Цанги: как выбрать и не убить станок?

Виды цанг

Цанги различаются по форме, типу зажима и назначению.

а) По форме и принципу работы:

  • Пружинные (зажимные) цанги (Spring Collets): самый распространенный тип. Представляют собой пружинящую разрезную втулку с конусом с одной стороны и посадочным отверстием под инструмент с другой. При затягивании гайки конус входит в ответную часть патрона, и цанга сжимается, надежно зажимая инструмент.
    • Применение: фрезерная обработка, сверление, быстрое изменение инструмента на станках с ЧПУ.
  • Разжимные цанги (Expansion Collets): используются для зажима детали с внутренней поверхности. При затягивании они не сжимаются, а наоборот, разжимаются.
    • Применение: зажим предварительно обработанных деталей (например, втулок) в токарных патронах для вторичной обработки. Обеспечивают высокую точность и не повреждают поверхность.
  • Цанги типа "ER" (Elastic Ring): мировой стандарт де-факто для фрезерных и сверлильных станков, включая ЧПУ. Имеют большой угол конуса (16°) и большое количество лепестков (обычно 16-18), что обеспечивает отличное центрирование и большой зажимной диапазон (до 1 мм на диаметр).
    • Стандарты: ER-8, ER-11, ER-16, ER-20, ER-25, ER-32, ER-40, ER-50. Цифра указывает на максимальный диаметр хвостовика инструмента в миллиметрах (например, ER-20 зажимает хвостовики до 13 мм, но рассчитан на максимальный диаметр 20 мм).
  • Цанги типа "TG" (Top Gripping): усовершенствованный аналог ER. Имеют более прочные лепестки и специальный профиль, который обеспечивает еще лучшее центрирование и момент затяжки. Совместимы по конусу с гайками ER, но сами цанги — нет.
    • Применение: высокоскоростная и тяжелая обработка, где требуются большие усилия затяжки.
  • Токарные цанги (5C, 3J, R8, etc.): жесткие цанги, в основном используемые в токарных станках и патронах. Имеют меньший зажимной диапазон (сотые доли мм), но очень высокую точность и жесткость.
    • 5C: самый популярный стандарт для токарных патронов.
    • R8: стандарт для патронов фрезерных станков типа Bridgeport.

б) По назначению:

  • Под спиральный хвостовик (Weldon): для инструмента с лыской на хвостовике. Цанга имеет винт, который упирается в эту плоскую поверхность, предотвращая проворот инструмента под большими нагрузками.
  • Под метчики: имеют специальные кулачки для захвата квадратного хвостовика метчика. Часто используются в комплекте с плавающими державками для компенсации несоосности.
  • Под концевые фрезы и сверла: стандартные цанги ER и TG.
  • Со сменными вкладышами: позволяют зажимать широкий диапазон диаметров одним набором.

Виды гаек

Гайки предназначены для создания осевого усилия, которое сжимает цангу.

  • Стандартные гайки: имеют ключевые пазы для затяжки. Самый распространенный тип.
  • Усиленные гайки: имеют массивную конструкцию и большее количество ключевых пазов для более равномерной и сильной затяжки. Применяются для тяжелого резания.
  • Гайки с низким профилем (Low-Profile): для работы в стесненных условиях, где стандартная гайка может задевать за обрабатываемую деталь или оснастку.
  • Быстросменные гайки: позволяют менять инструмент без использования ключа, вручную или с помощью специального механизма. Критически важны для сокращения вспомогательного времени на ЧПУ.
  • Гайки с системой контроля затяжки: имеют индикатор (например, риску), которая помогает определить правильный момент затяжки и предотвратить ослабление или перетяжку.

Ключевые особенности и применение

Особенность / Атрибут

Описание

Почему это важно и применение

Точность (Биение)

Способность цангового патрона минимизировать радиальное биение инструмента.

Высокая точность обработки, качество поверхности, равномерный износ инструмента. Применение: Чистовая и получистовая обработка.

Зажимной диапазон

Насколько один размер цанги может компенсировать диаметр хвостовика (напр., ER-20 зажимает от 3 до 13 мм).

Универсальность, меньше цанг нужно иметь в арсенале.

Момент затяжки

Способность передавать крутящий момент без проскальзывания инструмента.

Обработка с большими подачами, фрезерование, сверление твердых материалов. Для высоких моментов используют цанги типа TG или под хвостовик Weldon.

Балансировка

Все компоненты (цанга, гайка, патрон) должны быть сбалансированы.

Высокоскоростная обработка (ВОО). Несбалансированный патрон вызывает вибрации, ухудшает качество и может повредить шпиндель станка.

Скорость смены

Как быстро можно установить или сменить инструмент.

На производствах и ЧПУ для минимизации простоев. Используют быстросменные гайки и предустановочные патроны.

Области применения

  • Фрезерная обработка (ЧПУ и ручная): основной способ крепления концевых фрез, сверл, зенковок. Стандарты ER и TG.
  • Токарная обработка: зажим прутка и мелких деталей с помощью жестких токарных цанг (5C, 3J). Зажим деталей с внутренней поверхности разжимными цангами.
  • Сверлильные станки: зажим сверл различного диаметра.
  • Граверные и ювелирные работы: для инструмента используются малые стандарты (ER-11, ER-16).

Краткие рекомендации по выбору:

  1. Для большинства задач на фрезерном станке/ЧПУ - выбирайте систему ER. Это идеальное соотношение цены, точности и доступности.
  2. Для тяжелых нагрузок и высоких оборотов - рассматривайте систему TG.
  3. Для токарного станка с прутком - вам нужен патрон и цанги стандарта 5C.
  4. Всегда используйте цангу правильного размера! Не зажимайте инструмент 8 мм в цанге ER20 на 10-13 мм. Это сильно снижает точность и может сломать цангу.

Если вы ищете надёжные комплектующие для своего станка из Китая - свяжитесь с нами. Мы поставляем цанги, гайки и шпиндели напрямую от производителей, гарантируя качество и оптимальные цены.