Затягане на цанга за струг. Цанга

- Това е специално фиксиращо устройство за инсталиране на инструмента. Използва се като основен елемент на цангов патронник за затягане на инструмент или цилиндричен детайл. Използват се и специални цанги за квадратни или шестоъгълни стебла.

Дизайн и приложение

Цангата е пружинираща разделена втулка с пресечен конус и отвор с необходимия диаметър. Тялото на цангата има специални изрези, които осигуряват движението на заключващите остриета при монтиране или демонтиране на инструмента. Силата на натиск осигурява въртенето на гайката.

Фигурата по-долу показва цанга (1), фреза с права опашка (2) и патронник (3).

Този фиксиращ елемент е предназначен за монтаж в цангов патронник, който най-често е отделен елемент от оборудването на металорежеща машина. Самата касета се монтира с помощта на Морзов конус върху гнездото на касетата. Може да бъде и неразделна част от машината.
Цангите намират широко приложение в съвременните металорежещи машини - струговане, пробиване и фрезоване. Основното предимство на този тип фиксиране е високата скорост на монтаж или демонтаж на инструмента. Недостатъците включват необходимостта от стриктно съответствие със стандартните размери на патронника и цангата.

Видове цанги

В съвременната металообработка се използват различни видове цанги, които се различават по размер и дизайн. Крепежните елементи с общо предназначение се разделят на:

През и сляпо. Чрез тях може да се фиксира част с неограничен размер и се използват например за фиксиране на прът за струговане.
Една или две затягащи зони. Най-твърдата фиксация се осигурява от цанги с две затягащи зони, напълно елиминиращи отклонението от оста на шпиндела.
Цангови цанги за метчици и други инструменти с квадратно или шестостенно стебло. Конструкцията на този тип скоба осигурява аксиална компенсация.

Приложение на цанги в стругове

Цангата и патронникът се използват като основно фиксиращо оборудване, когато е необходима надлъжна обработка на детайли с малък диаметър. Тези устройства могат да бъдат оборудвани с керамични или карбидни вложки за увеличаване на устойчивостта на износване и предотвратяване на залепването на метала.

За работа с детайли на автоматични стругове се използват захранващи и затягащи цанги. Подаващото устройство се използва заедно със затягащото устройство и осигурява достатъчно затягане на детайла за движение в аксиална посока, като второто фиксиращо оборудване е в отворено положение. Този тип цанга има резбова връзка към захранващата тръба. Когато детайлът се държи от затягащия прът, захранващото устройство се връща в първоначалното си положение. Преди подаване, затягащата машина освобождава детайла и захранващото устройство го придвижва напред заедно с него.

Затягащата цанга осигурява автоматично затягане на шината и се намира в предната част на шпиндела. На револверните стругове най-често се използват цанги с обратен конус, което осигурява по-голяма твърдост поради увеличената сила на затягане по време на аксиално рязане.

ГОСТ стандарти

GOST 17201-71 се прилага за затягащи цанги, предназначени за цилиндрични стебла. Други често използвани стандарти определят главните и свързващите размери на цангите. За затягащи цанги се прилага GOST 2876-80, за захранващи устройства - GOST 2877-80. От международните стандарти общоприложими са DIN 6499, ISO 15488, които регламентират параметрите на ER цангите - с две затягащи зони и проходен отвор.

3. Цангови цанги за подаване и затягане на шината

В автоматичните стругове удължаването (подаването) и затягането на пръта се извършват с помощта на механизъм, чиито основни връзки са захранващите и затягащи цанги.

Фиг. 91. Цанга за удължаване на пръта.

Захранващата цанга е разделена втулка, чиито челюсти са били в компресирано състояние по време на топлинна обработка (фиг. 91). Еластичността на неговите челюсти трябва да осигури затягане на пръта със сила, достатъчна да го премести в аксиална посока, когато затягащата цанга е отворена. В същото време еластичната сила на челюстите на захранващата цанга не трябва да бъде твърде голяма, тъй като захранващата цанга трябва да се плъзга по протежение на щангата, премествайки се в първоначалното си положение, докато щангата се държи от затягащата цанга.

Захранващата цанга и захранващата тръба имат резбова връзка. Когато прътът е захванат от затягащата цанга, захранващата цанга, движейки се назад, се плъзга в първоначалното си положение. Преди подаване, затягащата цанга освобождава щангата и захранващата цанга се придвижва напред с нея, захващайки я със силата на предварително натоварване на цангата.

Напоследък се използват захранващи цанги със сменяеми вложки, които им осигуряват повече рационално използване, тъй като позволяват използването на една и съща цанга за подаване на пръти с различни диаметри и профили.

Поради условията на работа захранващите цанги трябва да имат висока устойчивост на износване, поради което обикновено се изработват от закалена стомана или стомана с високо съдържание на легиращи елементи.

Автоматичното затягане на прът на автоматични стругове се извършва с помощта на затягаща цанга, поставена в предния край на шпиндела.

Фиг. 92. Цанга за закрепване на пръта: а - с диаметър до 5 mm; b - с диаметър от 6 до 36 mm.

Има различни конструкции на затягащи цанги и съответно методи на затягане. На въртящи се автоматични машини са използвани цанги с обратен конус (фиг. 92). Този тип закрепване на пръта осигурява по-голяма твърдост, тъй като аксиалната сила на рязане увеличава силата на затягане на пръта от цангата.

Цангата може да опира с предната си част в шпиндела на машината (фиг. 22, в). В този случай за затягане на пръта върху цангата се намира втулка, към която трябва да се приложи сила на натиск. Това закрепване осигурява точно подаване на пръта, тъй като по време на процеса на затягане цангата остава неподвижна в аксиална посока, докато втулката се движи.

Основният недостатък на тази схема за закрепване на пръта е сравнителното увеличение на размерите на затягащия механизъм.

В цангите са направени три гнезда за кръгли и шестоъгълни материали и четири за квадратни.

Затягащите цанги обикновено се изработват от стомани U8, 9ХС; след закаляване те трябва да имат твърдост на работната част RC ~ 58-60, а твърдостта на опашната част - RC ~ 38-50.

Напоследък се използват цанги с преходни сменяеми челюсти, които се закрепват към основното тяло на цангата с винтове. На практика такива цанги се оказват много удобни, тъй като затягат пръти с различни диаметри с челюсти. По този начин набор от цанги за различни диаметри на пръта се заменя с комплект челюсти. Освен това условията се подобряват топлинна обработкацанга, тъй като сменяемите челюсти са термично обработени независимо.

Недостатъкът на цангите със сменяеми челюсти е сложността на дизайна и леко намалената твърдост.

Цангите, използвани за обработка на части, които причиняват ниски сили на рязане, обикновено имат отвор за шлифоване, така че повърхността на пръта в точките на затягане да не се влошава. При велики силирязане, за да се увеличи триенето между пръта и цангата, затягащата повърхност е направена гофрирана.

Основните размери на захранващите и затягащи цанги, показани на фиг. 91 и 92 са дадени в табл. 35.

Таблица 35 Основни размери(в mm) захранващи и затягащи цанги, използвани при въртящи се автоматични машини(Фиг. 91 и 92)

Устройство като патронник е вид затягащ механизъм, използван за фиксиране режещ инструмент, въртящи се с висока скорост. За разлика от бързозатягащите патронници, цанговите патронници не изискват използването на допълнителни устройства като винтове, щифтове или заключващи елементи, поради което такива устройства често се наричат самозатягащи се.

Затягащите елементи от тип цанга са оборудвани с патронници за струг, в които частите се фиксират по време на обработка. Такива патронници, в зависимост от геометричните параметри на обработвания детайл, могат да се различават както по размерите, така и по формата на затягащите елементи. Най-често срещаните от всички използвани днес са цангови скоби от типа ER.

Основни разновидности

За комплектоване на съвременни металообработващи машини (стругове, фрезови и пробивни) се използват самоцентриращи се патронници, оборудвани с две, три или четири челюсти. Затягащите елементи в такива патронници могат да се управляват ръчно или чрез механично задвижване. Ако говорим за областите на приложение на такива затягащи механизми, тогава двучелюстните патронници се използват предимно за фиксиране на фасонни отливки по време на тяхната обработка, а с помощта на тричелюстни затягащи механизми, надеждно закрепване на детайли и стебла на инструменти от кръгли, осигурени са конични и шестоъгълни форми. Затягащи механизми, оборудвани с четири челюсти, се използват в случаите, когато обработката изисква фиксиране на асиметричен детайл или правоъгълна част.

Като цяло всички механизми за фиксиране на инструмент или детайл по време на обработка са разделени на следните категории:

цангови устройства;
лостови устройства;
устройства за бързо затягане (BZP);
Клинови затягащи устройства;
хидравлични патронници;
мембранни скоби;
термични патрони;
дву-, три- и четиричелюстни затягащи устройства.

Самозатягащите се патронници, които използват цангов механизъм, са необходими за оборудване както на специализирани, така и на универсални машини. Предимството на използването на патронници от този тип е, че тяхната конструкция осигурява достатъчна сила на затягане дори при малка стойност на въртящия момент, което не може да се каже за подобни устройства от други видове. Когато избирате патронник, трябва да обърнете внимание на факта, че основните елементи на неговия дизайн са изработени от закалена стомана. В този случай може да продължи много по-дълго.

