Wabashpress.ru

Техника Гидропрессы
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Цанговые патроны

Цанговые патроны

Цанговый патрон – специальное приспособление, используемое для зажима инструмента при выполнении токарных, фрезерных, сверлильных и прочих операций связанных с обработкой металлических заготовок на основании технического задания (последовательности выполняемых операций, технологии обработки, прилагаемого эскиза изделия).

Цанги

Виды и принципы действия зажимных патронов

Цанговые патроны используют в основном при обработке холоднокатаного прутка или других металлических изделий имеющих уже обработанную поверхность.

Конструктивно патроны можно классифицировать по функциональности:

  • с неподвижным механизмом;
  • с выдвижным механизмом;
  • с втягиваемым механизмом.

Каждая конструкция имеет свои особенности. Подающий тип выполнен в виде стальной втулки с 3-мя разрезами образующими лепестки, которые обладают пружинящим эффектом.

Чертеж № 1 цанги главного шпинделя

Чертеж цангового патрона Тип F

Цанги типа F – зажимные главного шпинделя используются для закрепления обрабатываемого изделия.

Чертеж № 2 цанги противошпинделя

Чертеж цангового патрона Тип LN

Цанги типа LN – противошпинделя производятся удлиненными, размер Е зависит от типоразмера.

Чертеж № 3 цанги типа R

Чертеж цангового патрона Тип R

Типа R – являются цангами тянущего типа.

Чертеж № 4 цанги типа Т

Чертеж цангового патрона Тип T

Типа Т – зажимные.

Чертеж № 5 цанги BF

Чертеж цангового патрона Тип BF

Цанга, подающая типа BF — предназначена для подачи прутка.

При установке на станке подающая цанга по резьбе крепится на трубу с помощью, которой подается в рабочую зону. Необходимо учитывать конструктивную особенность – размер и форму цанги, которая в обязательном порядке должна соответствовать профилю обрабатываемого прутка.

В ходе подготовки к обработке пруток продвигается через лепестки, которые за счет конструктивных особенностей плотно удерживают заготовку. В ходе обработки при подаче заготовки за счет вращения увеличивается сила сцепления между лепестками и изделием. Принцип действия зажимных элементов основан на усилении сцепления лепестков с обрабатываемой заготовкой при вращении рабочего механизма. Втулки, имеющие 3 лепестка, используются для обработки изделий до 3 мм, четыре – до 80 мм, шесть – свыше 80 мм. Обычно цанги имеют угол в вершине конуса равным 30º.

Цанги на вал 2 мм (0,1-3 мм) для микродерели

Цанги на вал 2 мм (0,1-3 мм) для микродерели

При обработке тонкого прутка используются цанги оснащенные пружинами, увеличивающими прижимную силу кулачков. При увеличении диаметра обрабатываемой заготовки применяются конструкции, оснащенные специальными вкладышами подбираемые по габаритам изделия. Цанговый зажим также используются при обработке с помощью сверла, фрезы или метчика. Втулка фиксируется в патроне с помощью гайки, а режущий инструмент непосредственно в цанге. При фиксации гайкой производится уменьшение внутреннего объема отверстия, где устанавливается заготовка тем самым, увеличивается сила удерживающая пруток в неподвижном состоянии.

Патроны данной конструкции имеют и свои недостатки. Прежде всего, должно выполняться требование совпадения хвостовиков используемого инструмента с характеристиками используемых цанг. На предприятиях наиболее широко используются цанги типа ER, составляющими наибольшее количество в общем объеме используемого инструмента.

При выполнении сложных работ по изготовлению изделий, используются различные цанги с указанием всех размеров и технологии выполнения рабочих операций, но часто приходится комбинировать оснастку или изготавливать своими руками необходимый цанговый патрон с требуемыми характеристиками.

Видео обзор токарного цангового патрона

Как самостоятельно сделать цанговый патрон

При изготовлении своими руками различных изделий возникают ситуации, когда имеющаяся в наличии оснастка не позволяет выполнить необходимые операции. Требуется изготовить цанговый патрон, отвечающий предъявляемым запросам с выполнением изделия согласно разработанному эскизу.

Все работы необходимо начинать с подготовки эскиза с проработкой всех необходимых деталей. Эскиз патрона позволяет учесть все особенности при изготовлении своими руками необходимой оснастки и зажимного механизма.

При изготовлении цанг своими руками необходимо учитывать несколько особенностей:

  • внутренний диаметр цанги равен или меньше минимального диаметра детали;
  • в цанге увеличение внутреннего диаметра возможно за счет расширения лепестков;
  • для увеличения изготовления разводных цанг после разводки и повышения качественных характеристик необходима дополнительная шлифовка конической и направляющей части цанги;
  • необходимо учитывать, что в ходе длительной работы теряется упругость лепестков цанг вследствие чего может произойти поломка.

Что такое цанга? Цанговый патрон: виды, конструкция и применение

Трехкулачковый зажимной механизм, конечно же, способен ежеминутно сжимать и разжимать детали в процессе обработки, но такой режим богат контраргументами и главные из них – разорительно для собственно производителя и утомительно для станочника.

Применение легких станков (массой до 1000 кг) эти вызовы не решали, а с проблемой покончили изобретением цанги в зажимном устройстве, впоследствии переселившиеся в прутковые автоматы и обрабатывающие центры с ЧПУ.

Назначения

Цанговый патрон – это механизм, предназначенный для быстротечного зажима цилиндрического и иного сечения (четырехгранных, шестигранных и др.) прутков, заготовок или режущего инструмента. Чаще применяются при финишных операциях.

Цанга – это стальная калёная втулка (или из иного упругого материала) с неполными разрезами по бокам, образующие лепестки, пружинящего свойства (возвращаются в исходное положение). Эти свойства применены в основах процесса зажима — разжима и центрирования заготовки в рабочей зоне станка.

Эффект от внедрения данного типа зажимов проявлен при:

  • восстановлении режущих кромок свёрл, метчиков и фрез;
  • производстве деталей из пруткового материала, труб и точного литья;
  • фиксации заготовок с обратной поверхностью;
  • работе по предварительно обработанному материалу.

Применением выравнивающих вкладышей решается проблема несоответствия поверхности заготовки размерам цангового зажимного механизма.

Цанговые зажимы их виды, особенности применения советы по изготовлению зажимной цанги своими руками

Цанговые соединения классификация, виды труб, техника работы и инструкция по применению

Цанговый зажим — это разновидность зажимных патронов, активно использующихся в токарных станках. он является самозажимным типом таких приспособлений, поскольку ему не требуется дополнительных деталей. Это простое и надежное устройство, которое отлично подойдет для токарного дела. О том, какие имеются особенности цангового зажима и как его грамотно выбрать, и пойдет речь в статье.

Читайте так же:
Холодная сварка для латуни

В зависимости от предстоящих работ и предназначения станков все зажимные изделия можно классифицировать по следующим видам:

  1. Рычажные;
  2. Цанговые;
  3. Сверлильные, они же быстрозажимные;
  4. Клиновые и гидропатроны;
  5. Трех- и четырехкулачковые;
  6. Термопатроны и мембранные.

Сверлильные самозажимные патроны используются на универсальных или специальных токарных станках. Их применение позволяет перенести усилие зажима при меньшем крутящем моменте по сравнению со сверлильным патронами.

Самостоятельное изготовление

Для работы по дереву, металлу и пластмассам и для изготовления разнообразных печатных плат лучше всего подходит небольшая дрель. Оснастить ее следует готовым мини-креплением зажимного типа.

Но если такого под рукой не оказалось, то можно без проблем изготовить его самостоятельно. Здесь понадобятся паяльник, проволока из стали миллиметровой толщины и припой.

Далее процесс изготовления идет по следующей схеме:

  • Сворачиваем из проволоки спираль. Ее диаметр должен быть равен диаметру вала электродвигателя и сверла, с которым необходимо будет работать;
  • Пропаиваем спираль. Высокое качество обеспечивается паяльным флюсом или схожими вариантами;
  • Затем надеваем спираль на вал — и мини-патрон для нашего сверла полностью готов.

Самодельные цанговые патроны прекрасно подходят при отсутствии готовых вариантов зажимов для дрелей и при наличии соответствующих навыков самостоятельного изготовления подобных механизмов. Незаменимыми они станут и в домашнем хозяйстве, когда требуется работа со специфическими деталями, а готовые зажимы могут не подойти по каким-либо характеристикам.

