Цанговая оправка

Цанга

Содержание: Скрыть Открыть

  • Конструкция и применение
  • Виды цанг
  • Применение в токарных станках
  • ГОСТы

Цанга – это специальное фиксирующее приспособление для установки инструмента. Применяется в качестве основного элемента цангового патрона для зажима инструмента или заготовки цилиндрической формы. Также применяются и специальные цанги под квадратный или шестигранный хвостовик.

Основные разновидности

Для комплектации современных металлообрабатывающих станков (токарных, фрезерных и сверлильных) используются самоцентрирующиеся патроны, оснащаемые двумя, тремя или четырьмя кулачками. Зажимные элементы в таких патронах могут приводиться в действие вручную или при помощи механического привода. Если говорить о сферах применения таких зажимных механизмов, то двухкулачковые патроны используются преимущественно для фиксации фасонных отливок в процессе их обработки, а при помощи трехкулачковых зажимных механизмов обеспечивается надежное крепление заготовок и хвостовиков инструментов круглой, конусной и шестигранной формы. Зажимные механизмы, оснащенные четырьмя кулачками, используются в тех случаях, когда для выполнения обработки необходимо зафиксировать несимметричную заготовку или деталь прямоугольной формы.

Цанговый патрон ER20 с комплектом цанг для фрезерного или фрезерно-гравировального станка

Вообще все механизмы для фиксации инструмента или заготовки в процессе обработки подразделяются на следующие категории:

  • устройства цангового типа;
  • рычажные устройства;
  • устройства быстрозажимного типа (БЗП);
  • клиновые зажимные устройства;
  • гидропатроны;
  • мембранные зажимы;
  • термопатроны;
  • двух-, трех- и четырехкулачковые зажимные устройства.

Самозажимные патроны, в которых используется цанговый механизм, нужны для оснащения как специализированных, так и универсальных станков. Преимуществом применения патронов данного типа является то, что их конструкция обеспечивает достаточное усилие зажима даже при небольшом значении крутящего момента, чего нельзя сказать о подобных устройствах других типов. При выборе цангового патрона следует обращать внимание на то, чтобы основные элементы его конструкции были изготовлены из закаленной стали. В таком случае он способен прослужить значительно дольше.

Базирования детали на цанговой разжимной оправки диаметром 38мм с упором внутренним торцом Ø45h11

Страницы работы

Содержание работы

Деталь насаживается на цанговую раз­жимную оправку диаметром 38мм с упором внутренним торцом Ø45h11 в опорный выступ цанговой оправки. Цанга закреплена на неподвижном круглом столе с пневма­тичес­ким приводом и Т – образными пазами (ГОСТ 20218-74). Чтобы точно установить деталь применяется срезанный палец, который вставляется в отверстие диаметром 14мм и закрепляется на столе станка.

При таком базировании, деталь имеет 3 технологические базы, которые лишают деталь шес­­­­ти степеней свободы (рис. 1). Упор в упорный выступ цанговой оправки – опорная база – ли­ша­­ет де­таль одной степеней свободы: перемещение вдоль оси Z. При разжиме цанговая оп­равка (двойная нап­ра­вляющая база) лишает деталь четырех степеней свобо­ды: перемещения и вращения по осям X и Y. Срезанный палец (опорная база) лишает деталь одной степени сво­боды — вращение вокруг оси Z.

Рисунок 1. Схема базирования детали.

На Рисунке 2 привожу эскизную компоновку установки детали в приспособление, где:

1 – обрабатываемая деталь;

2 – разжимная цанга;

4 – гайка, фиксирующая срезанный палец;

5 – срезанный палец;

6 — неподвижный круглый стол с пневма­тичес­ким приводом и Т – образными пазами;

К данному приспособлению предъявляются такие технические требования:

1. Приспособление испытать давлением воздуха 0,8…0,9 Мпа в течении 20 мин. Герметичность конструкции проверяется мыльным раствором. Утечка недопустима.

2. технические требования к пневмодвигателю по ГОСТ 15008-70.

3. задиры, забоины и другие дефекты не допускаются.

4. трущиеся поверхности смазать смазкой «Циатим 202» ГОСТ 11100-75.

5. периодичность смазки 15 дней.

6. Нерабочие поверхности красить согласно инструкции СН 181-88. Цвет-образец №14.

7. Уплотнение поршня и штока пневмодвигателя менять через каждые (15…20)×10­­­­­ 3 циклов ра­бо­ты.

На чертеже на обрабатываемые отверстия стоит техническое требование – позиционный допуск, поэтому относительно этого требования деталь должна базироваться наиболее точно и согласно этому требованию погрешность базирования не должна превышать 1мм по диаметру. Но погрешность базирования при зажиме в цанговую оправку равна нулю, так как цанга не только закрепляет деталь, но и центрирует её.

Рисунок 2. Эскизная компоновка.

Базирования детали на цанговой разжимной оправки диаметром 38мм с упором внутренним торцом Ø45h11

Страницы работы

Содержание работы

Деталь насаживается на цанговую раз­жимную оправку диаметром 38мм с упором внутренним торцом Ø45h11 в опорный выступ цанговой оправки. Цанга закреплена на неподвижном круглом столе с пневма­тичес­ким приводом и Т – образными пазами (ГОСТ 20218-74). Чтобы точно установить деталь применяется срезанный палец, который вставляется в отверстие диаметром 14мм и закрепляется на столе станка.

При таком базировании, деталь имеет 3 технологические базы, которые лишают деталь шес­­­­ти степеней свободы (рис. 1). Упор в упорный выступ цанговой оправки – опорная база – ли­ша­­ет де­таль одной степеней свободы: перемещение вдоль оси Z. При разжиме цанговая оп­равка (двойная нап­ра­вляющая база) лишает деталь четырех степеней свобо­ды: перемещения и вращения по осям X и Y. Срезанный палец (опорная база) лишает деталь одной степени сво­боды — вращение вокруг оси Z.

