовками. Чтобы сменить цангу потребуется лишь немного ослабить гайку.

Конструкция зажима продумана до мелочей. Когда гайка заворачивается, он охватывает немалую часть хвостовика, прикладывая силу равномерно. Благодаря этой особенности достигается наилучшая фиксация, минимизируются радиальные колебания, любые вибрации, мешающие выполнению обработки.

Не менее важно, что и при значительной боковой нагрузке надежно удерживаемый элемент не будет смещаться – центровка будет оставаться идеальной.

Благодаря применению таких патронов, в современном производстве удалось достичь существенного роста точности манипуляций и качества обработки всевозможных деталей. Особенно они помогают при необходимости работы с наиболее мелкими заготовками, когда первоочередную значимость приобретает точность.

Видео по теме: Делаем цанговый патрон

Цанговые патроны для фрезера во Владимире

Цанговый патрон 12 мм. для фрезера Makita 3600B, 3601B

Цанговый патрон Энкор МТ3

Зажимная цанга для вертикальных фрезерных машин Bosch 2.

Высокоточный патрон для цанги CMT 183.300.01

Цанговый патрон Bosch 8мм 2608570134

Цанговые патроны d4-6.3 мм для GTR 30 CE Professional B.

цанга для фрезера Makita 193178-7

Proxxon 24419. Цанговый патрон для PD 400 с 9 цангами

BOSCH 2608570102 Цанговый патрон

BOSCH Цанговый патрон

Цанговый патрон GRIFF NT30ER32 b221223

Патрон цанговый МТ2 с набором цанг ф3-10мм для Энкор Ко.

Цанговый зажим 6.35 мм для фрезеров Makita 763663-0

Цанговый патрон 12.7 мм для фрезеров Makita 763602-0

Набор цанг для фрезерных станков JMD-1; JMD-2 JET 50000.

Цанговый патрон GRIFF MSB5-ER40 b220341

Патрон цанговый зажимной для фрезеров (12 мм) Bosch 2.6.

BOSCH Цанговый патрон

Цанга Bosch 2608570138

Цанга Makita 192988-9

Патрон цанговый МК-3 с набором цанг ER40 4-16мм JET ITA.

Цанговый патрон для GOF1300 Bosch 2608570107

Патрон цанговый с набором цанг для Корвет-411 Энкор 234.

BOSCH 2608570133 Цанговый патрон

Цанга 12.7 мм для фрезера DW626 DEWALT DE6257-XJ

Цанговый патрон с цангами для PD 400 Proxxon (24419)

Цанговый патрон 12 мм для фрезеров Makita 763601-2

Цанговый патрон для GGS/POF Bosch 2608570049

Переходник конус BT40 — цанга ER25, 100 мм (цанговый па.

BOSCH Цанговый патрон

Цанговый патрон для POF600, GGS Bosch 2608570049

Цанговый зажим мм для гибкого вала 27609 (630715000)

BOSCH 2608570134 Цанговый патрон

Цанговый патрон Bosch 12мм (2608570113)

Цанга Status 5260401

Зажимная цанга для фрезера POF800 Bosch 2608570102

BOSCH 2608570108 Цанговый патрон

Цанговый патрон 12 мм для фрезеров Makita 763601-2

Цанговый патрон GRIFF КМ2ER32 b220431

Цанговый патрон GRIFF КМ2ER32 b220413

Цанговый патрон для GOF1300 Bosch 2608570107

Proxxon 24042. Цанговый патрон с комплектом цанг от 2,0.

Цанговый патрон 8мм Bosch 2608570102

Патрон цанговый МТ3 с набором цанг ф4-16м и ключом Энко.

Цанговый патрон Bosch 8мм

Цанговый патрон Makita 192988-9

Набор из 4 цанг ER-20 (для фрез 6, 8, 10, 12 мм)

Цанговый патрон 1/2″ Д/GOF1300 2608570108 Bosch

Цанговый патрон GRIFF MSB5-ER40 b220441

Цанговый патрон GRIFF NT40ER40

Патрон цанговый зажимной для фрезеров (1/2″) Bosch.

Цанговый патрон с цангами JET JE50000093 для BD-8, 4/6/.

Цанга DJTOL ER25 6мм

Цанговый патрон d6.3 мм для GTR 30 CE Professional Bosc.

