Патроны цанговые, наборы цанговые

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.

Какой лучше выбрать?

Способы установки токарных цанговых патронов на шпинделе станка определяют выбор. Принятие решения о выборе оборудования должно обосновываться на точном знании диаметра пояска и параметров конусности.

Вариантов установки зажимного механизма в станке обнаружено три:

посредством специального фланца;
посадкой на конус Морзе;
навинчивание на резьбовой конец шпинделя.

Диаметр хвостовика инструмента или обрабатываемой заготовки определяет количество зажимных лепестков цанги.

шестилепестковый – для диаметров свыше 80 мм;
четырехлепестковый – до 80 мм;
трёхлепестковый – до 3 мм.

Инструменты и оборудование, изготовленные из калёных или легированных сталей, прослужат дольше и окупятся с лихвой, если при выборе предпочтение будет за дорогими по качеству и от известного производителя

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.

Фланцы промежуточные к самоцентрирующим патронам

Перед применением токарный патрон необходимо установить и закрепить на переднем конце шпинделя, но учитывая разницу конструкции и размеров посадочных мест токарных патронов и шпинделей не всегда можно закрепить патрон непосредственно на переднем конце шпинделя, например:

Если патрон имеет центрирующий поясок (уступ), то для его установки на шпиндель обязательно требуется промежуточный (переходной) фланец, независимо от типа конца шпинделя
Если патрон имеет центрирующий конус, но размер конуса не совпадает с размером центрирующего конуса конца шпинделя, также требуется промежуточный (переходной) фланец
Если конец шпинделя заканчивается резьбой, то для установки на него любого патрона обязательно требуется промежуточный (переходной) фланец

ГОСТ 3889-80 (DIN 6350) Фланцы промежуточные к самоцентрирующим патронам

Настоящий стандарт распространяется на промежуточные фланцы, предназначенные для установки на концы шпинделей металлорежущих станков самоцентрирующих патронов общего назначения.

Промежуточные фланцы (их называют еще План-шайбы) необходим для центрирования и крепления патронов с центрирующим пояском (ГОСТ 2675 тип 1) на любой из 4-х типов концов шпинделей токарных станков.

ГОСТ 3889-80 Фланцы должны изготавливаться исполнений:

Исполнение 1 — устанавливаемое на резьбовые концы шпинделей по ГОСТ 16868;
Исполнение 2 — устанавливаемое на фланцевые концы шпинделей по ГОСТ 12593 под поворотную шайбу;
Исполнение 3 — устанавливаемое на фланцевые концы шпинделей по ГОСТ 12595 исполнения 1;
Исполнение 4 — устанавливаемое на фланцевые концы шпинделей по ГОСТ 12595 исполнения 3.

ГОСТ 3889 Исполнение 1. Фланцы промежуточные на резьбовые концы шпинделей

ГОСТ 3889 Фланцы промежуточные на резьбовые концы шпинделей

Для того, чтобы на переднем конце шпинделя закрепить токарный патрон, необходимо изготовить или приобрести промежуточный (переходной) фланец, который еще называют планшайбой.

Со стороны шпинделя промежуточный фланец должен навинчиваться на резьбу шпинделя d и очень точно надвигаться на центрирующий поясок — цилиндр диаметром Ø d1 и длиной l мм.

Со стороны токарного патрона промежуточный фланец должен иметь центрирующий поясок — ступеньку D4 для точной установки и центрирования токарного патрона на промежуточном фланце, а также иметь сквозные отверстия для крепления патрона. Очевидно, что для каждого типоразмера токарного патрона должен быть свой промежуточной фланец.

Допускается устанавливать на промежуточном фланце исполнения 1 запорное устройство против самоотвинчивания.

Процесс установки токарного патрона состоит из следующих этапов:

Промежуточный фланец навинчивается на резьбу шпинделя до упора. Отверстие во фланце должно плотно садиться на поясок шпинделя
Закручиваются винты запорного устройства против самоотвинчивания
Проверяется биение центрирующего пояска на фланце (D1) и опорной торцевой поверхности со стороны патрона
На центрирующий поясок (D1) устанавливается патрон и крепится болтами
Проверяется радиальное и торцевое биение патрона

Пример: фланец промежуточный к токарному станку ТВ-4

Фланец промежуточный к токарному станку ТВ-4

Пример условного обозначения фланца исполнения 1, диаметром 100 мм:

Фланец 7081-0592 ГОСТ 3889-80

Пример условного обозначения фланца исполнения 1, диаметром 125 мм:

Фланец 7081-0593 ГОСТ 3889-80

Фланец промежуточный к токарному станку с резьбовым концом шпинделя

ГОСТ 3889-80 Фланцы промежуточные под поворотную шайбу

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.