Зажимная цанга — важный элемент в токарных станках различных модификаций. С ее помощью можно производить работы по обработке и фрезеровке металлических и пластмассовых деталей. Кроме того, ее без проблем можно изготовить самостоятельно с применением подручных материалов.

Имеющееся на сегодняшний день разнообразие таких механизмов позволяет подобрать оптимальную модель зажима под персональные нужды

Также очень важно учесть способ его крепления к шпинделю и размеры фланца, так как без них подобрать цангу будет невозможно

Удачной работы с различными видами зажимов!

Виды цанг

Зажимные цанговые устройства конструктивно разделены на:

  • втягиваемые – зажим происходит при утоплении цанги в зажимном механизме;
  • выдвижные – фиксируют заготовки при их выдвижении из патрона;
  • неподвижные – зажимают деталь наездом конусного отверстия зажимного устройства на коническую рабочую поверхность неподвижной цанги.

По назначению разделены на:

  • подающие – захватывают и выдвигают часть прутка в зону обработки;
  • зажимные – только фиксируют заготовку в патроне (подобие цанги цангового карандаша), без выполнения иных функций.

Разновидности цанг

Существует несколько видов цанг. Они различаются по конструктивному исполнению, размеру и специфике применения. Выпускаются следующие виды фиксирующих элементов общего назначения:

  • глухие и сквозные. Сквозные подходят для фиксации деталей неограниченной длины (например, металлического прутка при обработке на токарном станке). В глухих цангах возможна обработка изделий ограниченной длины;
  • с одной или двумя зонами зажима. В первом случае фиксация не очень жесткая. Во втором случае крепление более прочное. Исключается отклонение рабочего инструмента от оси шпинделя, отсутствует биение, минимизируются вибрации;
  • с отверстием под круглый, квадратный или шестигранный хвостовик. Наиболее часто используются изделия с круглым отверстием. Но есть цанги, которые подходят для фиксации специального инструмента.

Как работает цанговый зажим?

Выполнен в виде втулки с усеченным конусом, имеющим отверстие заданной конфигурации (круглое, четырехгранное, шестигранное и др.). Вдоль цанги сделаны пропилы, формирующие зажимные лепестки с коническими рабочими поверхностями.

Принцип работы устройства таков:

  • при зажиме, в отверстие, образованное зажимными лепестками: вставляется заготовка;
  • патрон закручивается по резьбе;
  • коническая поверхность патрона наезжает на рабочую поверхность цанги;
  • лепестки сжимаются, захватывая и центрируя заготовку; устройство зажимает предмет.
  • извлекается деталь вращением патрона в обратном направлении и снятием его усилия с поверхности лепестков цанги.

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.

Читайте так же:
Перфораторы лучшие по цене и качеству

Цанга фрезера Bosch 2000 Router Collet

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.

Конструктивные особенности

Цанги изготавливают из инструментальных и легированных сталей с особенностью закалки:

  • рабочую часть закаливают до требуемой твёрдости;
  • хвостовик подвергают отпуску до оптимальной величины.
  1. Будучи самозажимными, устройства не требуют применения дополнительных винтов, шпилек или стопорных элементов.
  2. Точность центрирования обеспечивается упруго деформируемыми зажимными элементами, называемые лепестками, перемещающимися в рабочем пространстве одновременно. Этим обеспечивается их самоцентрирование.
  3. Погрешность точности центрирование детали не превышает 0.05 – 0.08 мм.
  4. Усилия при изгибе лепестков не должны превышать пределы значений их упругости. Отсюда, требование к точности диаметра детали для базирования в зажимном устройстве.
  5. БЕЗОСТАНОВОЧНЫЙ цанговый патрон Батроханова, позволяет вести установку и смену заготовок без остановки вращения шпинделя. Скорость обработки ограничивается частотой оборотов, какие способны выдержать подшипники станка.
  6. Характерной особенностью цанговых устройств является:
  • применимость в диапазоне размеров заготовок, от минимальных до ниже средних;
  • высокая скорость резания при малых подачах;
  • повышенные требования к точности размеров заготовок и хвостовиков инструмента и их незначительные отличия от размеров отверстий, образованных зажимными лепестками.