Фрезерная машина Makita RT0700C (710 Вт, цанги 6-8мм,10.

Патрон цанговый с набором цанг для Корвет-411 Энкор 234.

Цанговый патрон 12.7 мм для фрезеров Makita 763602-0

Патрон фрезерный с хвостовиком CNIC d 22 мм R8 (7/16&qu.

Цанговый зажим 6.35 мм для фрезера Makita 763637-1

Цанга 6 мм для фрезеров RP0910; RP1110C Makita 193180-0

Цанговый патрон для станка: разновидности, конструкция, принцип действия

Такое устройство, как патрон цанговый, представляет собой разновидность зажимных механизмов, используемых для фиксации режущего инструмента, вращающегося с большой скоростью. В отличие от моделей быстрозажимного типа, цанговые патроны не требуют использования дополнительных приспособлений, таких как винты, шпильки или стопорные элементы, поэтому такие устройства часто называют самозажимными.

Токарный цанговый патрон для фиксации квадратных прутков

Зажимными элементами цангового типа оснащают патроны для токарного станка, в которых фиксируются детали в процессе обработки. Такие патроны в зависимости от геометрических параметров обрабатываемой заготовки могут отличаться как своими размерами, так и формой зажимных элементов. Самыми распространенными из всех используемых на сегодняшний момент являются цанговые зажимы, относящиеся к типу ER.

Основные разновидности

Для комплектации современных металлообрабатывающих станков (токарных, фрезерных и сверлильных) используются самоцентрирующиеся патроны, оснащаемые двумя, тремя или четырьмя кулачками. Зажимные элементы в таких патронах могут приводиться в действие вручную или при помощи механического привода. Если говорить о сферах применения таких зажимных механизмов, то двухкулачковые патроны используются преимущественно для фиксации фасонных отливок в процессе их обработки, а при помощи трехкулачковых зажимных механизмов обеспечивается надежное крепление заготовок и хвостовиков инструментов круглой, конусной и шестигранной формы. Зажимные механизмы, оснащенные четырьмя кулачками, используются в тех случаях, когда для выполнения обработки необходимо зафиксировать несимметричную заготовку или деталь прямоугольной формы.

Цанговый патрон ER20 с комплектом цанг для фрезерного или фрезерно-гравировального станка

Вообще все механизмы для фиксации инструмента или заготовки в процессе обработки подразделяются на следующие категории:

• устройства цангового типа;
• рычажные устройства;
• устройства быстрозажимного типа (БЗП);
• клиновые зажимные устройства;
• гидропатроны;
• мембранные зажимы;
• термопатроны;
• двух-, трех- и четырехкулачковые зажимные устройства.

Самозажимные патроны, в которых используется цанговый механизм, нужны для оснащения как специализированных, так и универсальных станков. Преимуществом применения патронов данного типа является то, что их конструкция обеспечивает достаточное усилие зажима даже при небольшом значении крутящего момента, чего нельзя сказать о подобных устройствах других типов. При выборе цангового патрона следует обращать внимание на то, чтобы основные элементы его конструкции были изготовлены из закаленной стали. В таком случае он способен прослужить значительно дольше.

Как работает зажимной цанговый механизм

Фрезерный или токарный патрон, основу которого составляет цанговый зажим, работает по следующему принципу:

• Самозажимная гайка, которую закручивают, создает давление на торец цангового механизма.
• Под воздействием давления цанга передвигается в отверстие конусной формы, что приводит к сжатию лепестков, из которых состоит ее рабочая часть.
• Сжимаясь, лепестки цанги надежно фиксируют хвостовик инструмента или заготовку.

Устройство простого цангового зажима

Большим преимуществом цанговых патронов для фрезерного станка (или токарного оборудования), если сравнивать их с подобными устройствами других типов, является то, что инструмент или заготовка, которые в них фиксируются, отлично центрируются, что обеспечивает их минимальное радиальное биение. Кроме того, чтобы использовать фрезерный или токарный патрон цангового типа, нет необходимости применять специальные ключи, которые, как правило, часто теряются.

В патроне токарного станка могут зажиматься прутки различной формы благодаря сменным цангам

Цанговые патроны можно использовать для фиксации деталей, конфигурация поперечного сечения которых не соответствует форме их входного отверстия. Для того чтобы зафиксировать в цанговом патроне такую деталь, применяются специальные картриджи, поставляемые в комплекте с устройством.

