Цанговые патроны ER

В прошлых видео цикла мы начали разбор способов закрепления инструмента во фрезерных оправках. В этом видео мы поговорим о цанговых патронах.

Цанговые патроны могут полностью, или почти полностью перекрыть всю потребность станка в оправках и зажимать практически любой инструмент. Именно поэтому цанговые патроны – наиболее популярный тип фрезерной оснастки. Мы можем зажимать в них сверла, концевые фрезы, фрезы с хвостовиком Weldon, метчики, индикаторы касания, и любой другой инструмент с цилиндрическим хвостовиком. Но возникает вопрос, зачем тогда нам может понадобится другой тип оснастки, если цанговые патроны перекрывают такой большой диапазон задач?

Это объясняется недостатками цанговых патронов: ради универсальности приходится жертвовать такими показателями, как биение инструмента, сила зажима. По передаваемому моменту цанговые патрону превосходят лишь сверлильные патроны, а по биению уступают гидропластовым и термозажимным.

Наиболее популярным типом патронов и цанг являются цанги ER . Существует так же множество других видов цанг, но они далеко не так широко распространены, поэтому в дальнейшем мы будем говорить именно о цангах и патронах ER . Частные тонкости могут отличаться, но общие принципы будут теми же.

Давайте более подробно рассмотрим виды цанговых патронов, цанг и гаек для них.

1. Стандартный цанговый патрон.
   Это обычный, ничем не примечательный цанговый патрон. Как правило, он имеет вылет от 50 мм и более (вплоть до 300) и шлицевую или шестигранную гайку. Базовый выбор для операций, не требующих повышенной жесткости или тонкого тела патрона.
2. Укороченные патроны.
   Патроны этого типа имеют минимальный вылет, порядка 20 мм, и повышенную жесткость. Такие патроны иногда называют «потайными», так как цанга «прячется» в конусе патрона.
3. Мини-патроны.
   Эти патроны имеют уменьшенный диаметр гайки, и более тонкое тело, позволяющее использовать их в труднодоступных местах.

Цанги ER имеют восемь типоразмеров: er 8, 11, 16, 20, 25, 32, 40, 50. Цифра обозначает наружный диаметр цанги. То есть, если Вы по какой-то причине не знаете, какая цанга или патрон у Вас в руках, Вам достаточно померить больший диаметр цанги или посадочного места патрона, чтобы понять, к какому типоразмеру они относятся.

Чем больше цанга, тем больше диапазон зажимаемых размеров, и тем больше максимальное усилие зажима, с которым мы можем зажимать инструмент. Поэтому, если у Вас есть выбор, в какую оправку зажать инструмент (например зажать фрезу 12 мм в er 20 или er 40) то следует отдавать предпочтение бОльшему типоразмеру, поскольку бОльшее усилие зажима увеличит жесткость системы и положительно скажется на стойкости инструмента.

По применяемости цанги делятся на четыре типа :

1. тандартные цанги.
   Имеют биение от 10 до 15 микрон и 1 мм диапазон перекрытия. Важно! Если цанга называется, как-то вроде ER 16-08, это означает, что данная цанга имеет номинальный диапазон зажима 8 мм, а так же запас хода в 1 мм в меньшую сторону. Получается, что цанга 08 имеет диапазон зажима от 7 до 8 мм.
2. Высокоточные или высокопроизводительные цанги. Данные цанги имеют меньшее биение (от 5 до 10 мкм), но так же и меньший диапазон зажима (как правило, он строго равен номиналу).
3. Цанги для метчиков.
   Особенность этих цанг в том, что после цилиндрического посадочного места есть дополнительное призматическое посадочное место под квадрат метчика. Это предотвращает его проворот.
4. Герметичные цанги.
   У этих цанг в прорезях установлены резиновые уплотнения. Это сделано для того, чтобы при использовании инструментами с канавками для подвода СОЖ в зону резания получить максимальное давление. Зажимаемый диапазон так же равен номиналу.
5. Цанги с подводом СОЖ.
   Отличие этих цанг от предыдущих в том, что у этих цанг на торцевой передней стороне есть специальные каналы для подвода СОЖ непосредственно на кромку инструмента (фрезы, как правило).

Гайки для цанговых патронов так же бывают разные. Мы не будем подробно рассматривать гайки для мини-патронов и укороченных патронов, а так же станлартные шлицевые гайки, так как никаких особенностей, помимо своей специфической формы, они не имеют.

Рассмотрим «необычные гайки»:

1. Шестигранные гайки. Шестигранный шлиц знаком каждому из нас из бытовых ситуаций, и преимущества этой гайки очевидно – она не требует специальных ключей для зажима, зажим может быть осуществлён обычным гаечным ключом. Однако шестигранный шлиц менее долговечен, чем зубчатый, поэтому данную гайку намного легче «смять» ключом при работе.
2. Гайка с подшипником. Преимущества данной гайки в том, что при закручивании её в патрон, цанга не проворачивается в посадочном гнезде вместе с гайкой, как у всех остальных гаек. Цанга просто движется по оси патрона. Это положительно сказывается и на точности установки цанги, и на усилии зажима, передаваемом инструменту.
3. Герметичные гайки имеют дискообразную подкладку с диапазоном 0,5 мм под диаметр инструмента. Данные гайки позволяют использовать инструмент с внутренним подводом СОЖ без использования герметичных цанг.

Рассмотрим некоторые тонкости.

1. Может возникнуть иллюзия того, что в нечетных диаметрах цанг нет необходимости, вроде как в цангу 06 мы можем зажать фрезу и 6 и 5 мм. Но это не так. Сила зажима инструмента в этих случаях будет существенно отличаться. Наибольшая сила зажима тогда, когда диаметр инструмента максимально приближен к номинальному, и минимальна в обратном случае. Поэтому если Вы хотите зажать фрезу 5 мм, вам НЕОБХОДИМА цанга 05 мм. Другой важный момент: Если Ваш инструмент имеет хвостовик незначительно больший, чем номинальный диаметр цанги, может возникнуть соблазн установить его в эту цангу. Ни в коем случае нельзя этого делать! Если у Вас это получится (что тоже не факт), вы испортите и цангу, и гайку, и патрон, и возможно, фрезу.
2. Для того, чтобы установить цангу в патрон, необходимо установить цангу в гайку, а гайку накрутить на патрон. НИКОГДА не вставляйте цангу в патрон сразу. Если Вы попытаетесь так сделать, вы, скорее всего, помимо того, что не сможете этого сделать, еще и испортите инструмент.
3. Не все цанги имеют антикорозионную защиту, поэтому имеют тенденцию к ржавлению. Храните неиспользуемые цанги законсервированными, а перед использованием – протирайте жироудаляющим средством или спиртом. Чем чище цанга и посадочное место патрона – тем меньше будет итоговое биение.
4. Поврежденные цанги с замятием лучше выкинуть – искажение геометрической формы будет постепенно переходить с цанги на патрон/гайку, а с них – на другие цанги и так далее. Лучше сразу такую цангу изолировать (выкинуть). Поржавевшие цанги можно очистить от ржавчины механическим способом, но их точность позиционирования после этого снизится.
5. Хвостовик инструмента должен устанавливаться в цангу на длину минимум 2/3 длины цанги.
6. Используйте для затяжки динамометрический ключ, чтобы не перетянуть цангу и гайку.

ИТОГ

Цанговый патрон, это ОСНОВНОЙ тип фрезерных оправок с максимально широким функционалом. По универсальности цанговый патрон получает три звезды из трех, а по точности и передаваемому моменту – две звезды из трех.

На этом всё, подписывайтесь, ставьте лайки.