Особенности конструкции

Корпус цанги – это разрезная пружинящая гильза в форме усеченного конуса, выполненная из эластичной стали с отверстием определенного диаметра. Благодаря специальным осевым пропилам сформированы лепестки, которые разжимаются и сжимаются при установке и снятии заготовки или инструмента. Фиксирующие лепестки плотно прижимаются к вставленному элементу, а гайка зажимного патрона обеспечивает сжимающее усилие. Цангу устанавливают в цанговый патрон, который является одним из элементов оснастки станков для обработки металла и иных материалов (токарных, фрезерных, сверлильных). Конструкция может крепиться на посадочном месте при помощи конуса Морзе или служить составной частью станка. Для изготовления цанг используются высокоуглеродистые стали. Изделия термически обрабатываются до твердости HRC 58–62 в зажимной части и HRC 42–48 в хвостовой. Чтобы фиксатор не заклинивало, угол конуса разрезной втулки составляет 30–40 градусов.

Преимущества и недостатки цангового зажима для труб

Использование зажимов на основе цанги обрели популярность не так давно. Но сейчас многие специалисты и профессионалы широко используют данное изделие при различных работах. В отличие от обычного фитинга такой соединитель имеет массу преимуществ.

Плюсы цангового соединения:

  • Доступная стоимость;
  • Широкий выбор;
  • Простой монтаж;
  • Долговечность;
  • Прочность соединения;
  • Можно использовать несколько раз.

Сама цанга недорогая. К тому же для ее монтажа не нужны специальные дорогостоящие приборы или материалы. При этом работы по замене устройства также не будут стоять очень дорого.

На рынке представлен широкий выбор цанг разных размеров. При этом изделие можно приобрести в любом строительном магазине или на рынке. Цанги выпускаются для различных труб и диаметров, поэтому подобрать необходимое изделие не составит труда.

Для установки таких фитингов не нужен специальный инструментарий. Научиться работать с цангой может каждый за минимальный промежуток времени. А при правильном монтаже соединение прослужит долго. При этом цанговое соединение достаточно надежное и герметичное.

Причиной поломки цанги может стать механическое воздействие или ржавые трубы.

В отличие от других соединителей цанга может использоваться несколько раз. Это упрощает ремонтные работы трубопровода. Так можно заметить лишь участок трубопровода, не проводя демонтаж всей системы.

Среди недостатков изделий отмечают постепенное ослабевание соединения. В итоге трубопровод начинает протекать. Но справиться с такой проблемой достаточно просто. Необходимо просто подкрутить цангу.

Среди преимуществ цанговых зажимов стоит отметить широкое разнообразие и небольшую цену

Но этот минус обязывает устанавливать такое соединение в доступном месте. Нельзя выполнить скрытый монтаж труб и спрятать коммуникации. Работы по подтяжке выполняются, как правило, один раз в год.

Оправки цанговые для ступенчатых отверстий

Применяют для легких работ. Базовая поверхность заготовки должна быть обработана по 2 или 3-му классам точности.

Виды и различия сменных цанг для фрезера по металлу

Трехкулачковый зажимной механизм, конечно же, способен ежеминутно сжимать и разжимать детали в процессе обработки, но такой режим богат контраргументами и главные из них – разорительно для собственно производителя и утомительно для станочника.

Применение легких станков (массой до 1000 кг) эти вызовы не решали, а с проблемой покончили изобретением цанги в зажимном устройстве, впоследствии переселившиеся в прутковые автоматы и обрабатывающие центры с ЧПУ.

Назначения

Цанговый патрон – это механизм, предназначенный для быстротечного зажима цилиндрического и иного сечения (четырехгранных, шестигранных и др.) прутков, заготовок или режущего инструмента. Чаще применяются при финишных операциях.

Цанга – это стальная калёная втулка (или из иного упругого материала) с неполными разрезами по бокам, образующие лепестки, пружинящего свойства (возвращаются в исходное положение). Эти свойства применены в основах процесса зажима — разжима и центрирования заготовки в рабочей зоне станка.

Читайте так же:
Размеры расточки блока цилиндров

Эффект от внедрения данного типа зажимов проявлен при:

  • восстановлении режущих кромок свёрл, метчиков и фрез;
  • производстве деталей из пруткового материала, труб и точного литья;
  • фиксации заготовок с обратной поверхностью;
  • работе по предварительно обработанному материалу.

