Цанговый патрон для токарного станка: что это такое

Назначения

Цанговый патрон — это механизм, предназначенный для быстрого зажима цилиндрических стержней и других профилей (четырехгранных, шестиугольных и т.д.), Заготовок или режущих инструментов. Их чаще всего используют для чистовых операций.

Суппорт представляет собой втулку из закаленной стали (или из другого эластичного материала) с неполными надрезами по бокам, образующими лепестки, упругими свойствами (возвращение в исходное положение). Эти свойства применяются в основах процесса зажима: разблокировка и центрирование заготовки в рабочей зоне станка.

Эффект от внедрения зажимов данного типа возникает при:

• резкое восстановление сверл, метчиков и фрез;
• производство прутковых деталей, труб и литье по выплавляемым моделям;
• крепление заготовок с обратной поверхностью;
• работа на предварительно обработанном материале.

Использование выравнивающих вставок решает проблему несовпадения поверхности заготовки с размерами фиксирующего механизма захвата.

Делаем цанговый патрон для ручного инструмента и станка

Самый простой самодельный цанговый патрон для ручного инструмента можно создать без использования токарного станка. Если вам понадобятся инструменты для станка, вам придется оттачивать его от заготовки, а без специальных знаний не обойтись.

Способ 1. Простейшая цанга из проволоки

Для оснащения дрели с малой мощностью двигателя, которая будет использоваться для работы с деревянными и пластиковыми деталями, подойдет миниатюрная цанговая муфта, сваренная из стальной проволоки. Важно учитывать, что полученный патрон можно использовать только для сверл такого же диаметра, при этом диаметр сверла должен соответствовать выходному валу мотора.

Фото № 2: простейший зажим для проволоки

Для работы вам потребуются следующие инструменты и материалы:

1. цилиндрическая металлическая заготовка, диаметр которой совпадает с диаметрами выходного вала двигателя и дрели;
2. стальная проволока толщиной 1 мм;
3. электросварщик;
4. флюс для сварки или KFET.

Проволоку следует обернуть вокруг зазора, образуя жесткую пружину. Проволочные петли следует располагать как можно ближе друг к другу. Готовую пружину приваривают непосредственно к заготовке с помощью флюса или КПЭТ.

Получившаяся цанговая муфта надевается на вал двигателя, а сверло вставляется в отверстие на противоположном конце.

Способ 2. Цанговый зажим из винта

Цанговый патрон с аналогичными характеристиками можно изготовить другим способом. Изделие будет состоять из двух частей, соединенных винтом. Крепление зажима на валу электродвигателя и инструмента осуществляется цилиндрическими канавками на внутренних поверхностях оборудования.

Фото № 3: Заготовки для изготовления цангового зажима

Для работы вам понадобятся:

1. болт или винт 8 мм;
2. накидная гайка М8;
3. болгарка с диском по металлу;
4. дрель и сверла на 2 и 5 мм.

Фото № 4: Цанговый патрон, установленный на электродрели, в работе

Просверлите отверстие диаметром 3 мм в стойке болта. Сделайте два регулярных осевых разреза крест-накрест болгаркой или ножовкой по металлу. Далее просверлите отверстие диаметром 2 мм в закрытой гайке ровно по центру. Увеличьте его до 5 мм. Закруглите край болта, чтобы получился конус. Готовый штангенциркуль перед использованием необходимо отцентрировать. Только тогда он будет работать должным образом.

Способ 3. Самодельный цанговый патрон для фрезерного станка

Самодельный цанговый патрон для фрезерного станка можно изготовить на токарном станке. Для оборудования вам понадобится стальная заготовка (кругляк диаметром 40 мм и высотой 70 мм). Работа проходит в два этапа. Сначала изготавливается корпус шпинделя, затем зажимная гайка.

Фото № 5: цанга для фрезерного станка, выточенная на токарном станке

Производство корпуса шпинделя:

1. Зафиксируйте заготовку в шпинделе кулачками заднего хода.
2. Просверлите сквозное отверстие по оси и просверлите его.
3. Нарежьте резьбу M27 x 2 в отверстии.
4. Отшлифуйте заготовку снаружи.
5. Отрежьте заготовку, которая будет поддерживать базовую опорную поверхность на шпинделе.
6. Снимите получившийся шпиндель со шпинделя и трехкулачковый патрон со станка и навинтите шпиндель на шпиндель до упора.
7. Заново расточите цилиндрические и конические поверхности гнезда захвата.
8. Отрежьте конец вала и навинтите его на стопорную гайку.

