Патроны цанговые: разновидности, особенности, применение

Принцип работы и устройство

Цанговые патроны фиксируют инструмент с гарантией прочности и отсутствия смещения по оси. Принцип работы всех модификаций одинаков: давление от зажимной гайки передается на конус, через который происходит формирование радиального сжимающего давления на зажатый внутри элемент.
В конструкцию патрона входит цанга — втулка с усеченным конусом и неполными разрезами по бокам в форме лепестков. Благодаря пружинящему свойству лепестки отклоняются и возвращаются в исходное положение. Технология зажима/разжима и центрирования лежит в основе принципа действия цанговой оснастки.
Все цанговые патроны действуют по одному принципу:

• на торец оснастки давит самозажимный закручивающийся механизм;
• под силой давления цанга перемещается в проем в форме конуса, тем самым смыкая лепестки;
• сомкнутые лепестки прочно удерживают заготовку или хвостовик рабочего инструмента.

Для разжима выполняют обратную операцию: самозажимную гайку раскручивают до тех пор, пока давление на вставленную деталь не снизится и ее можно будет вынуть из внутреннего паза. Зажимной патрон затягивают с помощью ключа требуемого размера. При монтаже необходимо следить, чтобы хвостовик инструмента не проскальзывал, не вдавливался и прочно держался в патроне.
Расходным материалом для изготовления устройства служит пружинная сталь марки 65Г или легированный металл с подобными характеристиками. Сталь выдерживает высокие механические нагрузки, сопротивляется дефектам и обладает достаточной прочностью для длительной эксплуатации патрона. 

Конструкция цангового патрона состоит из следующих элементов:

• корпус: используется для установки зажимов фрезы;
• зажимная гайка: фиксирует заготовку (инструмент) патроном;
• цанга: выполненная в форме втулки, в которую входит торец фрезы.

Инструмент или заготовка, зажатые в цанговом патроне, отлично центрируются, что гарантирует наименьшее радиальное биение. Кроме того, оснастка применима для фиксации деталей, у которых поперечное сечение отлично от формы их входного отверстия. Для зажима детали со сложной конфигурацией применяются специальные картриджи. Устройство патронов цангового исполнения часто называют самозажимными, поскольку для монтажа не потребуется специального инструмента (винтов, шпилек, стопоров). 

Классификация цанговых патронов

В зависимости от сферы применения и конструктивных отличий патроны с цангами бывают следующих видов:

• ER цанги: наиболее распространенные, с двумя точками зажима и сквозным отверстием;
• для метчиков: имеющие квадратный паз для закрепления;
• сквозные и глухие: первые используются для заготовок без ограничения длины, вторые — чаще всего для обработки запаянных с одной стороны деталей;
• с одним или двумя участками зажима: второй вариант более надежен благодаря удержанию детали в двух точках оси.

Патроны монтируются на различном станочном оборудовании, выбор зависит от направления и параметров металлообработки.

Фиксаторы цанговых патронов классифицируются по видам:

• зажимные: фиксируют заготовку или инструмент в патроне без усиления прочности. Примером может служить функционал цангового карандаша;
• подающие: захватывают и выдвигают часть вставляемой детали в зону заготовки. Цанга имеет продольные канавки, образующие лепестки со сближающимися в процессе установки концевыми частями. При работе подающий механизм способствует дополнительному схождению лепестков и их закручиванию. Особенностью является то, что конкретный диаметр хвостовика требует подбора соответствующих цанг.

Зажимной вариант наиболее востребован в случае, когда требуется быстро и часто менять установленные элементы. При этом подающий вариант патрона считается более надежным и высоко эффективным, хотя и требует наличия специального ключа.

Конструкция цельной зажимной цанги может иметь следующее количество лепестков в зависимости от габаритов детали:

• 3 лепестка: детали или инструмент диаметром до 3 мм;
• 4 лепестка: диаметр 3 - 80 мм;
• 6 лепестков: диаметр свыше 80 мм.

Для закрепления элементов с малым диаметром используют зажимы разъемного типа (кулачки разводятся пружинами). Иногда цанга комплектуется вкладышами сменного формата.

В свою очередь зажимные устройства подразделяются на:

• втягиваемые: происходит утопление цанги в зажимном устройстве, тем самым выполняется зажим вставленного элемента;
• выдвижные: закрепление детали выполняется при выдвижении цанги из патрона;
• неподвижные: закрепление выполняется посредством наезда конусного отверстия зажимного устройства на поверхность жестко закрепленной цанги.

Патроны могут использоваться в станках с ручной и автоматической заменой инструмента. Цанговый патрон должен соответствовать шпинделю фрезера, а цанга — параметрам патрона. Нельзя забывать, что цанги нередко имеют различный угол схождения конусов и подходят только к конкретной зажимной гайке.

Преимущества цанговых патронов 
 
Данный тип оснастки заслужено пользуется популярностью у пользователей. Цанговые патроны выпускаются производителями с мировым именем, служат долго и имеют широкие функциональные возможности. Фиксирующий инструмент реализуется отдельно или в комплекте с подходящими цангами. Крепление может обеспечивать захват хвостовиков с разным сечением и формой. Чаще всего речь идет о цилиндрической или прямоугольной форме, но выпускают захваты и для треугольных моделей. 

Основные преимущества цангового способа фиксации:

• минимальное радиальное биение заготовки;
• высокоточная центровка вложения;
• простая и быстрая установка;
• достаточная прочность зажима;
• высокая статическая жесткость при чистовой обработке;
• высокая динамическая жесткость при черновой обработке;
• универсальность и бюджетность.

К ограничениям использования цанговых патронов можно отнести небольшой диаметр хвостовиков обрабатываемых деталей и инструмента. Для расширения типоразмеров оснастки применяют переходные втулки нужных габаритов. Регулировка зажима по диаметру вставляемого инструмента или детали делает подобные патроны универсальными в своем классе.

Особенности цангового патрона ER

На практике наиболее востребованы зажимные патроны со сквозным отверстием серии ER, выполненные по стандарту DIN 6499. Изделия отлично зарекомендовали себя на высоких оборотах вращения и при незначительной нагрузке. Производители чаще всего предлагают патрон ER с набором цанг под заготовки различного диаметра, которые меняются в зависимости от конкретных размеров хвостовиков.

У нас вы можете приобрести оснастку серии ER:

• патроны с комплектами цанг в удобной упаковке (9-24 позиций);
• патроны цанговые всех выпускаемых типоразмеров;
• ключи для цанговых патронов. 

Благодаря жесткому зажиму цангового устройства серии ER на выходе получается максимально точная обработка деталей. Для патронов можно приобрести цанги ER в 8 типоразмерах и двух классах точности: стандартном (биение до 0,015 мм) и высокоточном (биение до 0,005 /0,008 мм). Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) выбираются с учетом рабочих характеристик оборудования.

Сферы применения

Патрон цангового типа востребован в следующих отраслях:

• малые типоразмеры: стоматология, ювелирное и часовое производство, радиоэлектроника и приборостроение;
• крупные типоразмеры: машиностроение, станкостроение, авиа и судостроение, др.

Во многих случаях возможно произвести замену штатного патрона на станке на более современное изделие с лучшими характеристиками от другого производителя.

Оснастка устанавливается на различных типах станков, включая:

• оборудование горизонтального и вертикального формата;
• станки фрезерной, сверлильной, расточной и токарной группы;
• ЧПУ станки с обрабатывающим центром.

Универсальные патроны с пружинными лепестками облегчают работу оператора, повышают производительность и безопасность процесса.
Наши предложения
 
Компания «WOLFSTAR» реализует в широком ассортименте патроны цанговые от известных производителей. Мы предлагаем оснастку с сертификатом качества и сопроводительными документами, инструкцией по эксплуатации и непосредственно с завода-изготовителя. Вы можете приобрести востребованные и редко встречающиеся типоразмеры, заказать патрон в точном соответствии вашему станочному парку. У нас представлены все выпускаемые модификации патронов ER: ER8, ER11, ER16, ER20, ER25, ER32, ER40 и ER50, ассортимент регулярно обновляется.

Заказать продукцию можно по каталогу, где представлены фото, краткое описание и актуальные цены товаров. Если возникли вопросы или вы не нашли нужного патрона, то наши специалисты всегда придут на помощь и подскажут оптимальный вариант.