Применением выравнивающих вкладышей решается проблема несоответствия поверхности заготовки размерам цангового зажимного механизма.

Цанговое крепление

Особенности применения в зависимости от вида

Цанговые патроны для обрабатывающего оборудования подразделяются на патроны с выдвижной, втягиваемой или неподвижной цангами. Сами фиксаторы бывают подающими и зажимными.

Подающие фиксаторы

У цанги, выполненной в виде стальной втулки, есть три неполных разреза, которые образуют пружинящие лепестки с поджатыми друг к другу концами. При выборе изделия учитывается профиль прутка, который требуется закрепить для обработки (отверстие в фиксаторе должно иметь ту же конфигурацию). Фиксатор закрепляют на подающей трубе. Подача изделия осуществляется посредством гидромеханического привода или кулачкового механизма. Пруток раздвигает лепестки, проталкиваясь через них. Сила упругости заставляет их плотно прижаться к поверхности прутка. Перемещение подающей трубы заставляет лепестки цанги плотнее сжаться за счет трения, что увеличивает сцепление в ходе подачи прутка.

Зажимные фиксаторы

Зажимные цельные цанги имеют разное число пружинящих лепестков. Фиксаторы с тремя лепестками используют для установки заготовок диаметром до 3 мм, с четырьмя – до 80 мм, с шестью – свыше 80 мм. Существуют зажимные фиксаторы, кулачки которых разводятся пружинами. Они применяются для заготовок малого диаметра. Зажимные разъемные фиксаторы оснащаются сменными вкладышами под крепление прутка разной формы и размера. Такие цанги также используются для фиксации концевого режущего инструмента с хвостовиками небольшого диаметра. К такому инструменту относятся фрезы, сверла, оправки, метчики и т. д. В патрон станка при помощи гайки устанавливают сменную цангу, в которую вставлен хвостовик инструмента. Закручивание гайки заставляет фиксатор вдавиться вглубь патрона, при этом лепестки, упруго деформируясь, плотно обжимают инструмент.

Виды цанг

Зажимные цанговые устройства конструктивно разделены на:

  • втягиваемые – зажим происходит при утоплении цанги в зажимном механизме;
  • выдвижные – фиксируют заготовки при их выдвижении из патрона;
  • неподвижные – зажимают деталь наездом конусного отверстия зажимного устройства на коническую рабочую поверхность неподвижной цанги.

По назначению разделены на:

  • подающие – захватывают и выдвигают часть прутка в зону обработки;
  • зажимные – только фиксируют заготовку в патроне (подобие цанги цангового карандаша), без выполнения иных функций.

Классификация по техническому устройству

От множества патронов типовая цанга отличается тем, что ее можно легко снимать и, как отмечалось выше, даже разбирать в некоторых модификациях. Но и цанговые приспособления различаются по способу совмещения со станочным оборудованием. В той же металлообработке задействуют статичные неразборные (неподвижные) и встраиваемые съемные модели. Также цанговый патрон может быть выдвижным и втягиваемым. Принадлежность к той или иной группе определяется конфигурацией захвата обрабатывающего инструмента, диапазоном углов механического воздействия и системой управления, так как существуют ручные и в разной степени автоматизированные узлы настройки оснастки.

Цанговый механизм

Как работает цанговый зажим?

Выполнен в виде втулки с усеченным конусом, имеющим отверстие заданной конфигурации (круглое, четырехгранное, шестигранное и др.). Вдоль цанги сделаны пропилы, формирующие зажимные лепестки с коническими рабочими поверхностями.

Принцип работы устройства таков:

  • при зажиме, в отверстие, образованное зажимными лепестками: вставляется заготовка;
  • патрон закручивается по резьбе;
  • коническая поверхность патрона наезжает на рабочую поверхность цанги;
  • лепестки сжимаются, захватывая и центрируя заготовку; устройство зажимает предмет.
  • извлекается деталь вращением патрона в обратном направлении и снятием его усилия с поверхности лепестков цанги.

Области применения цанговых приспособлений

Преимущественно такие устройства находят место в качестве элемента оснастки токарных, сверлильных, карусельных и продольных станков. Это касается одной части установки, но что такое цанга в плане совместимости с обрабатывающим инструментом? Среди целевых средств для захвата можно выделить метчики, плашки, сверла и фрезы. Конкретная совместимость будет определяться типом хвостовика. К слову, не только в станках используются подобные системы крепления обрабатывающих деталей. Ручной электроинструмент также обеспечивается патронами с пружинными лепестками с накручивающейся гайкой, только меньшего формата.

Конструктивные особенности

Цанги изготавливают из инструментальных и легированных сталей с особенностью закалки:

  • рабочую часть закаливают до требуемой твёрдости;
  • хвостовик подвергают отпуску до оптимальной величины.
  1. Будучи самозажимными, устройства не требуют применения дополнительных винтов, шпилек или стопорных элементов.
  2. Точность центрирования обеспечивается упруго деформируемыми зажимными элементами, называемые лепестками, перемещающимися в рабочем пространстве одновременно. Этим обеспечивается их самоцентрирование.
  3. Погрешность точности центрирование детали не превышает 0.05 – 0.08 мм.
  4. Усилия при изгибе лепестков не должны превышать пределы значений их упругости. Отсюда, требование к точности диаметра детали для базирования в зажимном устройстве.
  5. БЕЗОСТАНОВОЧНЫЙ цанговый патрон Батроханова, позволяет вести установку и смену заготовок без остановки вращения шпинделя. Скорость обработки ограничивается частотой оборотов, какие способны выдержать подшипники станка.
  6. Характерной особенностью цанговых устройств является:
  • применимость в диапазоне размеров заготовок, от минимальных до ниже средних;
  • высокая скорость резания при малых подачах;
  • повышенные требования к точности размеров заготовок и хвостовиков инструмента и их незначительные отличия от размеров отверстий, образованных зажимными лепестками.
Читайте так же:
Сабельная пила для газоблока

Цанги для фрезерных станков. Разновидности

Фрезерные станки с программным управлением являются универсальным и многофункциональным оборудованием, предназначенным для выполнения большого количества технологических операций с широким спектром материалов. Для работы на станках такого типа подходят дерево и металлы, пластмассы и камень, пенопласт и резина, причем, устройства могут выполнять не только фрезеровку, но и торцевать, шлифовать, обрезать, сверлить, делать отверстия, выполнять объемную обработку материалов и т. п.

Рельефная фрезеровка дерева на фрезерном станке с программным управлением

Благодаря тому, что всеми функциональными процессами управляет компьютерная программа, фрезерные работы, выполненные на станках с ЧПУ, отличаются исключительно высокой скоростью и качеством. Электронные компоненты отслеживают плавность перемещения шпиндельной головки и точность позиционирования фрезерного инструмента, поэтому все заготовки вырезаются на порядок лучше, чем на обычных станках. В положительную сторону отличается и качество сборки самого оборудования, а также его комплектация, благодаря чему вибрация станины сведена к минимуму, а сама зона обработки и фреза непрерывно увлажняются системами охлаждения и смазки. Все это еще больше повышает точность фрезеровки.

Цанга для фрезерного станка: что это и зачем нужна?

Варианты цанг и фиксирующие гайки для их зажима

Говоря о качестве, нельзя не упомянуть о системе фиксации инструмента, которая является одной из составляющих идеально выполненной работы. В любом фрезерном оборудовании для зажима режущего элемента используется цанга (смотреть каталог), представляющая собой втулку в форме обрезанного усеченного конуса с отверстием в центре. Стенки устройства имеют определенное количество прорезей, образуя так называемые лепестки, и могут сжиматься и разжиматься при накручивании гайки, плотно охватывая хвостовик фрезы или, наоборот, ослабляя зажим для замены инструмента.

К достоинствам цанговых зажимов, которые и обусловили использование именно такой системы крепления, можно отнести:

  • легкость замены инструмента;
  • минимизацию биения при вращении фрезы;
  • всесторонний и равномерный обжим;
  • качественный материал, который выдерживает высокие скоростные и температурные нагрузки, возникающие при работе фрезерного станка.

Устройство цангового зажима и как он функционирует

Цанговый зажим с цангой в разобранном виде Цанговый зажим с цангой в разобранном виде При подготовке станка к работе лепестковый элемент устанавливается в цанговый патрон, а следом накручивается самозажимная гайка. После этого в конструкцию вставляется необходимая фреза и окончательно зажимается гайкой, которая по мере закручивания сжимает стенки цанги, тем самым прочно фиксируя хвостовую часть режущего инструмента. Сам патрон соединен с двигателем, обеспечивающим вращение фрезы.

Разновидности цанг

Цанговый патрон и ассортимент цанг типа ER Цанговый патрон и ассортимент цанг типа ER, которые используются практически во всех фрезерных станках с ЧПУ В отличие от станков токарной группы, где используются как зажимные, так и подающие цанги, на фрезерном оборудовании в большинстве своем используются только зажимные разновидности, принцип работы которых описан выше.

В зависимости от конструктивных особенностей зажимные цанги бывают:

  • сквозные, предназначенные для фиксации инструмента, длина хвостовика которого превышает высоту цангового патрона;
  • глухие, с запаянным с одной стороны корпусом;
  • с несколькими зажимными зонами, что позволяет закрепить фрезу или сверло в двух точках оси;
  • для метчиков с пазом квадратной формы;
  • ER-цанги с двумя зонами прижима и сквозным отверстием.

Последний тип цанг наиболее востребован во фрезерной обработке и используется на станках чаще всего. Они обеспечивают максимально возможную плотность фиксации инструмента, исключают факт его проскальзывание (при правильном подборе цанги и качественном закреплении фиксирующей гайки) и позволяют без погрешностей снимать большое количество материала на высокой скорости. В зависимости от допуска на биение ER-цанги могут быть обычные и высокоточные. Последние отличаются повышенной жесткостью и используются для прецизионной фрезеровки и чистовой обработки (в некоторых случаях).

Популярность цанг такого типа объясняется не только отличным качеством материала изготовления и прекрасными рабочими характеристиками, но и достаточно широким диапазоном фрез, которые можно установить в одно устройство. Например, ER16, в зависимости от модели, имеют диапазон зажима от 1-2 мм до 9-10 мм.

Подбирая цангу, следует помнить, что ее внутренний диаметр не должен быть меньше диаметра хвостовика фрезы (то есть, для цанги 3 мм не подойдет инструмент на 3,175 мм). При выборе важно также учитывать мощность шпинделя. Для валов, параметры которых начинаются от 3 кВт, оптимальными будут цанги ER25, ER32, ER40. Для устройств на 2,2 кВт подойдут ER-16, ER20. Для маломощных шпинделей (1,5 кВт) лучше всего приобрести ER11.

Пневматические зажимы для труб

Цанговыми фитингами может обеспечиваться соединение труб в пневматических системах, то есть, таких, которые подвергаются давлению сжатым воздухом. Естественно, что герметичное соединение может быть обеспечено деталями, которые способно работать при таком давлении. Для изготовления зажимов для подобного использования требуются:

  • высокотехнологичный пластик, основой которого выступает ацетатный полимер. Такие изделия находят применение в системах для фильтрации воздуха. Зажимы отличаются устойчивостью в отношении воздействия коррозии и повышенной степенью жесткости. Они находят применение в условиях, когда диапазон рабочих температур устанавливается на отметках от -10º С и до +70º С, а рабочее давление достигает двенадцати атмосфер;
  • другие полимеры (полиамид, полиуретан, полиэтилен, тефлон);
  • металлы и сплавы (латунь, медь, сталь, нержавеющие сплавы).

Пневматические зажимы для труб

С пневматическими цанговыми фитингами трубопроводная система может быть быстро смонтирована или разобрана. Они чрезвычайно надежны, устойчивы к воздействию высокого давления и широкого диапазона температур.

Важно! При всех достоинствах это весьма специфичные изделия, которые могут быть установлены только в определенных рабочих системах и только для определенных целей. Исключается их применение в тех же пневматических системах с целью управления циркулирующим потоком сжатого воздуха или газа.

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.

Читайте так же:
Чем отличается отбойный молоток от перфоратора

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

changovij-patron-frezer

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.

changovij-patron-frezer2

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.

chang-patron-3

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.

chang-patron-2

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.

changovij-patron-frezer3

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.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector