Цанговый зажим: описание, виды, советы по выбору

Сверлильный патрон

Трёхкулачковый патрон ручной дрели, затягивается «от руки».Сделано в США, 1895 год.Сверлильные патроны на конусах Морзе самозажимной (вверху) и с зажимным ключом (внизу).Трёхкулачковый сверлильный патрон с ключом.

Как и следует из названия, такой патрон применяется для закрепления сверла на оси шпинделя станка. Эти патроны используются также в ручных дрелях.

Достоинством сверлильного патрона является возможность зажимать инструмент в очень широком диапазоне диаметров. Недостатком является высокая стоимость (в станках используются прецизионные сверлильные патроны, которые намного дороже используемых в ручных дрелях). Другой минус: неспособность воспринимать радиальную нагрузку, что делает невозможным его применение для фрезерования.

Сверлильный патрон, как правило, используется при необходимости зажать сверло небольшого диаметра, чаще всего цельнотвердосплавное или из быстрорежущей стали.

Патрон перфоратора

Строительные перфораторы имеют специальный патрон под специальное сверло. Современная массовая конструкция разработана Bosch в 1975 году.

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.

Как выбрать цанговый патрон

Первое, что необходимо учитывать при выборе такого патрона, — это его крепление к шпинделю. Ставить его можно непосредственно на шпиндель, с помощью подходящего переходника или накручивая на резьбу.

Затем смотрим на размеры фланца. Здесь поможет диаметр пояска для соединения или параметры конуса Морзе. Если вы не знаете данных показателей, то вам не удастся подобрать необходимый патрон, а следовательно, не будет возможности для качественной работы ваших инструментов

Ну и, наконец, количество кулачков в инструменте. В зависимости от предназначения инструментов у них может быть от двух до шести кулачков в наборе. Также можно подобрать инструмент из твердого или мягкого сплава, под определенные виды работ, с различными техническими характеристиками.

Термопатрон

Термопатрон применяется для тех же целей, что и цанговый патрон. Отличие заключается в принципе зажима инструмента: в термопатроне для этого применяется горячая посадка. Патрон разогревается в специальном устройстве, и его отверстие увеличивается за счёт термического расширения. Затем в него вставляется инструмент, и патрон охлаждают (на воздухе либо в специальном устройстве).^[2][3] Разжим происходит аналогично.

Достоинство термопатрона — в высоком усилии зажима, которого невозможно достичь в цанговом и тем более сверлильном патроне. Применение такого патрона позволяет снизить вибрацию и существенно повысить стойкость инструмента.

Недостатки: для инструмента разных диаметров нужны разные патроны; постоянные циклы нагрева и охлаждения приводят к сильному износу патрона; необходимо специальное оборудование для смены инструмента.

Гидропатрон

Гидропатрон — технология, альтернативная термопатрону. В гидропатроне зажим инструмента осуществляется за счёт давления жидкости. Для зажима/разжима патрона достаточно повернуть винт в боковой поверхности. Инструмент может зажиматься как непосредственно в патрон, так и через переходную карандашную цангу (что позволяет использовать один патрон для большой номенклатуры инструмента). При этом усилие зажима намного выше, чем в цанговом патроне, а жидкость внутри одновременно способствует гашению вибраций.

Гидропатрон стоит существенно дороже цангового, но не требует специального устройства, как термопатрон, и более универсален.

Недостатками (по сравнению с термопатроном) являются: невысокое усилие зажима, невозможность использования с инструментом, имеющим weldon- и whistle notch-хвостовики, опасность поломки при зажиме вхолостую по ошибке.

В новых, усиленных моделях гидропатронов эти недостатки устранены. Однако гидропатроны по-прежнему не предусматривают возможности использования с балансировочной машиной. Кроме того, их нельзя использовать при высокоскоростной обработке без охлаждающей жидкости, так как жидкость внутри патрона может закипеть.