Что такое цанга для фрезера, как правильно выбрать и заменить

Что это такое

Особенности цангового крепления фрез – высокая центрирующая точность. Фреза, зажатая в таком зажиме, располагается точно по центру и вращается без биений. Это очень важно, особенно для высокоточной обработки.

Цанговый зажим обеспечивает надежную прочность крепления фрезы, что также важно при высоких оборотах в деревообработке и больших нагрузках при обработке металла.

Цанговый зажим состоит из трех основных частей:

• основная несущая часть с хвостовиком, который крепится к шпинделю станка или ручного фрезера (разными способами);
• сама цанга – втулка конусной формы с лепестками или прорезями;
• зажимная гайка.

Фреза или сверло вставляется в цангу. Когда по резьбе затягивается зажимная гайка, конус цанги утапливается в посадочное гнездо основной части и сжимается. Именно для возможности сжатия во всех цангах есть лепестки или просто прорези по двум-трем сторонам.

Классический цанговый зажим на следующем изображении:

Этот цанговый патрон имеет конусную посадку в шпиндель станка. На зажимной гайке не предусмотрен шестигранник под стандартный ключ. Есть прорези под специальный ключ с двумя рожками, который идет в комплекте с такими патронами.

Короткий наглядный обзор такого зажима можно увидеть на видео:

В комплекте с описанным патроном идет набор цанг разного внутреннего диаметра. Это дает возможность крепить фрезы и сверла с разным диаметром хвостовиков.

Сменный комплект цанг важен. В кулачковых патронах можно зажимать хвостовики разного диаметра. Например, от 0 до 10-20 мм. В цанге можно зажать только тот диаметр, который подходит. Имея комплект сменных зажимов, мастер не будет иметь ограничений в использовании режущей оснастки с разным диаметром хвостовиков.

Виды и особенности

В зависимости от области применения, конструктивных особенностей механизма, цанговые патроны разделяются на несколько видов:

• ER цанги. С двумя точками зажима и сквозным отверстием, наиболее часто используемый вид;
• для метчиков. С пазом квадратной формы, компенсирующих ось;
• сквозные и глухие. Первые обрабатывают детали неограниченной длины, вторые подходят для заготовок ограниченного размера, например, заготовок, у которых один конец запаян;
• с одной и двумя участками зажима. Второй вид, по сравнению с первым, более надежно фиксирует деталь за счет удержания в двух точках оси.

Фиксаторы цанговых патронов бывают двух типов:

• зажимные. Втулка изготовлена в виде нескольких пружинящих, соответствующих размеру крепежа, лепестков. Трехлепестковая втулка предназначена для обработки заготовок диаметром до 0,3 см, четырехлепестковые — от 0,3 до 8 см, шестилепестковые — для деталей более 8 см в диаметре;
• подающие. Цанга из стали оснащена тремя продольными канавками, образующими лепестки со сближающимися окончаниями. Хорошо пружинящая особенность конструкции предполагает легкую установку, надежное удерживание заготовки необходимого диаметра в патроне. В процессе работы подающий механизм с накрученной цангой начинает двигаться, что способствует еще более плотному сближению лепестков.

Подающий тип патрона является более надежным, но требует наличия специального ключа для фиксации. Зажимные типы применяют в тех случаях, когда необходима частая замены фрез во время работы.

Виды цанговых зажимов

Патроны такого типа сделаны по одинаковому принципу: при вращении затяжной гайки втулка цанги сжимается и фиксирует режущий инструмент. Но есть большие отличия в размерах и формах таких узлов. Втулки с разрезами могут быть длинными, короткими, с двумя или множеством прорезей, тонкими или толстыми лепестками, с разной амплитудой диаметра зажима.

Имеет значение способ посадки такого патрона на шпиндель фрезерного станка или ручного фрезера. Он может фиксироваться на резьбе, сажаться на конусе Морзе или прямой втулкой со шпонкой.

На некоторых ручных фрезерах основная часть не съёмная, а выполнена как единая часть шпинделя. В таких случаях снимается только зажимная гайка и сама конусная цанга-зажим.

Зажимная пара гайка/цанга для ручного фрезера

Зажим рассчитан на один диаметр хвостовика фрезы – 6,8,10 или 12 мм. Есть варианты в дюймовой системе метрик, в переводе в мм – 6,35 мм и т.д.

Можно использовать фрезу с хвостовиком другого диаметра, если поставить сменную цангу под нужный диаметр. Как правило, сменные элементы поступают в комплекте с фрезером.

Шпиндели и зажимы на станках с ЧПУ сделаны по такому же принципу. Отличия только в размерах и способе посадки всего узла на шпиндель. Есть монолитные варианты, когда конец самого шпинделя выполнен, как основа для зажима, а снимается только пара гайка/конусный зажим. Есть варианты, когда снимается весь патрон, посаженный на шпиндель через конус Морзе, резьбу или втулку со шпонкой.

Различие по типам таких зажимов есть. Отличают втягивающее и выталкивающее расположение зажимной втулки:

1. в первом случае втулка при закручивании гайки вдавливается внутрь и там сжимается;
2. во втором случае лепестки выходят наружу и сжимаются, подобно кулачкам на патроне дрели.

Сам принцип остается неизменным – при затягивании гайки лепестки зажима сжимаются.

Цанговые зажимы с гайкой сегодня распространены очень широко. Их используют в ручном инструменте, карандашах, для соединений труб в металлопластиковых трубопроводах, садовых шлангов, канализаций и т.д.

Самодельная цанга-муфта простейшей конструкции

Простейшая цанга, работающая по принципу соединительной муфты, может быть изготовлена из стальной проволоки диаметром 1 мм. Следует иметь в виду, что цанга предложенной конструкции не является универсальным зажимным устройством и может быть использована только для сверл одного диаметра. При этом важно, чтобы поперечный размер применяемых сверл максимально точно соответствовал диаметру выходного вала приводного электродвигателя. Кроме того, важно учитывать, что использовать такой цанговый зажим можно только при сверлении материалов, обладающих невысокой вязкостью.

Самодельный зажим из проволоки

Для изготовления цанговой муфты предложенной конструкции потребуются следующие расходные материалы, приспособления и инструменты:

• цилиндрическая болванка из металла, диаметр которой соответствует диаметрам выходного вала электродвигателя и сверла;
• проволока из стали;
• электрический паяльник;
• флюс для пайки.

Сам процесс изготовления цангового патрона для микродрели выполняется по следующему алгоритму:

• Проволока наматывается на болванку таким образом, чтобы сформировалась жесткая пружина. Важно, чтобы витки пружины располагались как можно ближе друг к другу.
• Готовую пружину, не снимая с болванки, тщательно пропаивают.

Одним концом такая цанга-муфта надевается на вал приводного электродвигателя, а в отверстие в ее свободном конце вставляется используемое сверло.

Простейший цанговый зажим для микродрели может быть изготовлен своими руками и в другом конструктивном исполнении. Конструкция такого патрона, себестоимость изготовления которого будет очень низкой, состоит из двух половинок, скрепленных винтом. На внутренней поверхности каждой из таких половинок протачиваются цилиндрические желобки, которые при затягивании винта обеспечивают фиксацию как зажима на валу приводного электродвигателя, так и применяемого инструмента. Решив изготовить такой цанговый зажим своими руками, имейте в виду: для того чтобы он работал корректно, перед началом его использования следует обязательно выполнить балансировку.

Читать также: Схема подключения печек в газели

Самодельный зажим на основе цангового карандаша

Цанги зажимные для фрезерного станка по ГОСТ

Такие зажимы должны очень точно совмещаться по размерам с посадочными местами на шпинделях и с размерами фрез и сверл. Поэтому их размеры строго регламентируются едиными нормами, в нашем случае ГОСТами. Это обязательно, в другом случае при необходимости замены просто не удастся подобрать точно подходящий к шпинделю станка вариант. Или зажим случайных размеров не будет удерживать фрезу.

Например, конусы Морзе для посадки зажима на шпиндель имеют маркировку по №. Диаметр зажима (хвостовика фрезы или сверла) обязательно указывается в характеристиках каждого изделия.

ГОСТ, в наше время унифицированными с международными стандартами, предусмотрены стандарты основных и присоединительных размеров для стандартизации подобных изделий.

Как правильно выбрать зажимные цанги?

Чтобы правильно подобрать инструмент и избежать в дальнейшем определенных трудностей, при выборе учитывают некоторые характеристики цанги:

• способ крепления к шпинделю — непосредственная установка либо накручивание на резьбу с помощью переходника;
• количество, материал, форма кулачков;
• размеры фланцев;
• вид сплава, из которого выполнен элемент в зависимости от типа предстоящих работ.

Не рекомендуется приобретать инструмент неизвестного производителя, так как подобные инструменты не отличаются высоким качеством, долгим сроком службы.

Выбор цангового зажима для фрезера на Алиэкспресс и других площадках

Совместимость – это первое и самое необходимое условие выбора. Зажим должен подходить к конкретной модели инструмента. Выбор для фрезерных стационарных станков чаще всего проводят по маркировке зажима. В Инструкции по эксплуатации станка она должна быть указана. Например, ER 11 , или ER 16.

Когда нет маркировки, выбор проводят по внешнему виду и размерам диаметров. Например, вот так на Алиэкспресс показаны зажимы для гравировально-фрезерного дремеля.

Здесь четко указаны основные параметры – диаметр сверл-мини фрез для каждого патрона (от 0,5 мм до 3 мм) и посадочный диаметр всего узла на шпиндель инструмента – 2,35 мм.

Иногда возможен подбор конкретно по названию модели фрезера. Например, зажим для фрезера ИНТЕРСКОЛ ФМ-67/2200Э. Но это на других площадках. На Алиэкспресс классификация деталей по моделям встречается редко.

Цанговый зажим может называться по-разному. Особенно на иностранных площадках: адаптер, зажим шпинделя, патрон.

Что собой представляют цанга и фитинг

Чтобы понять, по какому принципу работают цанговые фитинги, необходимо в первую очередь разобраться в том, что собой представляют цанга и фитинг. Цанга, конструкция которой оптимально подходит для того, чтобы использовать ее для соединения деталей цилиндрической формы, – это металлическая втулка, на боковой стороне которой выполнены специальные разрезы, формирующие несколько пружинящих лепестков. Благодаря наличию таких лепестков цанга оказывает давление на внутренние стенки трубы, тем самым прижимая ее наружную поверхность к стенкам фитингового патрона. Фитинги цангового типа, действующие по вышеописанному принципу, часто называют зажимными.

Схема соединения труб цанговым фитингом

Что касается фитинга, то под данным термином понимается соединительный элемент, используемый для создания трубопроводных систем различного назначения. Фитинги соответствующей конструкции применяются для решения различных задач, к которым, в частности, относятся:

• соединение труб одинакового и разного диаметра;
• создание в трубопроводных системах угловых соединений;
• соединение труб с различными сантехническими устройствами и оборудованием (краны, фильтры, счетчики, насосы и др.).

Основные типы цанговых фитингов

Высокая надежность, которой отличается цанговый зажим для труб, обеспечивается не только самой цангой, оказывающей давление на их внутренние стенки, но и внешней крепежной гайкой. Трубопровод, созданный с использованием таких соединений, отличается высокой надежностью, долговечностью и, что особенно важно, герметичностью.

Что можно купить на Алиэкспресс

На этой интернет площадке можно найти практически все виды зажимов, которые производятся по всему миру. За исключением массивных зажимов для советских старых промышленных станков. Не стоит там искать такие комплектующие и для современных отечественных и импортных дорогих промышленных станков – лучше обратиться напрямую к производителю или в обслуживающий сервисный центр, имеющий лицензию производителя.

На видео: китайский цанговый патрон ER25 для фрезерного станка НГФ — 110:

Самостоятельное изготовление

При использовании зажимного патрона не обойтись без фрезерного станка: придется вытачивать корпус, цангу и зажимную контргайку. В качестве материала лучше всего брать заготовки из стали 50 ХФГА. Корпус мастерят из стальной болванки нужного размера, в центре которой делают отверстие с внутренней резьбой для установки на шпиндель станка. Корпус устанавливается на токарный вал для обточки внутренней полости под цангу и формирования наружной резьбы под зажимную гайку.

Читать также: Источник постоянного тока обозначение на схеме

Контргайку изготавливают из подходящей болванки, в которой сверлят сквозное отверстие, растачивают его и делают резьбу такого же диаметра, что и на корпусе. Заготовку под цангу обтачивают, просверливают отверстие, затем делают конус и выполняют по нему разрезы. Чтобы деталь отвечала требованиям качества, ее внутренние поверхности тщательно отполировываются. Для продления срока службы самоделки металлические части закаливают. Неплохо себя зарекомендовали латунные или бронзовые цанги, однако цена исходного материала выше.

Вопрос о том, как изготовить цанговый зажим своими руками, актуален для тех, кто занимается ювелирным делом, гравировальными работами или изготовлением печатных плат и использует такую оснастку. Именно специалисты данных категорий чаще всего сталкиваются с поломкой цангового зажима, который можно заменить на новую серийную модель либо изготовить своими руками.

Самодельный цанговый патрон, выточенный на токарном станке

Существует несколько вариантов изготовления цангового патрона своими руками, каждый из которых отличается определенными нюансами. Однако по какой бы методике ни был изготовлен самодельный зажим, его цена будет выгодно отличаться от стоимости серийной модели.

Как заменить на ручном фрезере

Замена цанги на ручных фрезерах – простейшая операция и состоит из следующих действий:

1. Стопором в корпусе или ключом за пазы шпинделя (зависит от модели) фиксируется сам шпиндель.
2. Полностью откручивается и снимается зажимная гайка.
3. Вытаскивается цанга.
4. Вставляется новая.
5. Закручивается гайка.

Проблем не возникнет, если деталь точно подходит к зажиму этой конкретной модели. Важно, чтобы посадочное отверстие новой цанги по диаметру подходило к хвостовику фрезы, которой предстоит работать.

Гайка должна затягиваться достаточно плотно, но без фанатизма, чтобы не сорвать резьбу.

Правила установки фрезы в цангу

Хвостовик фрезы должен входить в цангу на 70-100% ее длины.

Примеры правильного и неправильных расположений показаны на изображении:

В первом случае хвостовик сел слишком глубоко. В некоторых случаях гайка может цеплять за заготовку, это не даст работать. Также фреза может просто не достать до заготовки.

Во втором случае опасное крепление. Хвостовик может вырвать под нагрузкой на высоких оборотах и привести к поломке зажима и травме оператора.

В третьем случае хвостовик размещен правильно. Если недостаточно глубины хода регулировки по высоте на самом фрезере, иногда немного перемещают, поднимают или опускают фрезу в самом зажиме. При этом, как было сказано выше, хвостовик должен сесть в зажим не менее, чем на 70% длины посадочной втулки.

Этот узел на качественных фрезерах ломается достаточно редко, но бывает. Его замена – не проблема, важен только правильный выбор для конкретной модели. Единственной проблемой может быть потеря времени на поиски по магазинам или ожидания доставки при покупке в сети.

Как не повредить цангу фрезера HITACHI подробно показано в видео:

Как видно, цанга и фрезер — 2 незаменимые вещи. Если у вас остались какие-либо вопросы, то задавайте их нам через форму комментариев, расположенной сразу под статьей. Мы обязательно ответим.