Тиски: их виды и особенности

Тиски – приспособление механической фиксации и позиционирования деталей в слесарных, столярных и токарных работах. Для выполнения любых операций (сверления, обтачивания, торцевания, зенкерования, растачивания, нарезания резьбы, резания, пиления, сборки) механическим или ручным способом необходимо неподвижно закрепить и жестко зафиксировать заготовку. С этой задачей отлично справляются тиски, входящие в группу технологической оснастки машиностроительного производства.

Конструкция тисков и общий принцип работы

Существует множество типов и видов тисков, но все они имеют схожее устройство и принцип работы. Конструктивно тиски представляют собой приспособление, состоящее из подошвы (основания), корпуса, двух губок (параллельных прижимных пластин) и зажимного винта. Корпус может стационарно крепиться на опорной плите, являющейся частью станка, или устанавливаться на столе, верстаке.

Принцип действия тисков следующий: обрабатываемая деталь помещается между губками, позиционируется по осям в нужном положении. Затем с усилием затягивается зажимной винт, смыкающий фиксирующие губки. После этого начинается обработка заготовки. 

Виды тисков

Тиски отличаются габаритами и весом, материалом изготовления, формой корпуса, размером губок, раскрытием и глубиной зева, приводом, силой зажима, направляющими, с помощью которых перемещается подвижная губка и др.

Среди них есть как простейшие механические приспособления, так и прецизионные (высокоточные) модели для станков с ЧПУ, которые имеют довольно сложное устройство, снабжены электронным приводом, поворотным или подъемным механизмом и др.

Также тиски делят по видам работ и форме обрабатываемых деталей. Например, в отдельную группу выделяют оснастку для обработки цилиндрических заготовок, так как у нее не плоские, а V-образные или имеющие цилиндрическую выемку губки.

Тиски станочные

Универсальная технологическая оснастка – приспособление для фрезерных и токарных станков, в том числе моделей с ЧПУ. Машинные тиски используют для металлообработки деталей различных типоразмеров.

Тиски станочные состоят из корпуса, зажимного механизма, салазок и сменных губок. Подвижной может быть одна или обе губки. Также существуют станки с плавающими губками.

Зажимной механизм бывает ручным и с приводом, может быть винтовым, механизированным, эксцентриковым, гидравлическим, пневматическим, пневмогидравлическим.

Еще одно отличие – принцип зажима. Он бывает толкающим или тянущим (в моделях с пневматическим приводом).

Также оснастка обладает массой других конструктивных различий:

• Самоцентрирующиеся тиски станочные – машинные тиски перед зажимом автоматически центрируют заготовку по осям. Могут иметь две подвижные губки для зажима. Для обработки деталей круглого сечения губки делают призматическими. Также есть тиски с губкой со скосом, позволяя меньше перемещать зажимную пластину.
• Поворотные тиски – имеют механизм для поворота заготовки в процессе работы. Состоят из неподвижной платформы и поворотного корпуса с приводом, который может вращаться в горизонтальной плоскости на угол до 360°, то есть совершать полный оборот вокруг оси.

• Тиски с винтовым зажимом. В корпусе такой оснастки есть направляющие, по ним перемещается подвижная губка. Зажимная губка имеет гайку и прижимается проходящим через нее винтом.

• Эксцентриковые тиски – получили название за особый принцип и большую силу зажима. Преимущество в том, что за счет эксцентрикового зажима сокращается время перемещения губки. Оснастка смещается вращением рукоятки, двигая рычажный механизм, передвигается ползун и винт зажимает заготовку.
• Синусные тиски – позволяют фиксировать деталь не горизонтально, а под любым регулируемым углом к поверхности.

• Тиски лекальные – позволяют не выверять расположение детали после перемещения и закрепления. В лекальных тисках боковые поверхности строго параллельны друг другу и перпендикулярны основанию. Грани заготовки плотно прилегают к губкам и точно позиционируются.

• Тиски глобусные – имеют две степени свободы и позволяют совершать больше операций. Они перемещаются в двух плоскостях: вращаются, как поворотные, параллельно горизонтальной плоскости и наклоняются под углом, как синусные.

• Прецизионные тиски – общее название высокоточной оснастки любого типа и конструкции. Например, лекальные тиски являются прецизионными.

• Тиски модульные. В комплекте к ним идут взаимозаменяемые сменные элементы, позволяющие быстро производить переналадку под определенный тип и размеры заготовки. Это могут быть сменные накладки на губки: с цилиндрическими пазами, с боковой градацией, с угловыми пазами, с насечками, призматические. Особенность еще и в том, что замену модульных элементов слесарь может производить самостоятельно без инструментов или с помощью компактных инструментов, которые идут в комплекте. 

Тиски слесарные

Предназначены для металлообработки: сверления, фрезерования и др. Это зажимное приспособление также используется для фиксации деталей и заготовок, но может являться самостоятельной оснасткой, а не частью станка. Слесарные тиски стационарно крепятся к верстаку или рабочему столу винтами или имеют крепление в виде струбцины. Такой вариант больше подходит для домашнего использования, особенно если в гараже или мастерской мало места, а тиски используются редко.

На слесарных тисках часто имеются сменные накладки на губках, для работы с заготовками из твердого металла выбирайте более прочные стальные накладки, для мягкого – из алюминия.

Конструкция слесарных тисков принципиально не отличается от устройства станочных. Они состоят из станины, на которой может быть поворотный механизм, зажимного рабочего винта, губок. Заготовка зажимается в губках и обрабатывается по технологической схеме.

В некоторых тисках такого типа на станине или корпусе есть наковальня. Это горизонтальная площадка, где можно выровнять плоскую деталь или что-то расклепать, а на углу наковальни – гнуть заготовки, то есть делать уголки. Такая мелочь создает комфорт при работе и экономит время.

Большие слесарные тиски обычно используются на производстве, в механических цехах, ремонтных мастерских. А малые считаются домашним вариантом. Они необходимы автослесарю, пайщику, столяру и позволяют выровнять, подогнать, обточить выбить одну деталь из другой, жестко закрепить какой-то элемент для пайки. Малые слесарные тиски пригодятся и для жесткой фиксации, и для работ, при которых мастеру не хватает «третьей руки».

Крестовинные тиски

Отдельный вид зажимной оснастки, одновременно выполняющая функции координатного стола. Основная особенность крестовинных тисков – более точное позиционирование заготовки. Они имеют две степени свободы и позволяют перемещать зажатую деталь в горизонтальной плоскости в двух перпендикулярных направлениях, то есть по оси Х и Y. Такие тиски очень удобны, если нужно просверлить в детали несколько отверстий, нарезать по периметру резьбу для крепления.

Трубные тиски

Отдельный вид слесарных тисков с различной конструкцией предназначен для закрепления трубы круглого сечения. Например, трубные откидные тиски со струбциной, что прижимает верхнюю подвижную зубчатую губу к нижней неподвижной. Также есть тиски со станиной, по которой перемещается губка. Еще один вариант – цепные тиски, где труба прижимается к нижней V-образной губке цепью.

Трубные тиски крепятся к столу или прикручиваются к переносному верстаку-треноге.

Слесарные быстрозажимные тиски на пружине (не эксцентриковые)

Чтобы сократить время передвижения зажимной губки, придумали быстрозажимные тиски. Они удобнее в работе, но предназначены для операций, не требующих большого зажимного усилия.

Быстрозажимные тиски сконструированы так, что при повороте рабочего винта можно передвигать его поступательно, то есть просто толкать до фиксации в упоре, а не поджимать вращением. Как правило, это достигается благодаря тому, что с одной стороны винта срезана резьба. Такая конструкция ослабляет резьбу, то есть снижает прочность. И возможен перекос винта.

На что обратить внимание при выборе тисков

1. Материал. Ранее тиски делали преимущественно литыми из чугуна. Они добротные, прочные, не боялись ударов и коррозии. Единственный недостаток – массивность и большой вес. Сейчас чаще выпускают оснастку из каленой стали по прочности не уступающей чугуну. Причем стальные тиски встречаются небольшого размера, что позволяет намного точнее позиционировать мелкие детали. Стойкость к коррозии зависит от марки и состава стали. Тиски из легких сплавов пригодны далеко не для всех работ, так как могут поломаться при первом же ударе молотка.

2. Размеры и вес. Чем больше и тяжелее тиски – тем они прочнее и универсальнее (подходят для большинства работ). По весу тисков косвенно можно оценить их прочность. Поэтому если есть возможность стационарно прикрутить оснастку в гараже или мастерской, то лучше выбирать массивные несъемные тиски, а не облегченную «мобильную» модель из легкой стали.

3. Ходовой винт. Рабочий винт должен быть изготовлен из прочной стали и иметь упорную или трапецеидальную резьбу (то есть грузовую или предназначенную для передачи движения). Метрическая резьба не предназначена для зажима и не выдержит больших нагрузок.

4. Губки. В слесарных тисках губки обычно делают сменными. Поэтому в случае предельного износа их можно заменить на новые или использовать накладки. Но все равно лучше покупать тиски с губками из прочных материалов, так как мягкий металл деформируется при первой же операции.

5. Максимальное раскрытие губок. Если вам нужна оснастка для работы с крупногабаритными заготовками, то выбирайте тиски с бо́льшим  расстоянием между губками в разведенном состоянии и с подходящей глубиной зева.

6. Вороток ходового винта. В слесарных тисках ходовой рабочий винт обычно завинчивается воротком. Он не должен быть хлипким, так как сломается при малейшем усилии. Ход желателен легкий, но без люфта. Чем длиннее вороток – тем больше рычаг, а значит, для зажима детали прикладываем меньшее усилие.

7. Смыкание губок. Параллельно расположенные относительно друг друга губки должны плотно сжиматься. Если они изначально перекошены, то будет неудобно работать. Проверяйте точность смыкания штангенциркулем: размещайте стержень максимально близко к левому или правому краю губок, зажимайте стержень и измеряйте расстояние между пластинами. Допускается расхождение до 0,5 мм, такое значение считается нормой.

8. Ходовой винт. Должен быть толстым и прочным, без дефектов резьбы и поверхности (заусениц, сколов).

9. Фиксатор на концах воротка. Концы воротка могут быть расклепаны или с напрессованными заглушками, а также на них могут быть просто накручены гайки. Последний вариант – самый ненадежный. Если гайка будет откручиваться, то она упадет с воротка, а следом выпадет из рабочего винта и сам вороток.

10. Гайка ходового винта. Должна быть сделана из прочного материала, так как от нее зависит долговечность тисков. Если гайка хлипкая, то резьбу сорвет.

11. Насечки на губках. На слесарных тисках для металлообработки должны быть перекрестные насечки на губках с шагом 2–3 мм и глубиной 0,5–1 мм. Если насечки редкие или мелкие, то заготовка может проворачиваться во время работы.

Тиски покупаются не на один день. Они годами используются на производстве, а дома во многих семьях вообще передаются следующим поколениям. Поэтому лучше не экономить, а купить качественные тиски.