Разновидности компрессионных и разъемных соединений

Цанговый зажим для соединения подбирается, исходя из материала трубы. Медные трубы, по обыкновению, стыкуют с помощью медного цангового фитинга. Мягкий, пластичный металл под давлением плотно притирают прижимные поверхности. Высоко ценятся латунные изделия, выдерживающие рабочее давление до 25 атмосфер и температуру, поднимающуюся до 115º С. Но столь качественный продукт не рекомендуется к применению в трубопроводе с агрессивной средой. К тому же латунь подвержена коррозии, поэтому срок ее эксплуатации довольно ограничен.

Трубы из полипропилена PPRC, полиэтилена низкого давления (ПНД) и сшитого полиэтилена допускается соединять пластиковыми цанговыми фитингами.

Цанговый зажим в полипропиленовом фитинге

Цанговые зажимы в полипропиленовых фитингах выполняются из нержавеющей стали. Нажимное кольцо в цанговом захвате и направляющие во втулке выполняются из полипропилена. Некоторыми производителями для усиления изделия добавляется наружное металлическое кольцо, размещаемое над внутренней резьбой. Такими изделиями состыковываются трубы из разных полимерных материалов:

нейлона;
полиамида;
полиуретана;
полиэтилена и т.п.

Цанги широко используются в разъемных фитингах:

водорозетке;
евроконусе. Для стыковки исключительно металлопластиковых труб;
крестовине;
переходнике;
тройнике;
уголке.

Использование цанговых соединений при монтаже трубопроводе позволяет добиться существенной экономии рабочего времени и материальных и финансовых средств, продлить сроки эксплуатации системы. Обжимные соединения позволяют:

собрать трубопровод с температурой рабочей среды, доходящей до 170º С и рабочим давлением до пятнадцати атмосфер;
состыковать трубы с внутренним сечением от восьми до ста миллиметров;
сборка трубопровода потребует простейшего набора инструментов в виде двух разводных (газовых) ключей или комплекта рожковых, с которыми управится работник с минимальной квалификацией;
произвести монтаж предельно просто и быстро.

Компрессионный соединитель для труб

Цанговый патрон

Цанговый патрон для ручной дрели

Цанговые патроны применяют главным образом для закрепления холоднотянутого прутка или для повторного зажима заготовок по предварительно обработанной поверхности. По конструкции различают патроны с втягиваемой, выдвижной, и неподвижной цангами. По назначению цанги делятся на подающие и зажимные.

Подающая цанга представляет собой стальную закалённую втулку, имеющую три неполных разреза, образующих пружинящие лепестки, концы которых поджаты друг к другу. Форма и размеры отверстия подающей цанги должны соответствовать профилю прутка. Подающая цанга навинчивается на подающую трубу, которая получает осевое перемещение и осуществляет подачу расположенного в ней прутка от кулачкового механизма или от гидромеханического привода. При загрузке станка пруток проталкивается между лепестками подающей цанги и раздвигает их. Лепестки прижимаются силой своей упругости к поверхности прутка. При перемещении подающей трубы лепестки подающей цанги под действием сил трения сжимаются и увеличивают силу сцепления при подаче прутка.

Зажимная цельная цанга выполняется в виде втулки с пружинящими лепестками. Цанга с тремя лепестками применяется при обработке заготовок диаметром до 3 мм, с четырьмя — диаметром до 80 мм, и с шестью — диаметром свыше 80 мм. Угол при вершине конуса цанги обычно равен 30 градусам. Для обработки заготовок малого диаметра применяют зажимные разъемные цанги, у которых кулачки разводятся пружинами. В некоторых случаях применяют разъемные цанги со сменными вкладышами, форма и размеры которых зависят от формы и размеров обрабатываемого прутка.

