Зачем нужны цанговые патроны для фрезерного станка, принцип действия цанги

Содержание статьи:

Цанговый патрон — это разновидность токарных патронов. Они удерживают деталь во время ее обработки на огромной скорости. Существует несколько видов для разных форм детали, видов обработки и назначения. Цанговый патрон в отличие от быстрозажимных (БЗП) не требует дополнительных приспособлений: шпилек, винтов или стопоров. Поэтому второе его название — самозажимной. Это простое и надежное устройство получило широкое распространений в оснащении токарных станков. Самый расхожий тип цанги — ER.

Виды зажимных патронов

image патрон с набором цанг

В токарных, сверлильных и фрезерных станках по металлу используются патроны с механическим или ручным зажимом 2-х, 3-х или 4-х кулачковые. Самоцентрирующиеся 2-х кулачковые применяются при изготовлении фасонных отливок. В 3-х кулачковые крепят шестигранные и круглые болванки с конусом Морзе. А при обработке несимметричных, прямоугольных или прутков удобнее 4-х кулачковые наборы.

Все зажимные делятся на следующие категории:

  • рычажные;
  • цанговые;
  • сверлильные (быстрозажимные, БЗП);
  • клиновые;
  • гидропатроны;
  • мембранные;
  • термопатроны;
  • 3-кулачковые;
  • 4-кулачковые.

Патрон сверлильный самозажимной используется на универсальных или специальных токарных станках. Их устройство позволяет сильнее перенести усилие зажима при крутящем моменте значительно меньшем, нежели спиральные патроны. Конструкция выполняется из закаленной стали и набор кулачков из такого же металла.

В комплект поставки входит набор крепежных болтов и кулачков. Нередко патроны, идущие в набор к сверлильному или фрезерному станку, достаточно быстро ломаются, так как сделаны из некачественного металла. Квалифицированный токарь своими руками может сделать новый.

Принцип работы цангового патрона

Патроны с набором сменных цанг используются для крепления осевых заготовок и резцов на фрезерных, токарных, сверлильных станках, оборудовании с числовым программным управлением (ЧПУ). Существует множество размеров и видов цанговых патронов, которые работают по одному принципу. Самозажимная гайка подает давление на торец цанги, которая передвигается в конусный проем, диаметр ее уменьшается за счет сдавливания, крепко удерживая хвостовой конец Морзе резака. Чтобы изъять резак или деталь свинчивается гайка, давление уменьшается и цанга разжимается.

Преимущество цанговых патронов перед иными в малых радиальных биениях заготовки, установленной в такое зажимное устройство. Закрепленная в самозажимном патроне, деталь отлично центрируется. В отличие от быстрозажимных (БЗП), используемых в дрелях, самозажимные работают без ключей, которые часто теряются.

Обычно такие крепления используют для обработки втулок, цилиндрических деталей с хвостовиком Морзе, прутков. Очень удобны они для вторичного крепления уже обработанной детали. Если профиль детали не соответствует форме входного отверстия патрона, используются сменные картриджи из набора.

Конструкция цангового патрона

image мини-дрель с набором цанг

Патрон состоит из зажимной гайки и набора цанг. Есть с выдвижной, втягиваемой или неподвижной цангой. По назначению цанги могут быть зажимными или подающими.

Подающая цанга — втулка из закаленной стали с 3 надрезами, формирующими своего рода лепестки с направленными в центр концами и пружинящие. Отверстие подающей цанги должно быть таким, чтобы заготовка плотно зажималась. Подающая цанга накручивается на вращающийся подающий шток, который подает заготовку, используя гидромеханический или кулачковый механизм. Во время установки заготовки в патрон ее конец Морзе задвигается между лепестками, разводя их. Под влиянием упругости лепестки плотно прижимаются к заготовке. Сцепление увеличивается во время обработки за счет сил трения.

Цельная зажимная цанга — это втулка с лепестками, пружинящими при воздействии. Для работы деталей диаметром менее 3 мм используются трехлепестковые цанги, от 3 до 80 мм — четырехлепестковые, более 80 мм — шестилепестковые. Сцепление увеличивается за счет уменьшения просвета прорезей во время втягивания цанги внутрь патрона.