Рисунок 1. Схема базирования детали.

На Рисунке 2 привожу эскизную компоновку установки детали в приспособление, где:

1 – обрабатываемая деталь;

2 – разжимная цанга;

4 – гайка, фиксирующая срезанный палец;

5 – срезанный палец;

6 — неподвижный круглый стол с пневма­тичес­ким приводом и Т – образными пазами;

К данному приспособлению предъявляются такие технические требования:

1. Приспособление испытать давлением воздуха 0,8…0,9 Мпа в течении 20 мин. Герметичность конструкции проверяется мыльным раствором. Утечка недопустима.

2. технические требования к пневмодвигателю по ГОСТ 15008-70.

3. задиры, забоины и другие дефекты не допускаются.

4. трущиеся поверхности смазать смазкой «Циатим 202» ГОСТ 11100-75.

5. периодичность смазки 15 дней.

6. Нерабочие поверхности красить согласно инструкции СН 181-88. Цвет-образец №14.

7. Уплотнение поршня и штока пневмодвигателя менять через каждые (15…20)×10­­­­­ 3 циклов ра­бо­ты.

На чертеже на обрабатываемые отверстия стоит техническое требование – позиционный допуск, поэтому относительно этого требования деталь должна базироваться наиболее точно и согласно этому требованию погрешность базирования не должна превышать 1мм по диаметру. Но погрешность базирования при зажиме в цанговую оправку равна нулю, так как цанга не только закрепляет деталь, но и центрирует её.

Рисунок 2. Эскизная компоновка.

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.

Читайте также  Кованые подставки для цветов уличные

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

Как самостоятельно сделать патрон

Для выполнения работ по дереву, мягким металлам и пластмассам, домашнего изготовления печатных плат подойдет мини-дрель небольшой мощности, сделанная своими руками. Проще всего оснастить ее уже готовым мини-самозажимным креплением из ручки или карандаша. Но если таковых под рукой нет, мини-цангу совсем несложно сделать своими руками. Необходимы: паяльник, стальная проволока толщиной 1 мм, припой.

  • из проволоки сворачивается спираль диаметром равная диаметру вала электродвигателя и сверла, с которым предстоит работать;
  • спираль пропаивается, высокое качество соединений обеспечивается паяльным флюсом или КФЭТ;
  • спираль надевается на вал и мини-цанга готова.

Видеоролик о том, как квалифицированный токарь по металлу сделал своими руками самозажимной патрон:

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.

Самозажимной патрон

Такие патроны (иногда называемые быстрозажимными), также иногда имеют в своей конструкции конические элементы, но в основном используют внутреннюю резьбу (она указывается в маркировке изделия).

Самозажимной патрон включает в себя:

  1. Втулку с осевым отверстием в виде конуса.
  2. Зажимное кольцо, снабжённое рифлениями.
  3. Корпус.
  4. Пару заклинивающих зажимных шариков.

Принцип действия самозажимного патрона заключается в том, что зажим сверла обеспечивается и поддерживается в ходе вращения самого шпинделя, что особенно полезно в условиях частого использования сверлильного станка. Сверло с коническим хвостовиком того же номера вставляется во втулку, а она — в отверстие корпуса. В результате зажимное кольцо приподнимается, а зажимные шарики входят в отверстия, имеющиеся на внешней поверхности сменной втулки. При опускании кольцевого элемента, шарики размещаются в отверстиях, и обеспечивают зажим приспособления.

Замена сверла в таком случае может производиться без выключения станка. Оператор только приподнимает кольцо, шарики разводятся, и освобождают сменную втулку, которая далее извлекается из приспособления. Впоследствии на её место может быть установлена новая сменная втулка, для чего проделываются те же манипуляции. Обычно комплект поставляется с несколькими разрезными втулками, имеющими разные номера конусов Морзе. Можно вставлять несколько деталей одна в одну, увеличивая тем самым количество возможных комбинаций.

Быстрозажимной патрон может иметь и иное исполнение, использующееся, когда в детали уже имеется отверстие, и требуется зацентрировать сверло (зенкер, развёртку) относительно его оси.

Для реализации поставленной задачи в приспособлении имеются подвижная оправка и поводок, который расположен в некруглом отверстии внутренней части корпуса. Компенсацию возможных осевых усилий выполняет подшипниковый узел. Муфта привинчивается к оправке, соединяя её с корпусом, и фиксируется снизу стопорным кольцом. Пружина, которая находится внутри оправки, выполняет её прижим к корпусу. Этим обеспечивается точное позиционирование патрона по глубине имеющегося отверстия. Съём патрона со шпинделя выполняется либо клиньями (плоскими или радиусными), либо эксцентриковым ключом.

Заключение

Использование вспомогательных переходных деталей при фиксации обрабатывающих насадок само по себе не добавляет надежности рабочему процессу. Промежуточные узлы также снижают уровень безопасности. Чем же оправдывается использование универсальных патронов с пружинными сегментами? Для ответа нужно обратиться к другому вопросу – о том, что такое цанга в общем технологическом процессе обработки? Это элемент, благодаря которому оптимизируются операции подбора и смены тех же фрез и метчиков. Оператору не нужно долго подбирать насадку для патрона строго под определенный формат. Достаточно выполнить разводку цанги и завести деталь в патрон. Разумеется, и в такой системе имеют место свои ограничения, но спектр вариаций при совмещении рабочего инструмента с оборудованием достаточно широк для полной универсализации оснастки в рамках предприятия определенной направленности.