Цанговий патрон для фрезерного і токарного верстата: види, пристрій, вибір
Такий пристрій, як патрон цанговий, являє собою різновид затискних механізмів, використовуваних для фіксації ріжучого інструменту, що обертається з великою швидкістю. На відміну від моделей швидкозатискного типу, цангові патрони не вимагають використання додаткових пристосувань, таких як гвинти, шпильки або стопорні елементи, тому такі пристрої часто називають самозажімние.
Токарний цанговий патрон для фіксації квадратних прутків
Затискними елементами цангового типу оснащують патрони для токарного верстата, в яких фіксуються деталі в процесі обробки. Такі патрони в залежності від геометричних параметрів оброблюваної заготовки можуть відрізнятися як своїми розмірами, так і формою затискних елементів. Найпоширенішими з усіх використовуваних на сьогоднішній момент є цангові затиски, що відносяться до типу ER.
Основні різновиди
Для комплектації сучасних металообробних верстатів (токарних, фрезерних і свердлильних) використовуються самоцентрувальні патрони, що оснащуються двома, трьома або чотирма кулачками. Затискні елементи в таких патронах можуть приводитися в дію вручну або за допомогою механічного приводу. Якщо говорити про сфери застосування таких затискних механізмів, то Двомуфтовий патрони використовуються переважно для фіксації фасонних виливків в процесі їх обробки, а за допомогою трьохкулачковим затискних механізмів забезпечується надійне кріплення заготовок і хвостовиків інструментів круглої, конусної і шестигранної форми. Затискні механізми, оснащені чотирма кулачками, використовуються в тих випадках, коли для виконання обробки необхідно зафіксувати несиметричну заготовку або деталь прямокутної форми.
Цанговий патрон ER20 з комплектом цанг для фрезерного або фрезерно-гравірувального верстата
Взагалі всі механізми для фіксації інструменту або заготовки в процесі обробки поділяються на такі категорії:
- пристрою цангового типу;
- важільні пристрої;
- пристрою швидкозатискного типу (БЗП);
- клинові затискні пристрої;
- гідропатрона;
- мембранні затискачі;
- термопатрони;
- двох-, трьох- і чотирикулачні затискні пристрої.
Самозажімние патрони, в яких використовується цанговий механізм, потрібні для оснащення як спеціалізованих, так і універсальних верстатів. Перевагою застосування патронів даного типу є те, що їх конструкція забезпечує достатнє зусилля затиску навіть при невеликому значенні крутного моменту, чого не можна сказати про подібні пристроях інших типів. При виборі цангового патрона слід звертати увагу на те, щоб основні елементи його конструкції були виготовлені із загартованої сталі. В такому випадку він здатний прослужити значно довше.
Як працює затискної цанговий механізм
Фрезерний або токарний патрон, основу якого складає цанговий затиск, працює за наступним принципом:
- Самозажімние гайка, яку закручують, створює тиск на торець цангового механізму.
- Під впливом тиску цанга пересувається в отвір конусної форми, що призводить до стиснення пелюсток, з яких складається її робоча частина.
- Стискаючись, пелюстки цанги надійно фіксують хвостовик інструмента або заготовку.
Пристрій простого цангового затиску
Відповідно, щоб витягти інструмент або заготовку з такого патрона, необхідно послабити самозажімние гайку, зменшивши тиск, який вона чинить на цанговий затиск.
Великою перевагою цангових патронів для фрезерного верстата (або токарного обладнання), якщо порівнювати їх з подібними пристроями інших типів, є те, що інструмент або заготовка, які в них фіксуються, відмінно центруються, що забезпечує їх мінімальне радіальне биття. Крім того, щоб використовувати фрезерний або токарний патрон цангового типу, немає необхідності застосовувати спеціальні ключі, які, як правило, часто губляться.
У патроні токарного верстата можуть зажиматься прутки різної форми завдяки змінним Цанга
Цангові патрони можна використовувати для фіксації деталей, конфігурація поперечного перерізу яких не відповідає формі їх вхідного отвору. Для того щоб зафіксувати в цангові патрони таку деталь, застосовуються спеціальні картриджі, що поставляються в комплекті з пристроєм.