Цанговый патрон также служит для крепления концевого режущего инструмента (сверла, фрезы, метчики) с небольшим диаметром хвостовика. Инструмент в таком патроне фиксируется в сменной цанге, которая, в свою очередь, фиксируется в патроне гайкой. При закручивании гайки цанга вдавливается внутрь патрона и, за счёт своей формы, упруго деформируется, обжимая инструмент.

Цанговый патрон токарного станка

Недостатком такого патрона является то, что для инструмента с различным диаметром хвостовиков требуются разные цанги. Несмотря на это, цанговый патрон получил очень широкое распространение благодаря своей простоте и надежности. Наиболее широко распространены патроны с цангами типа ER.

В автоматах продольного точения цанговый патрон служит по существу вместо токарного, то есть в него зажимается обрабатываемая деталь. Причина такого решения заключается в малом диаметре обрабатываемых деталей. Цанги для автоматов продольного точения существенно отличаются по конструкции от обычных цанг. При этом на таком станке наряду со специальными цангами для зажима детали могут использовать стандартные для зажима инструменты.

Разновидностью цангового патрона является безостановочный цанговый патрон (патрон Батроханова), преимущество которого заключается в том, что переустановка деталей занимает лишь несколько секунд. Замену деталей можно производить даже при вращающемся шпинделе станка, сохраняется постоянно высокая точность установки детали.

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.

Мини-дрель из электрического патрона

Первый вариант сборки этого приспособления своими руками базируется на использовании электрического патрона . который можно приобрести отдельно, или же достать из лампочки. Если его покупать, то стоит он очень недорого, но при этом стоимость эта будет оправдана.

Также для сборки мини-дрели своими руками из патрона вам потребуются такие вещи:

моторчик;
баночка от мыльных пузырей;
нож строительный;
изолента;
термоклей;
лампа паяльная;
выключатель бытовой.

Корпус и сердцевина мини-дрели

Работу нужно начинать с подготовки корпуса мини-дрели, которым будет служить банка от мыльных пузырей

. Это делается так:

Приготовьте крышку от банки. С этой целью нагреваем паяльник и с его помощью в крышечке баночки делаем небольшое отверстие.
Диаметр этого отверстия должен немного превышать диаметр сверлового основания.
Дно баночки нужно полностью вырезать.

Приступаем к работе с сердцевиной:

Соединяем патрон с моторчиком. Чаще всего моторчики берут от уже использованных разных инструментов.
Перед процессом скрепления моторчик нужно целиком обезжирить с помощью ацетона.
Патрон тоже можно обезжирить, но поливать его, как моторчик, ацетоном не нужно. Будет достаточно обычной протирки.

Способ скрепления происходит посредством холодной сварки

. Если этот способ вам не подходит, можно использовать и горячий клей. Помните, что чем сложнее ваша будущая мини-дрель, то тем серьёзнее потребуются материалы для её сборки своими руками.

Во время посадки на сварку или клей работать нужно предельно аккуратно, чтобы все получилось максимально ровным. Переделать работу потом уже не выйдет, учтите этот момент.

Также нужно учитывать следующее:

на месте крепления на патроне есть отверстие, которое нужно перед соединением деталей замазать;
замазка осуществляется с помощью простого пластилина;
пластилином нужно заполнять только отверстия, сверху на патрона его оставаться не должно.

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

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.

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

Рычажные;
Цанговые;
Сверлильные, они же быстрозажимные;
Клиновые и гидропатроны;
Трех- и четырехкулачковые;
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.

Особенности конструкции

Патрон состоит из набора цанг и зажимной гайки. Цанга может быть зажимной или подающей, а также выдвижной или неподвижной, и других модификаций.

Итак, зажимная цанга имеет следующие разновидности:

Подающая заготовку;
Цельная зажимная;
Раздельная зажимная.

Первая цанга состоит из стальной втулки с 3 надрезами, формирующими подобие лепестка с концами в центр и пружинящими. Отверстие должно быть таким, чтобы заготовка плотно зажималась.

Подающую цангу накручивают на вращающийся шток, который через определенный механизм подает заготовку. Под влиянием упругости лепестки плотно сидят на заготовке.

Сила трения увеличивает сцепление во время обработки.

Цельная цанга представляет собой втулку с пружинящими при воздействии лепестками. Трехлепестковые модификации применяются для работы деталей диаметром менее 3 мм, четырехлепестковые используют для заготовок с диаметрами от 3 до 80 мм, далее следует задействовать шестилепестковые модификации. Сцепление растет за счет понижения размера прорезей при втягивании цанги внутрь патрона.