Разъемная зажимная цанга — применяется для крепления деталей самого маленького диаметра. Кулачки такого патрона раздвигаются с помощью пружин. Разъемные цанги могут комплектоваться вкладышами на смену, их вид и габариты зависят от характеристик заготовки.

В цанговых патронах крепят и металлообрабатывающий инструмент (сверла, метчики, фрезы) с малым поперечником хвостовика Морзе. Резец закрепляется сменной цангой, дополнительно укрепляемой гайкой. Во время завинчивания гайки цанга утапливается внутрь, а будучи упругой, крепко зажимает хвостовик Морзе. Минус этого вида патрона в том, что под каждый диаметр резца необходима своя цанга.

В станках продольного точения самозажимной патрон используется для крепления обрабатываемой мини-заготовки. Устройство таких цанг несколько отличается от обычных. Вместе с ними для крепления заготовки могут применяться и обычные инструменты для зажима конуса Морзе.

Как выбрать цанговый патрон

Первое условие при выборе самозажимного патрона — крепление к шпинделю. Зажим может устанавливаться прямо на шпиндель, через переходник или накручиваться на резьбу.

Размер фланца: диаметр пояска для присоединения или параметры конуса Морзе. Не зная параметров конца фланца, патрон не подберешь.

Количество кулачков: в наборе может быть два, четыре, шесть. Цена изделия зависит от количества, формы и металла. В зависимости от вида работ можно приобрести крепеж из твердого сплава металла или мягкого.

Как самостоятельно сделать патрон

процесс изготовления цангового патрона

Для выполнения работ по дереву, мягким металлам и пластмассам, домашнего изготовления печатных плат подойдет мини-дрель небольшой мощности, сделанная своими руками. Проще всего оснастить ее уже готовым мини-самозажимным креплением из ручки или карандаша. Но если таковых под рукой нет, мини-цангу совсем несложно сделать своими руками. Необходимы: паяльник, стальная проволока толщиной 1 мм, припой.

Ход работ:

  • из проволоки сворачивается спираль диаметром равная диаметру вала электродвигателя и сверла, с которым предстоит работать;
  • спираль пропаивается, высокое качество соединений обеспечивается паяльным флюсом или КФЭТ;
  • спираль надевается на вал и мини-цанга готова.

Видеоролик о том, как квалифицированный токарь по металлу сделал своими руками самозажимной патрон:

rinscom.com Статьи Как сделать цанговый патрон своими руками? Как сделать цанговый патрон своими руками?

Содержание

Как сделать цанговый патрон своими руками

Как сделать цанговый патрон своими руками, — вопрос, который интересует домашних мастеров, занимающихся токарным и ювелирным делом, гравировальными работами, изготовлением печатных плат. Оснастка используется для фиксации деталей, поперечное сечение которых не совпадает с формой входного отверстия. А необходимость в новых зажимах объясняется тем, что иногда бывает сложно найти серийные комплектующие необходимых параметров. В этой статье мы расскажем, как изготовить самодельную муфту-цангу для дрели и токарного станка, как ее установить и отцентрировать. Но начнем с принципа работы цангового патрона.

Фотография №1: Цанговый патрон производства ООО «Спецмашдеталь»

Устройство цангового патрона

Устройство цангового патрона достаточно простое. Основная деталь оснастки — это цанга, специальное приспособление в виде втулки с продольными разрезами. Эти разрезы формируют пружинящие лепестки, которые надежно удерживают обрабатываемую деталь. Лепестков может быть три, четыре, шесть и более — в зависимости от диаметра втулки.

На предприятиях машиностроения обычно используют зажимы типа ER. Эти детали имеют по две зоны зажима вдоль оси. Поэтому помещенный внутрь инструмент жестко фиксируется, а радиальные биения отсутствуют, так что их даже не учитывают при расчетах.