Конструктивные особенности

Основными элементами конструкции любого цангового патрона являются зажимная гайка и цанговый зажимной механизм, который может быть выдвижным, втягиваемым или неподвижным. В зависимости от своего назначения цанговые механизмы могут быть зажимными и подающими. Механизмы цангового типа используются и для фиксации обрабатываемых деталей по поверхности их внутреннего отверстия. Обеспечивает такую фиксацию специальное приспособление – цанговая оправка. Кроме фиксации деталей в процессе их обработки, цанговая оправка может использоваться для закрепления на ней фрез насадного типа.

Классификация цанговых патронов по конструкции

Цанговые механизмы подающего типа применяются в тех случаях, когда зафиксированную в них деталь в процессе ее обработки необходимо периодически выдвигать из зажимного устройства. Конструкция такой цанги состоит из стальной втулки, на боковой поверхности которой выполнено три надреза, формирующих пружинящие зажимные лепестки, а также из трубки, через внутреннее отверстие которой заготовка подается в зону обработки. Перед началом использования такого механизма цанговая втулка вкручивается в резьбовое отверстие в трубке, а конец обрабатываемой заготовки пропускается между лепестками зажимного механизма. За подачу заготовки в зону обработки отвечает специальный шток, приводимый в действие посредством кулачкового или гидромеханического механизма.

Зажимная цанга, которая также выполнена в виде втулки с пружинящими лепестками, обеспечивает только фиксацию заготовки, без ее подачи в зону выполнения обработки. В зависимости от диаметра хвостовика инструмента или обрабатываемой заготовки, которые фиксируются при помощи цангового механизма, количество лепестков может быть различным. Так, для фиксации инструментов и заготовок с диаметром не больше 3 мм используются трехлепестковые цанги, с диаметром от 3 до 80 мм – четырехлепестковые, с диаметром более 80 мм – шестилепестковые.

Для фиксации инструментов и заготовок самого маленького диаметра нужны разъемные зажимные цанги, в конструкции которых присутствуют специальные пружины, отвечающие за разжимание кулачков. Цанги данного типа могут дополнительно комплектоваться вкладышами, подбираемыми в зависимости от диаметра инструмента или заготовки.

Цанговые держатели с цилиндрическим хвостовиком

Цанговые патроны, конструкция которых дополнена еще одной гайкой, могут использоваться для фиксации инструментов небольшого диаметра с хвостовиком, имеющим форму конуса Морзе. Минусом цанг данного типа является то, что для инструментов различного диаметра необходимо использовать отдельный зажимной механизм.

Точение заготовок небольшого диаметра, выполняемое на станках продольного типа, также может выполняться с применением цанговых зажимных механизмов. Цанговые патроны, используемые в подобных случаях, отличаются своей конструкцией от обычных моделей.

Рекомендации по выбору

Первое, на что следует обращать внимание при выборе зажимного патрона цангового типа, – это то, как такое устройство фиксируется на шпинделе используемого оборудования. Вариантов такого крепления может быть два: использование специального переходника или накручивание патрона на резьбовой конец шпинделя. Если фрезерный или токарный патрон цангового типа будет присоединяться к шпинделю станка при помощи фланца или посредством конуса Морзе, необходимо предварительно выяснить их точные параметры (диаметр пояска и параметры конусности).

Как уже говорилось выше, в зависимости от диаметра хвостовика инструмента или обрабатываемой заготовки выбирается количество зажимных элементов, которыми оснащена цанга. Кроме того, следует обращать внимание на материал, из которого изготовлены такие элементы: чем он тверже, тем дольше вам прослужит патрон.

Технические параметры цангового патрона с конусным хвостовиком, учитываемые при подборе оснастки

Простейший цанговый зажим, при помощи которого на валу электродвигателя фиксируется сверло, можно сделать и своими руками. Для изготовления такого фиксирующего механизма, который можно использовать только при выполнении сверлильных работ по мягким материалам, вам потребуются:

• стальная проволока диаметром 1 мм;
• цилиндрическая оправка, диаметр которой соответствует поперечному размеру вала электродвигателя и сверла;
• паяльник и припой.

Из стальной проволоки, наматываемой на оправку, формируется пружина, которая затем тщательно пропаивается. После этого самодельная цанга может использоваться по назначению.