Производство зажимных гаек:

1. Закрепите заготовку в обратных кулачках трехкулачкового патрона.
2. Просверлите отверстие, просверлите внутреннюю полость.
3. Отшлифовать опорную поверхность внутреннего конца.
4. Нарезать соединительный провод в гайке.
5. Навинтите гайку на шпиндель, предварительно установленный на шпинделе станка.

Полученную оснастку можно улучшить, чтобы упростить установку инструмента. Для этого на боковые поверхности корпуса картриджа накатывают гофры, а на внешних боковых поверхностях делают гайки и пазы.

Виды цанг

Цанговые зажимные устройства по конструкции делятся на:

• выдвижной — запирание происходит при утоплении хомута в запорном механизме;
• выдвижной: фиксирует детали при извлечении из патрона;
• фиксированный — зафиксируйте деталь, направив коническое отверстие фиксатора на коническую рабочую поверхность фиксированного захвата.

Разделен на:

• питатели — захватить и протолкнуть часть штанги в зону обработки;
• зажимной — фиксируйте в патроне только заготовку (аналог цанги цангового карандаша), не выполняя других функций.

Крепление цангового патрона на станке и ручном инструменте

Цанговый патрон устанавливается и центрируется на шпинделе токарного станка. Обратите внимание, что диаметры картриджей и способы их установки стандартизированы. К наиболее распространенным конструкциям конца шпинделя относятся крепежные детали типа C и типа D (с кулачковым замком). Также для установки цанговых патронов часто используются фланцы и торцевые пластины, которые располагаются на патроне.

Теперь мы расскажем, как отцентрировать цанговый патрон на валу двигателя ручного инструмента (электродрели). Регулировка осуществляется в двух плоскостях, при этом сначала устраняется биение в одной плоскости, затем — в другой. Ход работы:

1. Прикрепите дрель к столу (в положении лежа).
2. Вращайте шпиндель, пока нужная пара болтов не будет параллельна столу.
3. Поверните шпиндель на 180 градусов и зафиксируйте изгиб шпинделя.
4. Устраните биение, затянув и ослабив пару винтов.

Проделайте то же самое со второй парой винтов. Чтобы отклонение в двух плоскостях было более заметным, используйте длинное сверло.

Основные правила выбора цангового патрона

Выбирая патрон для оснащения автомобиля, нужно руководствоваться несколькими основными правилами:

• Крепление шпинделя к шпинделю. Определитесь с методом крепления и допустимым диаметром или номером конуса Морзе. Цанга может быть установлена ​​на шпиндель с помощью конического быстросъемного зажима напрямую или через закрепительную втулку, а также имеет резьбовое крепление.
• Определите размер монтажного фланца (при наличии).
• Выберите количество соединений в зависимости от диаметра детали или инструмента.

Как работает зажимной цанговый механизм

Фрезерный или токарный шпиндель на базе цангового патрона работает по следующему принципу:

• Самоконтрящаяся гайка, которая затягивается, создает давление на торец механизма захвата.
• Под действием давления щипцы перемещаются в коническое отверстие, что приводит к сжатию лепестков, составляющих его рабочую часть.
• Путем сжатия лепестки цанги надежно фиксируют хвостовик инструмента или заготовку.

Устройство простого цангового патрона

Следовательно, для снятия обрабатываемого инструмента или детали с этого шпинделя необходимо ослабить самоконтрящуюся гайку, уменьшив давление, которое она оказывает на цангу.

Большим преимуществом цанговых патронов для фрезерного станка (или токарного оборудования) по сравнению с аналогичными устройствами других типов является то, что закрепленный в них инструмент или заготовка идеально центрированы, что гарантирует их минимальный эксцентриситет. Кроме того, для использования фрезерного или токарного шпинделя цангового типа необязательно использовать специальные ключи, которые часто теряются.

Прутки различной формы можно зажимать в шпинделе токарного станка благодаря сменным цангам

Цанговые патроны можно использовать для удержания деталей, конфигурация поперечного сечения которых не соответствует форме их входного отверстия. Для фиксации этой детали в цанговом патроне используются специальные картриджи, поставляемые с устройством.

Как работает цанговый зажим?

он выполнен в виде втулки с усеченным конусом, имеющей отверстие определенной конфигурации (круглое, четырехгранное, шестиугольное и т.д.). Вдоль цанги выполняются надрезы, образующие стопорные выступы с коническими рабочими поверхностями.

