Цанги

Цанги представляют собой приспособления для крепления заготовок, деталей и инструмента с хвостовиками. Фиксация с их помощью имеет важное преимущество. Данный элемент дает возможность в короткие сроки устанавливать и снимать инструменты и заготовки. Это существенно экономит рабочее время и способствует повышению производительности труда. Недостатком цанг считается необходимость подбирать фиксирующее устройство в строгом соответствии с типоразмером патрона.

Особенности конструкции

Корпус цанги – это разрезная пружинящая гильза в форме усеченного конуса, выполненная из эластичной стали с отверстием определенного диаметра. Благодаря специальным осевым пропилам сформированы лепестки, которые разжимаются и сжимаются при установке и снятии заготовки или инструмента. Фиксирующие лепестки плотно прижимаются к вставленному элементу, а гайка зажимного патрона обеспечивает сжимающее усилие. Цангу устанавливают в цанговый патрон, который является одним из элементов оснастки станков для обработки металла и иных материалов (токарных, фрезерных, сверлильных). Конструкция может крепиться на посадочном месте при помощи конуса Морзе или служить составной частью станка. Для изготовления цанг используются высокоуглеродистые стали. Изделия термически обрабатываются до твердости HRC 58–62 в зажимной части и HRC 42–48 в хвостовой. Чтобы фиксатор не заклинивало, угол конуса разрезной втулки составляет 30–40 градусов.

Разновидности цанг

Существует несколько видов цанг. Они различаются по конструктивному исполнению, размеру и специфике применения. Выпускаются следующие виды фиксирующих элементов общего назначения:

• глухие и сквозные. Сквозные подходят для фиксации деталей неограниченной длины (например, металлического прутка при обработке на токарном станке). В глухих цангах возможна обработка изделий ограниченной длины;
• с одной или двумя зонами зажима. В первом случае фиксация не очень жесткая. Во втором случае крепление более прочное. Исключается отклонение рабочего инструмента от оси шпинделя, отсутствует биение, минимизируются вибрации;
• с отверстием под круглый, квадратный или шестигранный хвостовик. Наиболее часто используются изделия с круглым отверстием. Но есть цанги, которые подходят для фиксации специального инструмента.

Особенности применения в зависимости от вида

Цанговые патроны для обрабатывающего оборудования подразделяются на патроны с выдвижной, втягиваемой или неподвижной цангами. Сами фиксаторы бывают подающими и зажимными.

Подающие фиксаторы

У цанги, выполненной в виде стальной втулки, есть три неполных разреза, которые образуют пружинящие лепестки с поджатыми друг к другу концами. При выборе изделия учитывается профиль прутка, который требуется закрепить для обработки (отверстие в фиксаторе должно иметь ту же конфигурацию). Фиксатор закрепляют на подающей трубе. Подача изделия осуществляется посредством гидромеханического привода или кулачкового механизма. Пруток раздвигает лепестки, проталкиваясь через них. Сила упругости заставляет их плотно прижаться к поверхности прутка. Перемещение подающей трубы заставляет лепестки цанги плотнее сжаться за счет трения, что увеличивает сцепление в ходе подачи прутка.

Зажимные фиксаторы

Зажимные цельные цанги имеют разное число пружинящих лепестков. Фиксаторы с тремя лепестками используют для установки заготовок диаметром до 3 мм, с четырьмя – до 80 мм, с шестью – свыше 80 мм. Существуют зажимные фиксаторы, кулачки которых разводятся пружинами. Они применяются для заготовок малого диаметра. Зажимные разъемные фиксаторы оснащаются сменными вкладышами под крепление прутка разной формы и размера. Такие цанги также используются для фиксации концевого режущего инструмента с хвостовиками небольшого диаметра. К такому инструменту относятся фрезы, сверла, оправки, метчики и т. д. В патрон станка при помощи гайки устанавливают сменную цангу, в которую вставлен хвостовик инструмента. Закручивание гайки заставляет фиксатор вдавиться вглубь патрона, при этом лепестки, упруго деформируясь, плотно обжимают инструмент.

Достоинства и недостатки

Цанговый патрон широко используется для комплектации обрабатывающего оборудования, в первую очередь сверлильно-расточных и фрезерных станков. Он позволяет крепить инструменты на горизонтальных и вертикальных станках, в том числе для фрезерования и сверления заготовок в труднодоступных местах. Цанговые патроны активно используются на всех видах универсальных сверлильных и токарных станков радиального и вертикального направления, фрезерном и фрезерно-гравировальном оборудовании с ЧПУ. Цанги дают возможность быстро менять инструменты для выполнения различных видов работ (сверления, снятия фаски, нарезки резьбы и т. д.) в рамках одной операции по обработке заготовки.

Недостатком такого принципа фиксации является необходимость подбирать цанги в соответствии с формой и размером хвостовиков инструментов. Достоинством является простота и надежность системы фиксации. Наибольшей популярностью пользуются патроны, рассчитанные на установку цанг типа ER.