Конструктивні особливості
Основними елементами конструкції будь-якого цангового патрона є затискна гайка і цанговий затискної механізм, який може бути висувним, втягує або нерухомим. Залежно від свого призначення цангові механізми можуть бути затискними і подають. Механізми цангового типу використовуються і для фіксації оброблюваних деталей по поверхні їх внутрішнього отвору. Забезпечує таку фіксацію спеціальне пристосування — цангова оправлення. Крім фіксації деталей в процесі їх обробки, цангова оправлення може використовуватися для закріплення на ній Фрези насадні типу.
Класифікація цангових патронів по конструкції
Цангові механізми подає типу застосовуються в тих випадках, коли зафіксовану в них деталь в процесі її обробки необхідно періодично висувати з затискного пристрою. Конструкція такої цанги складається зі сталевої втулки, на бічній поверхні якої виконано три надрізи, які формують пружні затискні пелюстки, а також з трубки, через внутрішній отвір якої заготовка подається в зону обробки. Перед початком використання такого механізму цангова втулка вкручується в різьбовий отвір в трубці, а кінець оброблюваної заготовки пропускається між пелюстками затискного механізму. За подачу заготовки в зону обробки відповідає спеціальний шток, що приводиться в дію за допомогою кулачкового або гідромеханічного механізму.
типи цанг
Зажимная цанга, яка також виконана у вигляді втулки з пружними пелюстками, забезпечує тільки фіксацію заготовки, без її подачі в зону виконання обробки. Залежно від діаметра хвостовика інструменту або оброблюваної заготовки, які фіксуються за допомогою цангового механізму, кількість пелюсток може бути різним. Так, для фіксації інструментів і заготовок з діаметром не більше 3 мм використовуються трипелюстковими цанги, з діаметром від 3 до 80 мм — чотирипелюсткові, з діаметром понад 80 мм — шестипелюсткові.
Для фіксації інструментів і заготовок самого маленького діаметра потрібні роз’ємні затискні цанги, в конструкції яких присутні спеціальні пружини, що відповідають за разжимание кулачків. Цанги даного типу можуть додатково комплектуватися вкладишами, підбираються залежно від діаметра інструмента або заготовки.
Цангові власники з циліндричним хвостовиком
Цангові патрони, конструкція яких доповнена ще однією гайкою, можуть використовуватися для фіксації інструментів невеликого діаметру з хвостовиком, що має форму конуса Морзе. Мінусом цанг даного типу є те, що для інструментів різного діаметру необхідно використовувати окремий затискної механізм.
Точіння заготовок невеликого діаметру, що виконується на верстатах поздовжнього типу, також може виконуватися із застосуванням цангових затискних механізмів. Цангові патрони, які використовуються в подібних випадках, відрізняються своєю конструкцією від звичайних моделей.
Рекомендації по вибору
Перше, на що слід звертати увагу при виборі затискного патрона цангового типу, — це те, як такий пристрій фіксується на шпинделі використовуваного обладнання. Варіантів такого кріплення може бути два: використання спеціального перехідника або накручування патрона на різьбовий кінець шпинделя. Якщо фрезерний або токарний патрон цангового типу буде приєднуватися до шпинделя верстата за допомогою фланця або за допомогою конуса Морзе, необхідно попередньо з’ясувати їх точні параметри (діаметр паска і параметри конусности).
Як вже говорилося вище, в залежності від діаметра хвостовика інструменту або оброблюваної заготовки вибирається кількість затискних елементів, якими оснащена цанга. Крім того, слід звертати увагу на матеріал, з якого виготовлені такі елементи: чим він твердіше, тим довше вам прослужить патрон.
Технічні параметри цангового патрона з конусним хвостовиком, що враховуються при підборі оснащення
Найпростіший цанговий затиск, за допомогою якого на валу електродвигуна фіксується свердло, можна зробити і своїми руками. Для виготовлення такого фіксуючого механізму, який можна використовувати тільки при виконанні свердлильних робіт по м’яким матеріалам, вам будуть потрібні:
- сталевий дріт діаметром 1 мм;
- циліндрична оправлення, діаметр якої відповідає поперечному розміру вала електродвигуна і свердла;
- паяльник і припой.
З сталевого дроту, намотуваним на оправлення, формується пружина, яка потім ретельно пропаивают. Після цього саморобна цанга може використовуватися за призначенням.