Разъемный вариант следует задействовать для деталей наименьшего диаметра. Раздвигают кулачки с помощью пружин. В комплект могут также входить сменные вкладыши.

Первое, что необходимо учитывать при выборе такого патрона, — это его крепление к шпинделю. Ставить его можно непосредственно на шпиндель, с помощью подходящего переходника или накручивая на резьбу.

Затем смотрим на размеры фланца. Здесь поможет диаметр пояска для соединения или параметры конуса Морзе. Если вы не знаете данных показателей, то вам не удастся подобрать необходимый патрон, а следовательно, не будет возможности для качественной работы ваших инструментов

Ну и, наконец, количество кулачков в инструменте. В зависимости от предназначения инструментов у них может быть от двух до шести кулачков в наборе. Также можно подобрать инструмент из твердого или мягкого сплава, под определенные виды работ, с различными техническими характеристиками.

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!

Преимущества использования цанги зажимной

Цанговыми соединениями не стоит пользоваться только в тех местах, где нельзя своевременно произвести осмотр и подтяжку. А ослабевает зажим не так быстро, прокручивать во избежание протечки приходится не чаще, чем раз за год. Во всех прочих случаях применение обжимных соединений связано исключительно с достижением значимых преимуществ. К ним принято относить:

возможность неоднократного использования. Применение цангового зажима позволяет беспрепятственно производить замену поврежденного участка водопровода или пневмопровода, вести ремонтные работы;
долгий период эксплуатации, равный десятилетиям;
широкий ассортимент и доступность. Цангу зажимную с нужными характеристиками от практически любого производителя не составит труда подобрать или в специализированном супермаркете (обычном или работающем через интернет), или на строительном рынке;
надежность и герметичность сборки;
простоту установки, не требующую наличия специальных навыков и сложного набора профессиональных инструментов;
сравнительно невысокие расходы при покупке и установке;
превосходные эксплуатационные характеристики.

Детали цангового соединения

Применение цанги зажимной рекомендуется, обосновываясь близким к идеальному сочетанием ее достоинствам со сравнительно невысокой стоимостью и минимальными накладными расходами, связанными с установкой и последующей эксплуатацией.

Цанговыми зажимами осуществляется множество соединений в разных отраслях хозяйственной деятельности. Рациональность их устройства позволяет с высокой степенью надежности закреплять необходимые детали, заготовки, инструменты и элементы конструкций. При этом, по большей части, не возникает потребности ни в специальном инструменте, ни навыках профессиональной подготовки.

Широкий выбор в плане использования материалов для изготовления, конструктивных особенностей и технических характеристик обусловили высокий уровень востребованности изделий. Спросу на обжимные соединения с применением цанги способствует также их невысокая стоимость и предельно низкие затраты материальных и финансовых ресурсов при монтаже. Простая и удобная конструкция удовлетворяет практически всем требованиям, которые могут быть выдвинуты к соединительному элементу.

Принцип работы

Основной задачей такого устройства является точное и надёжное удержание обрабатываемой заготовки. Принцип действия зависит от двух факторов: как крепится патрон на токарном станке и применённом приводе.

Для решения этой задачи применяют следующие способы привода кулачков:

ручной;
пневматический;
гидравлический;
электромеханический.

Первый способ производится вручную с помощью специального ключа. Надёжность и точность во многом определяется опытностью работающего на станке токаря. Остальные три привода полностью механизируют процесс фиксации заготовок. Они применяются на токарных автоматах, станках с числовым программным управлением и станках для обработки крупногабаритных деталей. Кулачки крепятся на фланец. Перемещаясь к центру, они обхватывают установленную заготовку.

Для обеспечения параметров фиксации применяется система противодавления токарного патрона. Она позволяет создать требуемое давление на поверхность заготовки.

Сила зажима детали в пневматических или гидравлических конструкциях обеспечивается с помощью специального штока расположенного в муфте. В неё под давлением подаётся сжатый воздух или жидкость (обычно масло).

Такая конструкция обеспечивает свободное движение кулачков на расстояние до 10 мм. Этого расстояние вполне достаточно для быстрой смены заготовок.