Цанговый патрон: устройство, конструкция, принцип работы и действия зажима

Цанговый патрон: устройство, конструкция, принцип работы и действия зажима

Цанговый патрон — это разновидность токарных патронов. Они удерживают деталь во время ее обработки на огромной скорости. Существует несколько видов для разных форм детали, видов обработки и назначения. Цанговый патрон в отличие от быстрозажимных (БЗП) не требует дополнительных приспособлений: шпилек, винтов или стопоров. Поэтому второе его название — самозажимной. Это простое и надежное устройство получило широкое распространений в оснащении токарных станков. Самый расхожий тип цанги — ER.

Виды зажимных патронов

В зависимости от предстоящих работ и предназначения станков все зажимные изделия можно классифицировать по следующим видам:

  1. Рычажные;
  2. Цанговые;
  3. Сверлильные, они же быстрозажимные;
  4. Клиновые и гидропатроны;
  5. Трех- и четырехкулачковые;
  6. Термопатроны и мембранные.

Сверлильные самозажимные патроны используются на универсальных или специальных токарных станках. Их применение позволяет перенести усилие зажима при меньшем крутящем моменте по сравнению со сверлильным патронами.

Как самостоятельно сделать цанговый патрон

При изготовлении своими руками различных изделий возникают ситуации, когда имеющаяся в наличии оснастка не позволяет выполнить необходимые операции. Требуется изготовить цанговый патрон, отвечающий предъявляемым запросам с выполнением изделия согласно разработанному эскизу.

Все работы необходимо начинать с подготовки эскиза с проработкой всех необходимых деталей. Эскиз патрона позволяет учесть все особенности при изготовлении своими руками необходимой оснастки и зажимного механизма.

При изготовлении цанг своими руками необходимо учитывать несколько особенностей:

  • внутренний диаметр цанги равен или меньше минимального диаметра детали;
  • в цанге увеличение внутреннего диаметра возможно за счет расширения лепестков;
  • для увеличения изготовления разводных цанг после разводки и повышения качественных характеристик необходима дополнительная шлифовка конической и направляющей части цанги;
  • необходимо учитывать, что в ходе длительной работы теряется упругость лепестков цанг вследствие чего может произойти поломка.

Инструкция по изготовлению дрели

При изготовлении небольших вещей, декоративных и других изделий компактная сверлилка, гравер и подобный ручной инструмент очень удобен, поэтому остается незаменимым в домашней мастерской. С помощью такого оборудования можно сверлить и обрабатывать изделия из дерева, пластика, текстолита и других прочных материалов. Понадобится микродрель и при сверлении печатных плат.

Для изготовления сверлильного оборудования выбирают подходящий патрон и корпус подходящих размеров (пластиковая емкость). Чтобы привести во вращение рабочие поверхности, нужно подобрать электрический моторчик и блок питания, для чего можно разобрать старый фен или другую электротехнику.

Чтобы узнать, как сделать мини-дрель, достаточно прочитать следующий перечень рекомендаций:

  • Предварительно нужно закрепить патрон на валу электромотора, для чего понадобятся клеящие материалы («холодная сварка»), которые обеспечивают надежность соединения металлов.
  • Работать придется очень аккуратно, поскольку клеящие материалы быстро схватываются, что исключает возможность устранить ошибки и подкорректировать соединение.
  • После фиксации патрона его поверхность лучше покрыть специальным термоустойчивым клеем, что обеспечит плотность и прочность соединения.
  • На корпусе заранее нужно проделать отверстие под выключатель (лучше кнопочный).
  • Дрель будет более функциональной с механизмом реверса, который реализуют с помощью переключателя на шесть контактов.
  • При подключении к электропитанию понадобится блок питания на 12 В или батарейка (2—3 штуки) под аналогичное напряжение.

Собрав в единую конструкцию из отдельных деталей мини-дрель своими руками, можно включать питание и сделать пробное сверление.

Делаем цанговый патрон для ручного инструмента и станка

Простейший самодельный цанговый патрон для ручного инструмента можно создать без использования токарного станка. Если же вам требуется оснастка для машины, ее придется вытачивать из заготовки и без специальных знаний здесь не обойтись.

Способ 1. Простейшая цанга из проволоки

Для оснащения дрели с малой мощностью двигателя, которая будет использоваться для работы с деревянными и пластиковыми заготовками, подойдет миниатюрная муфта-цанга, спаянная из стальной проволоки. Важно учитывать, что полученный патрон может использоваться только для сверл одного диаметра, при этом диаметр сверла должен соответствовать выходному валу двигателя.

Фотография №2: Простейший цанговый зажим из проволоки

Для работы потребуются такие инструменты и материалы:

  1. цилиндрическая заготовка из металла, диаметр которой совпадает с диаметрами выходного вала двигателя и сверла;
  2. стальная проволока толщиной 1 мм;
  3. электрический паяльник;
  4. флюс для пайки или КФЭТ.

Проволоку следует намотать на болванку, формируя жесткую пружину. Витки проволоки необходимо располагать максимально близко друг к другу. Готовую пружину пропаивают прямо на заготовке, используя флюс или КФЭТ.

Получившуюся цанговую муфту надевают на вал электродвигателя, а в отверстие на противоположном конце вставляют сверло.

Способ 2. Цанговый зажим из винта

Цанговый патрон со схожими характеристиками можно изготовить и другим способом. Изделие будет состоять из двух частей, соединенных винтом. Фиксацию зажима на валу электродвигателя и инструмента обеспечивают цилиндрические желобки на внутренних поверхностях оснастки.

Фотография №3: Заготовки для изготовления цангового зажима

Для работы потребуются:

  1. болт или винт на 8 мм;
  2. закрытая гайка М8;
  3. болгарка с диском по металлу;
  4. дрель и сверла на 2 и 5 мм.

Фотография №4: Цанговый патрон из винта, установленный на электродрель, в работе

В ножке болта просверлите отверстие на 3 мм. Сделайте крестообразно два ровных осевых пропила болгаркой или ножовкой по металлу. После этого в закрытой гайке ровно по центру просверлите отверстие диаметром 2 мм. Расширьте его до 5 мм. Закруглите край болта, чтобы получился конус. Готовый цанговый патрон перед применением необходимо отцентрировать. Только в этом случае он будет работать корректно.

Способ 3. Самодельный цанговый патрон для фрезерного станка

Самодельный цанговый патрон для фрезерного станка можно изготовить на токарном станке. Для оснастки потребуется стальная болванка (кругляк диаметром 40 мм и высотой 70 мм). Работа проводится в два этапа. Вначале делается корпус патрона, потом зажимная гайка.

Фотография №5: Цанга для фрезерного станка, выточенная на токарном станке

Изготовление корпуса патрона:

  1. Зажмите болванку в патрон обратными кулачками.
  2. Просверлите в ней сквозное отверстие по оси и расточите его.
  3. Нарежьте в отверстии резьбу М27 х 2.
  4. Обточите наружную поверхность болванки.
  5. Подрежьте торец, который станет опорой для базовой опорной поверхности на шпинделе.
  6. Снимите полученную оправку с патрона и трехкулачковый патрон со станка и навинтите оправку на шпиндель до упора.
  7. Расточите цилиндрическую и коническую поверхности гнезда под цангу.
  8. Проточите конец оправки и нарежьте в нем резьбу для зажимной гайки.

Изготовление зажимной гайки:

  1. Заготовку зажмите в обратные кулачки трехкулачкового патрона.
  2. Просверлите в ней отверстие, расточите внутреннюю полость.
  3. Проточите внутреннюю торцевую опорную поверхность.
  4. Нарежьте в гайке ответную резьбу.
  5. Навинтите гайку на патрон, предварительно установленный на шпиндель станка.

Получившуюся оснастку можно усовершенствовать для более простой фиксации инструмента. С этой целью проводят накатку рифлений на боковых поверхностях корпуса патрона и гайки и делают пазы в наружных боковых поверхностях.

Итоги

Исходя из всего вышеперечисленного, можно сделать вывод, что цанговые зажимы (или цанговые фитинги) стали отличной альтернативой для быстрого, и в то же время качественного, обустройства водопровода в любом доме или квартире. Ценовая политика производителей этих деталей находится на удивительно удачном соотношении цена-качество, и приобрести данный материал можно в любом специализированном месте.

Читайте также  Водоотводные лотки своими руками

Несомненным плюсом является и тот факт, что применение цанговых зажимов для труб доступно любому человеку, способному держать в руках гаечный ключ. К тому же, вам не понадобится специализированный сложный и дорогостоящий инструмент для монтирования системы водоснабжения, а также нет необходимости наличия каких-либо профессиональных навыков и знаний.

И хотя тот факт, что данное приспособление для соединения труб очень удобно и надежно, ослабление зажима трубы, с которым вам со временем придется столкнуться, накладывает некоторые ограничения на использование цанговых зажимов. Бывают ситуации, когда водопровод прокладывается таким образом, что постоянного доступа к стыкам предоставить не получится. В таком случае данный способ монтажа не подходит, в остальном же на данный момент тяжело найти какое-то более удачное решение.

Виды цанг

Зажимные цанговые устройства конструктивно разделены на:

  • втягиваемые – зажим происходит при утоплении цанги в зажимном механизме;
  • выдвижные – фиксируют заготовки при их выдвижении из патрона;
  • неподвижные – зажимают деталь наездом конусного отверстия зажимного устройства на коническую рабочую поверхность неподвижной цанги.

По назначению разделены на:

  • подающие – захватывают и выдвигают часть прутка в зону обработки;
  • зажимные – только фиксируют заготовку в патроне (подобие цанги цангового карандаша), без выполнения иных функций.

Использование цангового соединения: краткая инструкция

Цанговые соединения используют для скрепления металлопластиковых труб. Способ, как и материал, новый, но уже успел заслужить признание. Этот метод даже переплюнул использование обжимных неразборных фитингов.

Схема цангового фитинга:

  1. Цанга. Представляет собой хвостик из металла с резиновым уплотнителем.
  2. Обжимное кольцо. Благодаря ему создается герметичное соединение, когда изделие затягивается на трубе.
  3. Накидная гайка. Применяется для затягивания обжимного кольца.

Установка такого устройства достаточно простая. Сначала обрезают трубу с помощью резака. Затем надевается накидная гайка и обжимное кольцо. Труба затягивается в устройство до упора. Обжимное кольцо направляется к торцу трубы. Дальше накидная гайка закручивается на фитинге.

Уплотнительные кольца из резины гарантируют необходимую герметичность соединения. Не нужно дополнительно использовать паклю или прочие герметики.

Один их плюсов цанги считается возможность ее разобрать, но тут есть определенные трудности. При демонтаже повреждаются уплотнительные кольца. Именно поэтому все работы по установке следует выполнять максимально правильно, чтобы исключить последующие ремонтные работы.

Определенные виды цанги применяются для пластиковых изделий. Труба загружается в корпус изделия, а затем обжимное кольцо и гайка стягивается. Так получается герметичный стык.

Резюме

Учитывая информацию, данную выше, следует уточнить, что варочный фиксатор, сделанный самостоятельно изготовить несложно. Самостоятельно сделанные держаки для сварки, не настолько прочные, как фабричные.

С ними следует бережно обращаться. Это недорогой и простой заменитель профессионального оборудования.

Мастер, который занимается свариванием, найдет у себя материалы для изготовления таких фиксаторов.