Принцип работы устройства следующий:

• во время запирания в отверстии, образованном фиксирующими язычками:
  вставляется кусок;
• картридж закручивается по резьбе;
• коническая поверхность шпинделя скользит по рабочей поверхности цанги;
• лепестки сжимаются, захватывая и центрируя деталь;
  устройство захватывает объект.
• деталь снимается поворотом оправки в обратном направлении и снятием ее усилия с поверхности лепестков цанги.

Конструктивные особенности

Клещи изготавливаются из инструментальных и легированных сталей с характеристиками закалки:

• рабочая часть закаляется до необходимой твердости;
• шток закаляется до оптимального значения.

1. Для самоблокирующихся устройств не требуются дополнительные винты, шпильки или фиксирующие элементы.
2. Точность центрирования обеспечивается упруго деформируемыми фиксирующими элементами, называемыми лепестками, которые одновременно перемещаются в рабочем пространстве. Это обеспечивает их самоцентрирование.
3. Точность центрирования детали не превышает 0,05 — 0,08 мм.
4. Изгибающие силы лепестков не должны выходить за пределы значений их упругости. Отсюда требование к точности диаметра детали для позиционирования в зажимном устройстве.
5. Цанговый патрон Батроханова без остановки позволяет устанавливать и заменять детали, не прерывая вращения шпинделя. Скорость обработки ограничена скоростью, с которой могут работать подшипники станка.
6. Особенностью захватных устройств является:

• применимость в диапазоне размеров деталей от минимального до ниже среднего;
• высокая скорость резания при малых подачах;
• повышенные требования к точности размеров заготовок и хвостовиков инструмента и их незначительные отличия от размеров отверстий, образованных стопорными выступами.

Какой лучше выбрать?

Выбор определяется способами крепления цанговых патронов токарного станка к шпинделю станка. Решение о выборе оборудования должно основываться на точном знании диаметра фланца и параметров конуса.

Возможны три варианта установки запорного механизма в станке:

• с помощью специального фланца;
• посадка на конус Морзе;
• навинчивание на резьбовой конец шпинделя.

Диаметр хвостовика инструмента или заготовки определяет количество зажимных выступов на цанговом патроне.

• шесть лепестков — для диаметров более 80 мм;
• четыре лепестка — до 80 мм;
• трехлопастная — до 3 мм.

При выборе ВАЖНО ПОМНИТЬ, что для инструментов и деталей различных форм и размеров необходимо использовать соответствующие втулки цанговых патронов.

Инструменты и приспособления из закаленных или легированных сталей прослужат дольше и окупятся, если при выборе предпочтительнее дорогое качество от известного производителя.

Особенности конструкции

Цанговые патроны различаются по форме и размеру, но все они работают одинаково. Оборудование состоит из набора плоскогубцев и самоконтрящейся гайки, которая создает давление на конец плоскогубцев. Под действием силы сжатия цанга перемещается в коническое отверстие, в то же время уменьшаясь в диаметре и создавая сжимающее усилие на заготовку или хвостовик инструмента. Для снятия детали гайка скручивается, увеличивая диаметр суппорта.

Патроны доступны с выдвижными, фиксированными и выдвижными цангами. По своему назначению этот элемент может быть либо блоком питания, либо запорным элементом. Кормушка представляет собой рукав с тремя эластичными лепестками и концами, направленными к центру. Захват навинчивается на вращающийся стержень, который подает заготовку через кулачковый механизм или гидравлический привод. Эластичность лепестков обеспечивает надежный захват инструмента или детали.

Конструкция цельных плоскогубцев представляет собой пружинную втулку с лепестками. Количество лепестков зависит от диаметра фиксируемой детали:

• трехлопастная: детали или инструменты диаметром до 3 мм;
• 4 лепестка — от 3 до 80 мм;
• 6 лепестков — детали диаметром более 80 мм.

Для крепления деталей и инструментов меньшего диаметра используются патроны с разрезными цангами. Перемещение и закрепление кулачков в этой конструкции обеспечивается специальными пружинами.

Условные обозначения

В соответствии с действующим законодательством цанга с внешним конусом, предназначенная для инструментов с цилиндрическим хвостовиком, должна иметь следующий символ.

Для исполнения 1 (универсальные станки) с конусом № 50, диаметром хвостовика (d) 12 мм и длиной 90 мм: шпиндель 1-50-12-90 ГОСТ 26539-85

Читайте также: Алмазный круг для заточки резцов токарного станка