Виды и размеры цанг для фрезера

Патроны с цанговым механизмом зажима — распространенный вид станочной оснастки. Этот тип оснастки чаще всего фиксирует режущий инструмент — фрезу, сверло, зенкер, метчик. Расскажем о конструкции, выгодах, областях применения патронных цанг, чтобы помочь вам выбрать оснастку для токарного, фрезерного, сверлильного станка, а также ручного фрезера или дрели.

Зачем нужен патрон с цангой

Оснастка этого формата всегда крепится на шпиндель станка или ручного инструмента. Это правило справедливо и для ручного фрезера и для большого фрезерного или токарного станка. Закрепленный на шпинделе патрон выполняет три функции:

• Обеспечивает совпадение оси вращения шпинделя станка и режущего инструмента — благодаря этому повышается точность обработки.
• Передает момент вращения от мотора/шпинделя на режущий инструмент — потери при передаче момента минимальны, что сказывается на энергетической эффективности оборудования.
• Фиксирует инструмент на шпинделе, исключая люфт, выпадение и прочие случайности, которые могут навредить оборудованию, детали, оператору.

Цанговая оснастка используется везде, где есть место инструменту в форме тела вращения. Благодаря особенностям конструкции она обеспечивает надежное закрепление сверл, концевых фрез, метчиков, а также быструю замену подобного инструмента. Благодаря этому цанги встречаются даже на токарных станках, в этом случае в этой оснастке крепится деталь, которую обрабатывают резцом любого типа.

Особенности конструкции патронов с цанговым зажимом

Конструкция подобной оснастки более чем проста. Она состоит из трех деталей:

1. Корпусной части, один торец которой крепится на шпинделе, а второй имеет внешнюю резьбу и глухое отверстие конической формы. Фактически корпус похож на стакан с коническими внутренними стенками и резьбой снаружи.
2. Цанги — так называется втулка конической или цилиндрической формы с выточками, прорезанными по стенкам, параллельно оси вращения. Внутреннее отверстие втулки подбирают по размеру хвостовика.
3. Прижимной П-образной гайки, в закрытом торце которой вырезано отверстие под хвостовик инструмента, которое всегда меньше внешнего диаметра цанги.

Сборка оснастки предполагает размещение цанги внутри корпусной части и закручивании прижимной гайки на внешнюю резьбу корпуса. Во время закручивания П-образная гайка вдавливают втулку в коническое отверстие корпуса, от чего происходит деформация вдоль линий надрезов (сужение диаметра внутренней части втулки). Если внутри патрона находится хвостовик инструмента, суженная втулка обеспечивает его надежную фиксацию (зажим).

Оправка — отдельная разновидность цанговой оснастки

Отдельным видом оснастки для фрезерных станков можно назвать оправку, которая удерживает фрезу с отверстием в центральной части, заменяющем хвостовик. Если патрон создает зажимное усилие внутри корпуса, то оправка наоборот, расширяется при закручивании прижимной гайки. По такому же принципу работает анкерный болт.

Насаженный на оправку инструмент заклинивает расширяющейся цанговой втулкой, что обеспечивает надежную фиксацию. Для защиты от люфта в отверстии инструмента делают пазы под внешние шлицы втулки. Иногда оправки называют патронами, но фактически это два разных формата оснастки.

Разновидности и сфера применения патронов

В основе классификации цанговых патронов лежат их конструкционные особенности. По этому принципу все образцы такой оснастки можно причислить к одной из трех групп:

• Моделям с втягиваемой цангой — прижимная гайка заталкивает втулку в корпус, обеспечивая надежную фиксацию и точное центрирование. Сильная сторона подобной оснастки — точное центрирование зажатого инструмента или детали, поэтому она совместима даже с высокоскоростными шпинделями. Втягиваемая цанга подойдет автоматической линии и сверхточному станку, который делает режущие инструменты, шестерни и аналогичные детали.
• Оснастке с выдвижной цангой — прижимная гайка накручивается на корпус, выдвигая лепестковую часть втулки в свое торцевое отверстие. Гайку может заменить гидравлический механизм. Выдвижная модель используется для фиксации деталей длиной и тонкой формы, уменьшая биение такой заготовки. Это скорее токарный, чем фрезерный патрон, но и в этом случае гарантируется точность центрирования, а также быстрый захват заготовки/инструмента.
• Фиксаторам с неподвижной цангой — корпус или прижимная гайка смещаются, а втулка остается на месте. Подобный формат обеспечивает высокую точность инструмента или детали, поэтому ее используют в операциях с минимальными допусками на получаемые размеры. Чаще всего это инструментальное производство.

Конструктивные разновидности оснастки не влияют на перечень преимуществ цанговых патронов. Они могут стоять на шпинделе ручного фрезера или огромного фрезерного станка — итоги будут идентичны. Покупатель любой разновидности цанг вправе рассчитывать на базовый набор выгод, который определяется принципом действия такой оснастки.

Список преимуществ

• Высокая точность зажима — инструмент центрируется с осью вращения шпинделя, как и зажатая во втулке деталь. Благодаря высокой точности удается нарастить качество обработки заготовки, что сказывается на долговечности изготовленных с ее помощью узлов и агрегатов.
• Простота конструкции — цанга дешева в изготовлении, легко ремонтируется, ее можно заменить аналогичным патроном без притирки и калибровки. Подобные образцы токарной и фрезерной оснастки можно изготовить на месте.
• Универсальность конструкции — патроны цангового типа работают с любыми телами вращения, от цилиндра до призмы, одна модель может оперировать заготовками с разным размером сечения.
• Относительно быстрая фиксация — замена инструмента или детали отнимает не более 15-20 секунд, а если у патрона есть пневматический или гидравлический привод, то этот промежуток сокращается до десятых долей секунды.
• Компактные размеры — подобную оснастку можно использовать с любыми станками, даже с полупрофессиональным оборудованием, у которого не такой большой ход шпинделя, как у полноразмерных агрегатов.
• Минимальное осевое биение и вибрация — благодаря этому удается сохранить остроту и целостность режущей кромки, а также повысить точность обработки.
• Равномерный обжим — лепестки втулки не способны деформировать деталь, что сокращает время токарных и фрезерных работ (не нужно обрабатывать внешнюю поверхность повторно), а также повышает их качество.

Как пользоваться патронами цангового типа

В первую очередь пользователь должен проверить диаметр втулки. Эта величина должна совпадать с диаметром хвостовика инструмента или размером поперечного сечения детали. Втулка с неподходящим диаметром может деформировать обрабатываемую деталь. Кроме диаметра уточните тип патрона — токарным станкам нужны одни модели, а фрезерным — совсем другие. Также обратите внимание на тип цанги — максимальную точность обработки обеспечивает втягиваемый или выдвижной формат.

Перед установкой на шпиндель пользователь должен осмотреть корпус, гайку, втулку. Критические повреждения составных частей можно обнаружить визуально. Забитые стружкой пазы придется очистить, а внутри корпуса не должно быть опилок, грязи и мусора. Иначе цанга не будет работать в полную силу.

Обязательно уточните предельно допустимые обороты шпинделя и величину максимальной подачи, с которой совместима ваша оснастка. Если превысить эти значения, зажатый предмет вылетит из втулки, повредив оператора, заготовку и окружающие станок предметы. Также уточните тип крепления корпуса к шпинделю. Он должен быть совместим с конструкцией вашего станка.

Установку в патрон осуществляют до упора, с входом шлицев в пазы. В ином случае возможны перекосы, которые снизят качество обработки. Подвижные части патрона нужно смазывать. Регулярная смазка ускоряет замену фрезы или сверла и дает дополнительную защиту от коррозии. При затягивании прижимной гайки нужно ориентироваться на рекомендованные производителем цанг усилия. Перетянутая втулка так же вреден, как затянутая не до конца.

Смотрите также:

Наборы цанг 13