Что такое цанговый зажим (или патрон) и как его сделать своими руками?

Цанговый патрон является видом зажимного патрона. Предназначен для зажатия цилиндрических заготовок с гладкой поверхностью. Используют для сверлильных, сверлильно-присадочных, фрезерных, токарных станков и станков с числовым программным управлением. Основной элемент цанга – втулка с продольными разрезами. Между надрезами находятся упругие лепестки, которые при сжимании держат материал. Обычно один патрон продается с набором цанг разного диаметра.

Устройство и виды

Фото цангового патрона

Фото цангового патрона

Патрон состоит из трех частей – корпуса, сменной втулки (цанги) и зажимной гайки. Цанга имеет несколько осевых прорезей, делящих ее на лепестки. Количество лепестков меняется в зависимости от диаметра втулки. Материал держится за счет того, что контргайка передает давление на конусное образование, и деталь сжимается радиальным усилием. Есть сменные цанги для крепления цилиндрических деталей, а также заготовок в форме многогранников. Устанавливается патрон цанговый на вал станков.

В зависимости от назначения, цанги делятся на три вида:

  • Подающая цанга. Представляет собой закаленную стальную втулку, имеющую три неполных надреза. Лепестки направлены к центру и пружинят. Отверстие подающей цанги подбирается такого диаметра, чтобы деталь плотно зажималась. Оснащается набором сменных вкладышей, дающих возможность зажимать детали разного диаметра и профиля.
  • Зажимная цанга. Представляет собой втулку со сквозным отверстием. Вдоль оси формируется два места крепления. Материал, установленный в цангу, крепко фиксируется и держится в процессе работы. Для квадратных деталей делается зажим с четырьмя прорезями, для круглых и шестигранных материалов – с тремя. С набором цанг под разные формы заготовок можно закрепить в патрон деталь любой формы. Преимуществом таких моделей является практически нулевые радиальные биения.
  • Разъемная цанга. Применяется при обработке деталей с небольшим диаметром. Разведение кулачков производится с помощью пружин.

Применение

Чертеж цангового патрона

Чертеж цангового патрона

Так как каждая цанга предназначена только для одного диаметра, их используют при работе с длинными металлическими прутками фрезеровочных станков. Также высокая точность дает возможность закреплять метчики, фрезы и наконечники гайковертов. С их помощью крепятся сверла сверлильно-присадочных станков. Внутренняя поверхность цанги отшлифованная, поэтому поверхность заготовки в местах, где произведен зажим, не деформируется.

Кроме оборудования для станков, мини патроны используются в строительных приборах. Существуют дрели с мини патронами и фрезеры с мини патронами.

Также с помощью мини самозажимных патронов крепятся строительные инструменты к ручкам. Это позволяет сделать универсальные ручки для нескольких инструментов. С помощью мини патрона, прикрепленного к концу ручки удобно менять стержни напильников или отверток.

По такому же принципу происходит зажим графитового стержня в механических карандашах. При нажатии на кнопку карандаша, выдвигается мини цанга, расходятся в сторону лепестки и стержень выходит на необходимую длину.

Преимущества и недостатки

Чтобы понять, подходит ли такой патрон для вас, важно разобраться в его особенностях. Самозажимные патроны обладают набором преимуществ:

  • Простота установки и демонтажа заготовки. Не нужно владеть набором дополнительных инструментов – шпилек, стопоров или зажим ключами.
  • Зажим деталей маленького диаметра.
  • Длительный период эксплуатации. За счет того, что цанговые патроны изготовляют из закаленной или цементирующей стали, они имеют большую прочность.
  • Большая площадь поверхности контакта исключает прокручивание заготовки.
  • Минимальные биения. В самозажимных втулках деталь хорошо центрируется. Это позволяет увеличить точность обработки материала. Мини колебаниями материала обычно пренебрегают.
  • Универсальность. Подходит практически для всех видов станков.

Главным недостатком является то, что один цанговый зажим держит деталь определенного размера. Поэтому желательно владеть набором сменных цанг и подбирать их под каждую заготовку. Также для решения этой проблемы используются переходные втулки. Они также имеют лепестки, но форма втулок цилиндрическая. Втулка устанавливается внутрь цанги соответствующего размера, в отверстие переходной втулки вставляется заготовка. Зажимная гайка затягивается и сжимает цангу, внутри нее сжимается переходная втулка и держит деталь. С набором сменных цанг или переходных втулок самозажимный патрон становится незаменимым механизмом для станка.

Самостоятельное изготовление

Сделать своими руками цанговый патрон непросто. Для этого вытачиваем три основные части – корпус, цангу и контргайку. Лучше всего для этого подойдет сталь 50ХФГА. Для изготовления нужно владеть набором инструментов и фрезерным станком. Самодельный патрон не уступает по качеству заводским аналогам.

Для корпуса подбирается цилиндрическая болванка подходящего размера. В ней сверлится по оси сквозное отверстие, внутри нарезается резьба для закрепления на месте шпинделя станков. После этого самодельный корпус устанавливается непосредственно на вал станка. Внутри обтачивается коническая форма под цингу. Затем снаружи нарезается резьба под закрепляющую гайку.

Следующей делается контргайка. Подходящую болванку закрепляют в патроне станков. Делаем сквозное отверстие, растачиваем внутреннюю полость и нарезаем внутри ответную резьбу того же диаметра, что и на корпусе.

Сложнее всего сделать цангу. Заготовку нужно обточить, сделать отверстие с помощью сверла. После этого вытачивается конусообразная часть, на ней делаются прорези диском с алмазным напылением.

Самодельный патрон должен иметь детали максимально точных размеров. Все внутренние поверхности должны быть отшлифованы. На контргайку снаружи можно сделать рифление, тогда вы сможете устанавливать заготовку своими руками.

Если есть возможность, нужно закалить все части патрона. Иначе самодельный патрон прослужит недолго. Если закалка невозможна, цангу можно сделать из латуни или бронзы. Пользоваться такими цангами нужно с осторожностью.

Если при работе на станке вам важна точность и размер заготовок меняется редко, то вам идеально подойдет цанговый патрон.

Обязательно прочтите эти материалы:
Рекомендовать статью
Рейтинг статьи
1 Здезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 звезд - рейтинг материала: 4,50 из 5
Loading...Loading...
Оставьте свое мнение