Цанговые патроны получили не такое широкое распространение, как классическая кулачковая зажимная оснастка, но, тем не менее, используется в промышленности достаточно активно. Причина, ограничивающая популярность цангового патрона, банальна. Это его высокая стоимость, которая обусловлена сложностью изготовления данных приспособлений. Однако тот, кто позволит себе повышенные расходы на приобретение цанговых патронов, получит массу ценных свойств данной зажимной оснастки. В конечном счёте, это даст возможность расширить номенклатуру выпускаемой продукции, что обернётся, прежде всего, финансовыми успехами предприятия.
Концептуально цанговый патрон ничем не отличается от цанги – втулки, один конец которой выполнен разрезным по продольной оси. То есть, рабочий участок данной оснастки состоит из нескольких лепестков, которые могут сходиться и расходиться. В момент схождения цанги происходит сжатие детали или инструмента с хвостовиком (свёрло, фреза, хон). Когда лепестки расходятся, сжатие ослабляется, и заготовку можно вынуть для проведения дальнейших операций.
Конструкция цангового патрона
Цанговый патрон является разборной оснасткой. Его конструкция включает следующие элементы:
- цилиндрический корпус;
- конусная цанга;
- зажимная гайка;
- прокладочная шайба.
Корпус, гайка и прокладочная шайба изготавливаются из конструкционной стали, а для производства самой цанги используется специальная пружинная сталь с высоким пределом упругости. Цанговая втулка должна обладать пружинящими свойствами для того, чтобы патрон не потерял своих сжимающих качеств вследствие пластической деформации лепестков.
Кратко опишем принцип действия цангового патрона. Диаметр конусной части цанги немного превышает внутреннее сечение корпуса. Разрезная втулка внутри цилиндрического корпуса перемещается свободно, но до тех пор, пока конус цанги при перемещении внутрь корпуса не упирается в его кромку. Когда коническая часть входит в тело корпуса, лепестки сжимаются – заготовка зажимается в патроне. При обратном движении цанга выходит из корпуса, и лепестки разжимаются, освобождая деталь или инструмент.
Технологические преимущества
Цанговые патроны обладают рядом преимуществ, наличие которых позволяет упростить технологию производства металлопродукции при обеспечении её высокого качества. В перечень этих технологических достоинств входят следующие моменты.
- Отсутствие радиального биения заготовки и инструмента.
- Абсолютная точность центровки.
- Простота конструкции.
- Возможность зажатия заготовок некруглого сечения.
Относительно последнего пункта следует сказать, что цанговый патрон представляет собой единственно возможный вариант зажимной оснастки для обработки на токарном или фрезерном станке такого металлопроката, как квадрат (квадратный пруток). Данные цанги изготавливаются из втулок квадратного сечения.
Согласно стандартам, действующим в промышленности, цанговые патроны оснащаются 3-, 4- и 6-лепестковыми цангами. Каждая из них предназначена для зажима разных объектов. Например, цанга с 3 лепестками может зажимать заготовки и хвостовики инструмента до 3 мм в диаметре, 6-лепестковая – объекты сечением до 80 мм.
Однако самым большим достоинством с точки зрения технологичности следует назвать простоту использования. Сама конструкция цангового патрона способствует его активному использованию в автоматических станках с ЧПУ. Дело в том, что все стадии – от начала процесса сжатия до полного освобождения заготовки – легко контролируются с помощью датчиков и прочих средств автоматизации. Это формирует высокий потенциал использования цанговых патронов для модернизации станков.