Как работи механизмът за затягане на цангата?

Патронник за фрезоване или струговане, чиято основа е цанга, работи на следния принцип:

Самозатягаща се гайка, която е затегната, създава натиск върху края на цанговия механизъм.
Под въздействието на натиск цангата се премества в конусообразен отвор, което води до компресиране на венчелистчетата, които съставляват работната му част.
Чрез свиване цанговите остриета фиксират сигурно стеблото на инструмента или детайла.

Съответно, за да извадите инструмент или детайл от такъв патронник, е необходимо да разхлабите самозатягащата се гайка, като намалите натиска, който упражнява върху цангата.

Голямото предимство на цанговите патронници за фреза(или стругово оборудване), в сравнение с подобни устройства от друг тип, е, че инструментът или детайлът, който е фиксиран в тях, е идеално центриран, което осигурява тяхното минимално радиално биене. Освен това, за да използвате фрезов или стругов патронник, не е необходимо да използвате специални ключове, които по правило често се губят.

Цанговите патронници могат да се използват за задържане на части, чиято конфигурация на напречното сечение не съответства на формата на техния входен отвор. За да се фиксира такава част в цанговия патронник, се използват специални патрони, доставени с устройството.

Характеристики на дизайна

Основните конструктивни елементи на всеки цангов патронник са затягащата гайка и затягащият механизъм на цангата, който може да бъде прибиращ се, прибиращ се или неподвижен. В зависимост от предназначението си цанговите механизми биват затягащи и подаващи. За фиксиране на детайли по повърхността на вътрешния им отвор се използват и механизми тип цанга. Тази фиксация се осигурява от специално устройство - цангов дорник. В допълнение към фиксирането на части по време на обработка, цангов дорник може да се използва за закрепване на фрези от типа на приставката към него.

Захранващи цангови механизми се използват в случаите, когато частта, фиксирана в тях по време на обработка, трябва периодично да се издърпва от затягащото устройство. Конструкцията на такава цанга се състои от стоманена втулка, на страничната повърхност на която са направени три разреза, образуващи пружинни затягащи венчелистчета, както и тръба, през вътрешния отвор на която детайлът се подава в зоната за обработка. Преди да използвате такъв механизъм, цанговата втулка се завинтва в отвор с резба в тръбата и краят на детайла се прекарва между лопатките на затягащия механизъм. Специален прът, задвижван от гърбица или хидромеханичен механизъм, е отговорен за подаването на детайла в зоната за обработка.

Затягащата цанга, която също е направена под формата на втулка с пружинни венчелистчета, осигурява само фиксиране на детайла, без да го подава в зоната за обработка. В зависимост от диаметъра на стеблото на инструмента или на обработвания детайл, които са фиксирани с помощта на цангов механизъм, броят на венчелистчетата може да варира. По този начин за фиксиране на инструменти и детайли с диаметър не повече от 3 mm се използват цанги с три листа, с диаметър от 3 до 80 mm - цанги с четири листа и с диаметър над 80 mm - шест- лобови цанги.

За фиксиране на инструменти и детайли с най-малък диаметър са необходими разделени затягащи цанги, чийто дизайн съдържа специални пружини, отговорни за отварянето на челюстите. Цангите от този тип могат да бъдат допълнително оборудвани с вложки, избрани в зависимост от диаметъра на инструмента или детайла.

Цангови патронници, чийто дизайн е допълнен от друга гайка, могат да се използват за фиксиране на инструменти с малък диаметър с опашка с форма на Morse. Недостатъкът на този тип цанга е, че за инструменти с различни диаметри е необходимо да се използва отделен затягащ механизъм.

Струговането на детайли с малък диаметър, извършвано на машини с надлъжен тип, може да се извърши и с помощта на механизми за затягане на цанги. Цанговите патронници, използвани в такива случаи, се различават по своя дизайн от конвенционалните модели.

Първото нещо, на което трябва да обърнете внимание, когато избирате цангов патронник, е как устройството е закрепено към шпиндела на оборудването, което използвате. Възможно е да има два варианта за такова закрепване: използване на специален адаптер или завинтване на патронника към резбования край на шпиндела. Ако патронник за фрезоване или струг ще бъде свързан към шпиндела на машината с помощта на фланец или морзов конус, първо трябва да разберете точните им параметри (диаметър на колана и параметри на конус).

Както бе споменато по-горе, в зависимост от диаметъра на стеблото на инструмента или обработвания детайл се избира броят на затягащите елементи, с които е оборудвана цангата. Освен това трябва да обърнете внимание на материала, от който са направени такива елементи: колкото по-трудно е, толкова по-дълго ще ви служи касетата.