Изображение №1: Устройство цангового патрона

Серийные цанговые патроны изготавливают из инструментальной закаленной стали и обладают высокой прочностью и стойкостью к износу. Самодельные зажимы делают из бронзы, латуни, алюминия и стали.

Чем цанговый патрон отличается от кулачкового?

Цанговые патроны, как и кулачковые, представляют собой держатели для инструментов и заготовок, поэтому их часто путают. Однако у этих оснасток есть принципиальные различия. Кулачковые патроны считаются более универсальными и потому могут использоваться для фиксации инструментов с хвостовиками разных диаметров. Напротив, цанги предназначены для работы с определенными диаметрами и для инструментов с другими хвостовиками не подходят.

Как работает цанговый патрон?

Расскажем, как работает цанговый патрон, который используется на токарных станках и ручном инструменте.

Оснастка состоит из нескольких цанг и самозажимной гайки, которая оказывает давление на торец патрона. Из-за прилагаемого усилия цанга смещается во втулку, уменьшаясь в размерах, а ее лепестки сжимаются и надежно закрепляют хвостовик инструмента или обрабатываемую деталь. Чтобы снять заготовку, гайку отвинчивают, тем самым увеличивая цангу в диаметре.

Главное преимущество оснастки — способность отлично центрироваться, из-за чего зафиксированный с их помощью инструмент имеет минимальное радиальное биение. А для приведения зажима в действие нет необходимости использовать ключи.

Обозначение цанговых патронов

Изображение №2: Цанга для универсального станка с конусом номер 50, диаметром под хвостовик (d) 12 мм, длиной 90 мм

В таблице ниже приведены стандартные размеры цанговых патронов, которые важно учитывать в расчетах:

Обозначение конуса

D

d

l, не более

30

31,75

от 2 до 12

90

40

44,45

50

69,85

30

31,75

от 10 до 25

100

40

44,45

50

69,85

30

31,75

от 15 до 40

110

40

44,45

50

69,85

Действующие ГОСТы

Главный действующий стандарт, относящийся к такому типу оснастки, — ГОСТ 26539-85. В нем вводятся характеристики и маркировка цангового патрона с наружным конусом 7:24. А в Постановлении Государственного комитета СССР по стандартам №5943 даются следующие рекомендации:

  1. графические обозначения опор, зажимов и установочных устройств (в том числе цанговых патронов), используемые в технической документации;
  2. для отображения опор и зажимов применяют сплошные тонкие линии (ГОСТ 2.303-68).

Делаем цанговый патрон для ручного инструмента и станка

Простейший самодельный цанговый патрон для ручного инструмента можно создать без использования токарного станка. Если же вам требуется оснастка для машины, ее придется вытачивать из заготовки и без специальных знаний здесь не обойтись.

Способ 1. Простейшая цанга из проволоки

Фотография №2: Простейший цанговый зажим из проволоки

Для работы потребуются такие инструменты и материалы:

  1. цилиндрическая заготовка из металла, диаметр которой совпадает с диаметрами выходного вала двигателя и сверла;
  2. стальная проволока толщиной 1 мм;
  3. электрический паяльник;
  4. флюс для пайки или КФЭТ.

Проволоку следует намотать на болванку, формируя жесткую пружину. Витки проволоки необходимо располагать максимально близко друг к другу. Готовую пружину пропаивают прямо на заготовке, используя флюс или КФЭТ.

Получившуюся цанговую муфту надевают на вал электродвигателя, а в отверстие на противоположном конце вставляют сверло.

Способ 2. Цанговый зажим из винта

Цанговый патрон со схожими характеристиками можно изготовить и другим способом. Изделие будет состоять из двух частей, соединенных винтом. Фиксацию зажима на валу электродвигателя и инструмента обеспечивают цилиндрические желобки на внутренних поверхностях оснастки.

Фотография №3: Заготовки для изготовления цангового зажима

Для работы потребуются:

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

Фотография №4: Цанговый патрон из винта, установленный на электродрель, в работе

В ножке болта просверлите отверстие на 3 мм. Сделайте крестообразно два ровных осевых пропила болгаркой или ножовкой по металлу. После этого в закрытой гайке ровно по центру просверлите отверстие диаметром 2 мм. Расширьте его до 5 мм. Закруглите край болта, чтобы получился конус. Готовый цанговый патрон перед применением необходимо отцентрировать. Только в этом случае он будет работать корректно.

Способ 3. Самодельный цанговый патрон для фрезерного станка

Самодельный цанговый патрон для фрезерного станка можно изготовить на токарном станке. Для оснастки потребуется стальная болванка (кругляк диаметром 40 мм и высотой 70 мм). Работа проводится в два этапа. Вначале делается корпус патрона, потом зажимная гайка.

Фотография №5: Цанга для фрезерного станка, выточенная на токарном станке

Изготовление корпуса патрона:

  1. Зажмите болванку в патрон обратными кулачками.
  2. Просверлите в ней сквозное отверстие по оси и расточите его.
  3. Нарежьте в отверстии резьбу М27 х 2.
  4. Обточите наружную поверхность болванки.
  5. Подрежьте торец, который станет опорой для базовой опорной поверхности на шпинделе.
  6. Снимите полученную оправку с патрона и трехкулачковый патрон со станка и навинтите оправку на шпиндель до упора.
  7. Расточите цилиндрическую и коническую поверхности гнезда под цангу.
  8. Проточите конец оправки и нарежьте в нем резьбу для зажимной гайки.

Изготовление зажимной гайки:

  1. Заготовку зажмите в обратные кулачки трехкулачкового патрона.
  2. Просверлите в ней отверстие, расточите внутреннюю полость.
  3. Проточите внутреннюю торцевую опорную поверхность.
  4. Нарежьте в гайке ответную резьбу.
  5. Навинтите гайку на патрон, предварительно установленный на шпиндель станка.

Получившуюся оснастку можно усовершенствовать для более простой фиксации инструмента. С этой целью проводят накатку рифлений на боковых поверхностях корпуса патрона и гайки и делают пазы в наружных боковых поверхностях.

Крепление цангового патрона на станке и ручном инструменте

Крепление цангового патрона и его центрирование выполняются на шпинделе токарного станка. Отметим, что диаметры патронов и методы их установки стандартизированы. К самым распространенным конструкциям конца шпинделя относят крепежи типа C и типа D (cam-lock). Также для установки цанговых патронов часто используют фланцы и планшайбы, которые размещаются на шпинделе.

Теперь расскажем, как отцентрировать цанговый патрон на валу двигателя ручного инструмента (электродрели). Регулировку проводят в двух плоскостях, при этом вначале устраняют биение в одной плоскости, потом — в другой. Ход работ:

  1. Зафиксируйте дрель на столе (в лежачем положении).
  2. Прокрутите патрон, чтобы нужная пара болтов стала параллельна столу.
  3. Проверните патрон на 180 градусов и зафиксируйте отклонение патрона.
  4. Исключите биение, подтягивая и ослабляя пару винтов.

Аналогичным образом поступают со второй парой винтов. Чтобы отклонение в двух плоскостях было заметнее, используйте длинное сверло.

Где купить цанговые патроны?

Интернет-магазин «Ринком» предлагает купить цанговые патроны по оптимальной цене. Мы сотрудничаем с оптовыми и частными покупателями и даем скидки на большие партии товаров. Вместе с цанговыми патронами вы можете приобрести держатели ER11. Подробности о сроках поставки оснастки уточняйте у менеджера магазина.

Похожие статьи Как выбрать кулачки для токарного патрона? Токарный патрон — часть оснастки токарного станка, которая фиксирует заготовку на шпинделе. Использование патрона позволяет обрабатывать изделия на высоких скоростях, гарантирует точность установки детали и создает необходимое усилие зажима. Инструменты из хромованадиевой стали: основные свойства и характеристики Хромованадиевые стали широко используются для производства слесарно-монтажного инструмента.  Как разобрать сверлильный патрон С такой проблемой, как необходимость разобрать сверлильный патрон, мастера иногда сталкиваются в быту или на производстве. Чаще всего она возникает по причине коррозионных процессов или загрязнения фиксатора строительной пылью. При серьезных проблемах возникают трудности с зажатием инструментов. Токарные резцы по металлу: конструктивные особенности и классификация Токарный резец — это основной инструмент, который применяется для обработки заготовок на токарных станках. Именно он контактирует с деталью и придает ей необходимую форму. В этой статье мы максимально подробно расскажем о конструктивных особенностях и классификации резцов. Изучив информацию, вы сможете на практике без проблем подобрать инструмент для той или иной операции. Как сделать метчикодержатель своими руками Нужно нарезать резьбу, а под рукой нет воротка? Не расстраивайтесь. За полчаса вы при наличии подходящих деталей сможете сделать метчикодержатель своими руками. Тратить время на поход в магазин не придется. В этой статье мы в деталях расскажем, как изготовить самодельный вороток в домашних условиях. Что можно сделать из сверла В этой статье мы ответим на вопрос, что можно сделать из сверла по металлу? Из этих инструментов умельцы делают ножи и иные полезные инструменты и приспособления. Зенкер по металлу: виды и конструкции Зенкер — металлорежущий инструмент, используемый при обработке отверстий для повышения чистоты поверхности и точности параметров. Токарные патроны «Бизон» (BISON-BIAL) На любом производстве не обойтись без современной оснастки. Качественные токарные патроны, втулки, тиски и оправки — гарантия бесперебойной, высокоточной и надежной работы станка. Польская компания BISON-BIAL является одним из крупнейших мировых производителей вспомогательного инструмента. Ее продукция продается более чем в 50 странах и считается одной из лучших в мире.

Устройство цангового патрона

Устройство цангового патрона достаточно простое. Основная деталь оснастки — это цанга, специальное приспособление в виде втулки с продольными разрезами. Эти разрезы формируют пружинящие лепестки, которые надежно удерживают обрабатываемую деталь. Лепестков может быть три, четыре, шесть и более — в зависимости от диаметра втулки.

На предприятиях машиностроения обычно используют зажимы типа ER. Эти детали имеют по две зоны зажима вдоль оси. Поэтому помещенный внутрь инструмент жестко фиксируется, а радиальные биения отсутствуют, так что их даже не учитывают при расчетах.

Изображение №1: Устройство цангового патрона

Серийные цанговые патроны изготавливают из инструментальной закаленной стали и обладают высокой прочностью и стойкостью к износу. Самодельные зажимы делают из бронзы, латуни, алюминия и стали.

Читайте также:  Ручные гидравлические прессы: особенности высокоэффективных приспособлений

Чем цанговый патрон отличается от кулачкового?

Кулачковые токарные патроны

Наиболее удобные и функциональные. Работают как на сжатие, так и на разжимание, поэтому могут захватывать заготовку как снаружи, так и изнутри. Различаются количеством кулачков и механизмом их привода. В отличие от металлообработки, для точения дерева двух и трёхкулачковый патрон практически не применяется. Также не пользуются популярностью варианты со спиральным приводом и несъемными кулачками. Наиболее распространённый тип токарных патронов для работы по дереву – самоцентрирующиеся четырёхкулачковые, с реечно-винтовым механизмом передачи и сменными кулачками. На российский рынок они поставляются брендами Axminster, Jet, Barracuda и другими, менее известными компаниями.

Кулачковый токарный патрон

4-кулачковый токарный патрон Ø150 мм

4-кулачковый токарный патрон Ø100 мм

Разновидности кулачков

По форме и назначению сменные кулачки для токарных патронов по дереву делятся на несколько типов, имеющих специальную маркировку:

  • A, G, M – на сжатие, отличаются размером и глубиной захвата;
  • D и F – действуют на разжимание;
  • C и H – универсальные. Разная форма губок;
  • для работы с мягким, чувствительным к сжатию деревом, используются кулачки с резиновыми креплениями.

Как работает цанговый патрон?

Расскажем, как работает цанговый патрон, который используется на токарных станках и ручном инструменте.

Оснастка состоит из нескольких цанг и самозажимной гайки, которая оказывает давление на торец патрона. Из-за прилагаемого усилия цанга смещается во втулку, уменьшаясь в размерах, а ее лепестки сжимаются и надежно закрепляют хвостовик инструмента или обрабатываемую деталь. Чтобы снять заготовку, гайку отвинчивают, тем самым увеличивая цангу в диаметре.

Главное преимущество оснастки — способность отлично центрироваться, из-за чего зафиксированный с их помощью инструмент имеет минимальное радиальное биение. А для приведения зажима в действие нет необходимости использовать ключи.

Особенности трехкулачкового патрона

Как правило, маркировка выглядит таким образом (на изделиях отечественных изготовителей):

  • ГОСТ 8522–79 — это обозначение в маркировке указывает однозначно на соответствие по всем характеристикам в таблице, которая была составлена в 1979 году.
  • КМ В18; В16; В12 — это обозначает конус Морзе соединительного отверстия.
  • ПСК 3−16 — это указывает на диапазон диаметров сверл в миллиметрах.

Маркировка на быстрозажимном патроне имеет лишь указание на диапазон диаметра зажимаемых сверл и размер внутренней резьбы.

Для сверлильного станка трехкулачковый элемент с креплением сверла ключом отвечает как ГОСТ 8522–79 , но также конус Морзе соответствует стандартам СЭВ 148−75. Это изделия, которые изготовлены в России, делают в соответствии с ГОСТ 8522–79 , они пригодны для сверлильного станка зарубежных изготовителей, которые работают по международным стандартам.

Размеры с учетом ГОСТ 8522–79 — это четкое указание по соответствию допустимому радиальному биению и типоразмеру по диапазону зажима. При этом соответствие к главным параметрам не является указанием на конкретную конструкцию. Внешний вид сверлильных патронов различается:

  • по отсутствию или наличию предохраняющего пластикового корпуса;
  • по длине и форме рабочей части;
  • по цвету сплава;
  • по способу крепления между собой основных частей.

Конус Морзе меняется в большую сторону с учетом номера типоразмера. Допуски радиального биения меняются одновременно с размером.

Читайте также:  Как самому сделать когти для лазания по деревьям

К примеру, конус Морзе В16 имеют 10 и 13 типоразмеры сверлильных патронов. Данные показатели соответствуют верхней границе зажима сверла, нижний определен ГОСТ 8522–79 . Патрон № 15 изготавливается с конусом Морзе В18 по такой же таблице. Его максимальный зажим 15 мм, минимальный — 3 мм.

Быстрозажимной нужно выбирать с учетом размеров резьбы станка и крепежного отверстия. Ключевые патроны имеют определенное достоинство. Конусные переходники дают возможность ставить на станок патроны с большим или меньшим конусом, расширяя таким образом возможности станка.

Самым выносливым является быстрозажимной патрон, однако, он же и самый дорогостоящий — это быстросменный прецизионный патрон. Он лучше всего подходит для станка, который работает на больших оборотах. Прецизионные быстрозажимные патроны, а также конусные хвостовики делают их универсальным.

Обозначение цанговых патронов

Обозначение цангового патрона с наружным конусом, предназначенного для фиксации инструмента с цилиндрическим хвостовиком, на чертеже выглядит следующим образом.

Изображение №2: Цанга для универсального станка с конусом номер 50, диаметром под хвостовик (d) 12 мм, длиной 90 мм

В таблице ниже приведены стандартные размеры цанговых патронов, которые важно учитывать в расчетах:

Обозначение конуса D d l, не более
30 31,75 от 2 до 12 90
40 44,45
50 69,85
30 31,75 от 10 до 25 100
40 44,45
50 69,85
30 31,75 от 15 до 40 110
40 44,45
50 69,85

Действующие ГОСТы

Главный действующий стандарт, относящийся к такому типу оснастки, — ГОСТ 26539-85. В нем вводятся характеристики и маркировка цангового патрона с наружным конусом 7:24. А в Постановлении Государственного комитета СССР по стандартам №5943 даются следующие рекомендации:

  1. графические обозначения опор, зажимов и установочных устройств (в том числе цанговых патронов), используемые в технической документации;
  2. для отображения опор и зажимов применяют сплошные тонкие линии (ГОСТ 2.303-68).

Классификация сверлильных патронов

Существуют следующие виды:

  1. Предохранительный — для нарезания резьбы в сквозных и глухих отверстиях. Он состоит из ведомых полумуфт, кулачков муфты, регулировочной гайки, пружины и основной кулачковой муфты. Применяется как держатель для метчиков.
  2. Сверлильный быстросменный — применяется с коническим хвостовиком со сменной втулкой для сверл.
  3. Сверлильный двухкулачковый — зажимает сверло за счет внутренних зацепов сверху патрона, которые фиксируются пружиной. Чем и обусловлена его особенность использования для тонких сверл и применения во время небольших нагрузок на сверло.
  4. Сверлильный цанговый — состоит из хвостовика, который соединен с цилиндрической частью. Между хвостовиком и зажимом внутри патрона расположена разрезная втулка.

Лишь сверлильные патроны с ключом обладают необходимыми требованиями с учетом ГОСТ 8522–79 . Быстрозажимной изготавливается без конуса, однако в отличие его собрата с ключом, имеет внутреннюю резьбу, ее диапазон непременно указан в маркировке.

Делаем цанговый патрон для ручного инструмента и станка

Простейший самодельный цанговый патрон для ручного инструмента можно создать без использования токарного станка. Если же вам требуется оснастка для машины, ее придется вытачивать из заготовки и без специальных знаний здесь не обойтись.

Способ 1. Простейшая цанга из проволоки

Для оснащения дрели с малой мощностью двигателя, которая будет использоваться для работы с деревянными и пластиковыми заготовками, подойдет миниатюрная муфта-цанга, спаянная из стальной проволоки. Важно учитывать, что полученный патрон может использоваться только для сверл одного диаметра, при этом диаметр сверла должен соответствовать выходному валу двигателя.

Читайте также:  Физические характеристики, состав и особенности металла железа

Фотография №2: Простейший цанговый зажим из проволоки

Для работы потребуются такие инструменты и материалы:

  1. цилиндрическая заготовка из металла, диаметр которой совпадает с диаметрами выходного вала двигателя и сверла;
  2. стальная проволока толщиной 1 мм;
  3. электрический паяльник;
  4. флюс для пайки или КФЭТ.

Проволоку следует намотать на болванку, формируя жесткую пружину. Витки проволоки необходимо располагать максимально близко друг к другу. Готовую пружину пропаивают прямо на заготовке, используя флюс или КФЭТ.

Получившуюся цанговую муфту надевают на вал электродвигателя, а в отверстие на противоположном конце вставляют сверло.

Способ 2. Цанговый зажим из винта

Цанговый патрон со схожими характеристиками можно изготовить и другим способом. Изделие будет состоять из двух частей, соединенных винтом. Фиксацию зажима на валу электродвигателя и инструмента обеспечивают цилиндрические желобки на внутренних поверхностях оснастки.

Фотография №3: Заготовки для изготовления цангового зажима

Для работы потребуются:

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

Фотография №4: Цанговый патрон из винта, установленный на электродрель, в работе

В ножке болта просверлите отверстие на 3 мм. Сделайте крестообразно два ровных осевых пропила болгаркой или ножовкой по металлу. После этого в закрытой гайке ровно по центру просверлите отверстие диаметром 2 мм. Расширьте его до 5 мм. Закруглите край болта, чтобы получился конус. Готовый цанговый патрон перед применением необходимо отцентрировать. Только в этом случае он будет работать корректно.

Способ 3. Самодельный цанговый патрон для фрезерного станка

Самодельный цанговый патрон для фрезерного станка можно изготовить на токарном станке. Для оснастки потребуется стальная болванка (кругляк диаметром 40 мм и высотой 70 мм). Работа проводится в два этапа. Вначале делается корпус патрона, потом зажимная гайка.

Фотография №5: Цанга для фрезерного станка, выточенная на токарном станке

Изготовление корпуса патрона:

  1. Зажмите болванку в патрон обратными кулачками.
  2. Просверлите в ней сквозное отверстие по оси и расточите его.
  3. Нарежьте в отверстии резьбу М27 х 2.
  4. Обточите наружную поверхность болванки.
  5. Подрежьте торец, который станет опорой для базовой опорной поверхности на шпинделе.
  6. Снимите полученную оправку с патрона и трехкулачковый патрон со станка и навинтите оправку на шпиндель до упора.
  7. Расточите цилиндрическую и коническую поверхности гнезда под цангу.
  8. Проточите конец оправки и нарежьте в нем резьбу для зажимной гайки.

Изготовление зажимной гайки:

  1. Заготовку зажмите в обратные кулачки трехкулачкового патрона.
  2. Просверлите в ней отверстие, расточите внутреннюю полость.
  3. Проточите внутреннюю торцевую опорную поверхность.
  4. Нарежьте в гайке ответную резьбу.
  5. Навинтите гайку на патрон, предварительно установленный на шпиндель станка.

Вакуумный патрон по дереву своими руками

Если в шпинделе передней бабки вашего токарного станка есть сквозное отверстие для выбивания зубчатого центра, можно дополнить свой арсенал самодельным вакуумным патроном. Для этого понадобятся:

  • Мощный пылесос
  • Подшипник закрытого типа, примерно равный по внешнему диаметру шлангу пылесоса
  • Кусок плотного резинового шланга для соединения пылесоса и подшипника
  • Хомут
  • Стандартная планшайба с отверстием в центре
  • Небольшой кусок МДФ или толстой фанеры
  • Текстолит для переходника

Из текстолита вытачивается втулка, одна сторона которой должна быть равна по диаметру внутреннему размеру подшипника, другая – шпинделя. Этот самодельный переходник запрессовывается в подшипник на клею, в станке он будет держаться за счёт плотности посадки. Полученная конструкция соединяется отрезком шланга с пылесосом и фиксируется хомутом.

Из МДФ или фанеры вырезается диск, крепится на планшайбу и обтачивается. Лучше сделать поверхность немного вогнутой. Сверху, для обеспечения плотности прилегания, приклеивается линолеум или тонкая резина. По центру диск сверлится насквозь для отвода воздуха. Подобный патрон, сделанный своими руками, обеспечивает усилие прижатия 40 — 50 кг, достаточное для удержания деталей средних размеров при чистовой обработке.

Крепление цангового патрона на станке и ручном инструменте

Крепление цангового патрона и его центрирование выполняются на шпинделе токарного станка. Отметим, что диаметры патронов и методы их установки стандартизированы. К самым распространенным конструкциям конца шпинделя относят крепежи типа C и типа D (cam-lock). Также для установки цанговых патронов часто используют фланцы и планшайбы, которые размещаются на шпинделе.

Теперь расскажем, как отцентрировать цанговый патрон на валу двигателя ручного инструмента (электродрели). Регулировку проводят в двух плоскостях, при этом вначале устраняют биение в одной плоскости, потом — в другой. Ход работ:

  1. Зафиксируйте дрель на столе (в лежачем положении).
  2. Прокрутите патрон, чтобы нужная пара болтов стала параллельна столу.
  3. Проверните патрон на 180 градусов и зафиксируйте отклонение патрона.
  4. Исключите биение, подтягивая и ослабляя пару винтов.

Аналогичным образом поступают со второй парой винтов. Чтобы отклонение в двух плоскостях было заметнее, используйте длинное сверло.

Главная > Оснастка > Приспособления > 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).

image

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.

image

Тип F

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

image

Тип LN

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

image

Тип R

Типа R – являются цангами тянущего типа.

image

Тип T

Типа Т – зажимные.

image

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.

image

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

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.

Метки: Приспособления для заточных станков, Приспособления для сверлильных станков, Приспособления для токарных станков, Приспособления для фрезерных станков

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий