Цанговый зажим своими руками: как сделать самодельный патрон

Как сделать цанговый зажим своими руками — Справочник металлиста

Цанговый патрон – это зажимное устройство для крепления заготовок и деталей с гладкой поверхностью хвостовика. Зажим предназначен для станков всех типов, в том числе с числовым программным управлением (ЧПУ).
Основной элемент детали – втулка с продольными надрезами, между которыми расположены фиксирующие лепестки. Они надежно удерживают заготовку при сжатии. Патроны продаются с комплектом цанг наиболее ходовых диаметров.

Устройство, разновидности

Цанговая зажимная оснастка для фрезерного станка включает в свою конструкцию три основных элемента:

корпус;
цанга или сменная втулка;
зажимная гайка.

Продольные осевые прорезы на втулке формируют подвижные лепестки. Их количество зависит от диаметра детали. Элементы соединены между собой контргайкой, передающей давление на образовавшийся лепестками конус – устройство стягивается радиальным усилием.

На рынке строительного оборудования существуют сменные цанги, при помощи которых закрепляется цилиндрический инструмент. Есть заготовки в форме многогранника.

Цанговый зажим устанавливается на вал станка, после этого мастер выполняет фрезерование, заточку или правку деталей.

В зависимости от функции, цанги делятся на три вида:

Подающая. Втулка, изготовленная из закаленной стали, снабжена тремя неполными надрезами с пружинящими лепестками, направленными к центру патрона. Диаметр отверстия подобного зажима подбирается с условием: обрабатываемая деталь должна быть плотно зафиксирована в неподвижном положении, ведь в таком деле важен каждый миллиметр. Подающая цанга комплектуется сменными вкладышами разного диаметра. Тогда можно работать с разнокалиберными заготовками любой конфигурации.
Зажимная. Отличается от предыдущего образца тем, что имеет сквозное технологическое отверстие с двумя посадочными местами вдоль оси втулки. Во время обработки заготовка плотно зажата в цанге без риска выпадения. Если мастер планирует обрабатывать квадратные детали, ему понадобится зажим с четырьмя прорезями, а для круглых и многогранных – патрон с тремя разрезами. Набор из цанг под любую заготовку обеспечит обработку деталей любых форм. Преимущество такого инструмента – низкое радиальное биение.
Разъемная (разжимная) закрепляет детали небольшого диаметра. В конструкции разжимной цанги есть пружины для разведения лепестков.

Каждая цанга предназначена только для одного диаметра, поэтому они подходят для работы с длинными металлическими прутьями, установленными на фрезер.

Благодаря высокой точности крепежа, к цанге можно присоединять метчики, токарную фрезу или сменные наконечники для завинчивания гаек.

Патрон незаменим, если нужно закрепить сверло в ручном перфораторе или сверлильно-присадочном станке. Зажим имеет отполированную внутреннюю поверхность, в момент фиксации исключается деформирование обрабатываемой заготовки.

Кроме станочного оборудования, цанги используют для закрепления сменных деталей на ручном инструменте. Наравне со стандартными приспособлениями, существуют их аналоги для установки на мини-дрели. В столярных мастерских можно встретить механический инструмент с цангами, соединяющими рабочую часть с рукояткой.

Миниатюрный патрон позволяет при необходимости производить смену стержней напильников или отверток. Этот принцип заложен в изготовлении механических карандашей со сменными графитовыми стержнями.

Нажав кнопку, пользователь выдвигает маленькую цангу, лепестки разжимаются, и стержень выдвигается на заданную длину.

Плюсы и минусы

Среди плюсов устройства отмечают:

простоту фиксации заготовки и такой же легкий ее демонтаж;
возможность закрепления миниатюрных заготовок;
долгий срок службы, который зависит от материала (закаленная или цементирующая сталь);
отсутствие прокручивания заготовки за счет большой площади контакта;
нулевые показатели радиального биения, обеспеченные хорошей центровкой детали во втулке. Таким образом удается добиться высокой точности процесса.
Универсальность дает возможность использовать цанговое крепление на всех типах станков.

Единственный недостаток цанги – каждый отдельный образец фиксирует деталь одного диаметра. К примеру, цанга на 12 мм подойдет только для сверла такого же размера. Решить эту проблему можно путем приобретения комплекта сменных зажимов для их подбора под заготовки всех диаметров и конфигураций.

Существует переходная цилиндрическая втулка, которая устанавливается в патрон нужного размера, и уже в нее вставляется заготовка. Зажимная гайка фиксирует цангу, а та зажимает переходную втулку с деталью.

Самозажимный патрон с комплектом сменных зажимов или переходных втулок гарантирует качественную и безопасную работу на любом станке.

Самостоятельное изготовление

При использовании зажимного патрона не обойтись без фрезерного станка: придется вытачивать корпус, цангу и зажимную контргайку. В качестве материала лучше всего брать заготовки из стали 50 ХФГА.

Корпус мастерят из стальной болванки нужного размера, в центре которой делают отверстие с внутренней резьбой для установки на шпиндель станка.

Корпус устанавливается на токарный вал для обточки внутренней полости под цангу и формирования наружной резьбы под зажимную гайку.

Контргайку изготавливают из подходящей болванки, в которой сверлят сквозное отверстие, растачивают его и делают резьбу такого же диаметра, что и на корпусе. Заготовку под цангу обтачивают, просверливают отверстие, затем делают конус и выполняют по нему разрезы.

Чтобы деталь отвечала требованиям качества, ее внутренние поверхности тщательно отполировываются. Для продления срока службы самоделки металлические части закаливают.

Неплохо себя зарекомендовали латунные или бронзовые цанги, однако цена исходного материала выше.

Цанговые патроны

Цанговый патрон – специальное приспособление, используемое для зажима инструмента при выполнении токарных, фрезерных, сверлильных и прочих операций связанных с обработкой металлических заготовок на основании технического задания (последовательности выполняемых операций, технологии обработки, прилагаемого эскиза изделия).

Цанги

Виды и принципы действия зажимных патронов

Цанговые патроны используют в основном при обработке холоднокатаного прутка или других металлических изделий имеющих уже обработанную поверхность.

Конструктивно патроны можно классифицировать по функциональности:

с неподвижным механизмом;
с выдвижным механизмом;
с втягиваемым механизмом.

Каждая конструкция имеет свои особенности. Подающий тип выполнен в виде стальной втулки с 3-мя разрезами образующими лепестки, которые обладают пружинящим эффектом.

Чертеж № 1 цанги главного шпинделя

Тип F

Цанги типа F – зажимные главного шпинделя используются для закрепления обрабатываемого изделия.

Чертеж № 2 цанги противошпинделя

Тип LN

Цанги типа LN – противошпинделя производятся удлиненными, размер Е зависит от типоразмера.

Чертеж № 3 цанги типа R

Тип R

Типа R – являются цангами тянущего типа.

Чертеж № 5 цанги BF

Тип BF

Цанга, подающая типа BF — предназначена для подачи прутка.

При установке на станке подающая цанга по резьбе крепится на трубу с помощью, которой подается в рабочую зону. Необходимо учитывать конструктивную особенность – размер и форму цанги, которая в обязательном порядке должна соответствовать профилю обрабатываемого прутка.

В ходе подготовки к обработке пруток продвигается через лепестки, которые за счет конструктивных особенностей плотно удерживают заготовку. В ходе обработки при подаче заготовки за счет вращения увеличивается сила сцепления между лепестками и изделием.

Принцип действия зажимных элементов основан на усилении сцепления лепестков с обрабатываемой заготовкой при вращении рабочего механизма. Втулки, имеющие 3 лепестка, используются для обработки изделий до 3 мм, четыре – до 80 мм, шесть – свыше 80 мм.

Обычно цанги имеют угол в вершине конуса равным 30º.

Цанги на вал 2 мм (0,1-3 мм) для микродерели

При обработке тонкого прутка используются цанги оснащенные пружинами, увеличивающими прижимную силу кулачков. При увеличении диаметра обрабатываемой заготовки применяются конструкции, оснащенные специальными вкладышами подбираемые по габаритам изделия.

Цанговый зажим также используются при обработке с помощью сверла, фрезы или метчика. Втулка фиксируется в патроне с помощью гайки, а режущий инструмент непосредственно в цанге.

При фиксации гайкой производится уменьшение внутреннего объема отверстия, где устанавливается заготовка тем самым, увеличивается сила удерживающая пруток в неподвижном состоянии.

Патроны данной конструкции имеют и свои недостатки. Прежде всего, должно выполняться требование совпадения хвостовиков используемого инструмента с характеристиками используемых цанг. На предприятиях наиболее широко используются цанги типа ER, составляющими наибольшее количество в общем объеме используемого инструмента.

Конструкция цангового патрона

Патрон состоит из зажимной гайки и набора цанг. Есть с выдвижной, втягиваемой или неподвижной цангой. По назначению цанги могут быть зажимными или подающими.

Читать также: Датчик уровня воды в колодце своими руками

Подающая цанга — втулка из закаленной стали с 3 надрезами, формирующими своего рода лепестки с направленными в центр концами и пружинящие. Отверстие подающей цанги должно быть таким, чтобы заготовка плотно зажималась. Подающая цанга накручивается на вращающийся подающий шток, который подает заготовку, используя гидромеханический или кулачковый механизм. Во время установки заготовки в патрон ее конец Морзе задвигается между лепестками, разводя их. Под влиянием упругости лепестки плотно прижимаются к заготовке. Сцепление увеличивается во время обработки за счет сил трения.

Цельная зажимная цанга — это втулка с лепестками, пружинящими при воздействии. Для работы деталей диаметром менее 3 мм используются трехлепестковые цанги, от 3 до 80 мм — четырехлепестковые, более 80 мм — шестилепестковые. Сцепление увеличивается за счет уменьшения просвета прорезей во время втягивания цанги внутрь патрона.

Разъемная зажимная цанга — применяется для крепления деталей самого маленького диаметра. Кулачки такого патрона раздвигаются с помощью пружин. Разъемные цанги могут комплектоваться вкладышами на смену, их вид и габариты зависят от характеристик заготовки.

В цанговых патронах крепят и металлообрабатывающий инструмент (сверла, метчики, фрезы) с малым поперечником хвостовика Морзе. Резец закрепляется сменной цангой, дополнительно укрепляемой гайкой. Во время завинчивания гайки цанга утапливается внутрь, а будучи упругой, крепко зажимает хвостовик Морзе. Минус этого вида патрона в том, что под каждый диаметр резца необходима своя цанга.

В станках продольного точения самозажимной патрон используется для крепления обрабатываемой мини-заготовки. Устройство таких цанг несколько отличается от обычных. Вместе с ними для крепления заготовки могут применяться и обычные инструменты для зажима конуса Морзе.

Цанга своими руками для микродрели

Всем известно, что дрель в хозяйстве — очень полезный и универсальный инструмент.

При наличии дома дрели можно повесить на стену картину, поправить мебель, починить ряд нужных предметов.

А что делать, если дрели дома нет, а постоянно просить у соседей уже как-то неудобно?

Можно купить её в магазине, но приспособление это весьма недешевое.

А можно собрать мини-дрель своими руками на основе подручных материалов, которые есть практически в каждом доме.

Как это сделать, мы и расскажем в этом материале, представив к вашему вниманию несколько простых способов сборки мини-дрели своими руками в домашних условиях.

Мини-дрель из электрического патрона

Первый вариант сборки этого приспособления своими руками базируется на использовании электрического патрона, который можно приобрести отдельно, или же достать из лампочки. Если его покупать, то стоит он очень недорого, но при этом стоимость эта будет оправдана.

Также для сборки мини-дрели своими руками из патрона вам потребуются такие вещи:

моторчик;
баночка от мыльных пузырей;
нож строительный;
изолента;
термоклей;
лампа паяльная;
выключатель бытовой.

Корпус и сердцевина мини-дрели

Работу нужно начинать с подготовки корпуса мини-дрели, которым будет служить банка от мыльных пузырей. Это делается так:

Приготовьте крышку от банки. С этой целью нагреваем паяльник и с его помощью в крышечке баночки делаем небольшое отверстие.
Диаметр этого отверстия должен немного превышать диаметр сверлового основания.
Дно баночки нужно полностью вырезать.

Приступаем к работе с сердцевиной:

Соединяем патрон с моторчиком. Чаще всего моторчики берут от уже использованных разных инструментов.
Перед процессом скрепления моторчик нужно целиком обезжирить с помощью ацетона.
Патрон тоже можно обезжирить, но поливать его, как моторчик, ацетоном не нужно. Будет достаточно обычной протирки.

Способ скрепления происходит посредством холодной сварки.

Если этот способ вам не подходит, можно использовать и горячий клей.

Помните, что чем сложнее ваша будущая мини-дрель, то тем серьёзнее потребуются материалы для её сборки своими руками.

Во время посадки на сварку или клей работать нужно предельно аккуратно, чтобы все получилось максимально ровным. Переделать работу потом уже не выйдет, учтите этот момент.

Также нужно учитывать следующее:

на месте крепления на патроне есть отверстие, которое нужно перед соединением деталей замазать;
замазка осуществляется с помощью простого пластилина;
пластилином нужно заполнять только отверстия, сверху на патрона его оставаться не должно.

Процесс изготовления

Когда вы подготовили корпус и сердцевину, можно приступать к непосредственно сборке дрели своими руками:

Поместите в баночку соединённые друг с другом патрон с моторчиком. Это нужно делать так, чтобы провода, которые торчат из патрона, затем разместились в крышке баночки.
Когда патрон целиком войдёт в банку, зафиксируйте его. Для этого залейте пустоты по бокам термоклеем, и дождитесь, пока он полностью схватится.
Закрепите выключатель на крышечке и присоедините к нему провода питания. Его тоже можно посадить на клей.
Присоединяем все провода к выключателю, схема присоединения используется стандартная. Можете для точности использовать амперметр.
После присоединения проводов, их нужно изолировать при помощи изоленты или термоклея.
Прикручиваем крышку к баночке и с другой стороны крепим сверло.

Готовая мини-дрель хороша тем, что она может работать как на батарейках, так и от электрического питания. Мы рассмотрели вариант сборки универсальной модели.

Естественно, что не имея навыков работы с электричеством, собрать такую дрель своими руками будет крайне непросто. Ниже предлагаем вам рассмотреть варианты сборки более простых дрелей для мелких бытовых нужд.

Как собрать своими руками дрель на основе корпуса ручки

Один из вариантов простейшей дрели – это самодельное приспособление на основе обычной шариковой ручки.

Для её изготовления вам потребуются такие материалы: шариковая ручка-автомат; сверло с требуемым диаметром; термоклей; прочная палочка с ручками на конце, с помощью которых её можно вращать.

Особое внимание уделяйте выбору ручки для изготовления будущей дрели, а конкретно, её корпусу, поскольку при работе основная нагрузка будет приходиться именно на корпус.

Требования к корпусу ручки такие:

он должен быть максимально прочным, чтобы выдерживать нагрузки;
оптимальный вариант – корпус на основе качественных металлов;
если нет ручки с металлическим корпусом, выбирайте ручку на основе толстой пластмассы.

Процесс сборки выглядит следующим образом:

Разбирайте ручку до того момента, пока от неё останется только один корпус.
Нижняя часть корпуса, откуда обычно торчит стержень для письма, нужно открутить.
Вместо этой части, вставьте в корпус сверло таким способом, чтобы его рабочая часть торчала из-под нижней части, а вторая часть была вставлена в отверстие, которое есть в палочке.
Палочка вставляется в корпус одновременно со сверлом.
Чтобы конструкция дрели была целостной, её фиксируют к стенке корпуса с помощью термоклея.
Когда вы будете крутить механизм за специальные ручки, будет вращаться сверло, обеспечивая нужную работу посредством нажатия на корпус ручки.

Изготовление дрели на основе зубной щётки

Электрические зубные щётки очень удобные в применении, но непрактичны в том плане, что щетину на них сменить нельзя и после использования, это недешевое приспособление, как и простую щётку, приходится выбрасывать.

Но можно этого и не делать, используя корпус электрической щётки для изготовления дрели своими руками.

Берём старую электрическую щётку и спиливаем на ней все до корпуса. Далее, нужно соединить вал моторчика со сверлом с помощью цангового зажима, который нужно приобрести отдельно.

При покупке цангового зажима (или патрона) обязательно выясните заранее, какой вал у моторчика в щётке в диаметре. Моторчики отличаются друг от друга по диаметру насаживаемого вала.

Цанговый зажим стоит недорого и его можно приобрести на радиорынке или же в специализированном интернет-магазине. Он включает в себя патрон и сменные свёрла насадок с разными диаметрами, которые вставляются в патрон.

Сложнее всего в этом случае – это надеть на движок щётки цанговый зажим. Патрон рассчитан на вал от 2 мм, а у моторчика здесь он меньше.

Для этого каждый шуруп для крепежа нужно предварительно обточить до придания ему конусовидной формы, чтобы можно было подогнать минимальный диаметр крепления патрона под диаметр вала моторчика.

Конечно же, мини-дрель своими руками можно собрать не только на основе щёток или старых ручек, но и других приспособлений, народные мастера ежедневно придумывают все новые способы их самодельной сборки. Однако рассмотренные выше варианты подойдут даже для тех, кто ни разу не сталкивался с подобным и занимается сборкой подобных приспособлений впервые в жизни.

Александр Романович Чернышов
Распечатать

Цанговый патрон своими руками: комплектующие и порядок изготовления

Вопрос о том, как изготовить цанговый зажим своими руками, актуален для тех, кто занимается ювелирным делом, гравировальными работами или изготовлением печатных плат и использует такую оснастку. Именно специалисты данных категорий чаще всего сталкиваются с поломкой цангового зажима, который можно заменить на новую серийную модель либо изготовить своими руками.

Самодельный цанговый патрон, выточенный на токарном станке

Существует несколько вариантов изготовления цангового патрона своими руками, каждый из которых отличается определенными нюансами.

Как сделать патрон для мини дрели

Всем известно, что дрель в хозяйстве — очень полезный и универсальный инструмент. При наличии дома дрели можно повесить на стену картину, поправить мебель, починить ряд нужных предметов. А что делать, если дрели дома нет, а постоянно просить у соседей уже как-то неудобно?

Можно купить её в магазине, но приспособление это весьма недешевое. А можно собрать мини-дрель своими руками на основе подручных материалов, которые есть практически в каждом доме. Как это сделать, мы и расскажем в этом материале, представив к вашему вниманию несколько простых способов сборки мини-дрели своими руками в домашних условиях.

Самодельная цанга-муфта простейшей конструкции

Простейшая цанга, работающая по принципу соединительной муфты, может быть изготовлена из стальной проволоки диаметром 1 мм.

Следует иметь в виду, что цанга предложенной конструкции не является универсальным зажимным устройством и может быть использована только для сверл одного диаметра.

При этом важно, чтобы поперечный размер применяемых сверл максимально точно соответствовал диаметру выходного вала приводного электродвигателя. Кроме того, важно учитывать, что использовать такой цанговый зажим можно только при сверлении материалов, обладающих невысокой вязкостью.

Самостоятельное изготовление

Для работы по дереву, металлу и пластмассам и для изготовления разнообразных печатных плат лучше всего подходит небольшая дрель. Оснастить ее следует готовым мини-креплением зажимного типа. Но если такого под рукой не оказалось, то можно без проблем изготовить его самостоятельно. Здесь понадобятся паяльник, проволока из стали миллиметровой толщины и припой. Далее процесс изготовления идет по следующей схеме:

Сворачиваем из проволоки спираль. Ее диаметр должен быть равен диаметру вала электродвигателя и сверла, с которым необходимо будет работать;
Пропаиваем спираль. Высокое качество обеспечивается паяльным флюсом или схожими вариантами;
Затем надеваем спираль на вал — и мини-патрон для нашего сверла полностью готов.

Самодельные цанговые патроны прекрасно подходят при отсутствии готовых вариантов зажимов для дрелей и при наличии соответствующих навыков самостоятельного изготовления подобных механизмов. Незаменимыми они станут и в домашнем хозяйстве, когда требуется работа со специфическими деталями, а готовые зажимы могут не подойти по каким-либо характеристикам.

Зажимная цанга — важный элемент в токарных станках различных модификаций. С ее помощью можно производить работы по обработке и фрезеровке металлических и пластмассовых деталей. Кроме того, ее без проблем можно изготовить самостоятельно с применением подручных материалов. Имеющееся на сегодняшний день разнообразие таких механизмов позволяет подобрать оптимальную модель зажима под персональные нужды. Также очень важно учесть способ его крепления к шпинделю и размеры фланца, так как без них подобрать цангу будет невозможно. Удачной работы с различными видами зажимов!

Цанга: разновидности зажимного патрона, изготовление своими руками

[скрыть]

Устройство и разновидности
Плюсы и минусы
Самостоятельное изготовление

Основной элемент детали – втулка с продольными надрезами, между которыми расположены фиксирующие лепестки. Они надежно удерживают заготовку при сжатии.

Патроны продаются с комплектом цанг наиболее ходовых диаметров.

Специальный кулачок: современная замена любому цанговому патрону

Сегодня любой может без труда приобрести специальный кулачок для любого типа дрели. Сделать это можно, как в строительных бутиках, предоставляющих оборудование к продаже, так и в Интернете (на таких аукционах, как Ebay или Amazon).

Подобный кулачок будет накручиваться на резьбовое соединение вала вращающего устройства. Чем сильнее будет закручен кулачок, тем прочнее он сжимает размешённое в нём сверло.

Цена подобного приспособления не превышает шестидесяти рублей. Приобретение кулачка навсегда избавит Вас от поиска подходящих цанг для использования различных свёрел.

Конечно, лучше приобретать кулачок из высокоуглеродистой прочной стали. Для его затяжки рекомендуется использовать специальный ключик, который обязательно идёт в комплекте.

Узнайте о том, как следует подключать фотореле к осветительным приборам в квартире.

Рекомендации в отношении выбора строительного фонаря, без которого электрик не сможет вести эффективную работу на объекте — https://euroelectrica.ru/kak-vyibrat-stroitelnyiy-fonar/

Читать также: Дюбель хилти для бетона

Технический консультант Антон Панкратов продемонстрирует описанную выше методику изготовления самодельного цангового патрона на видео:

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.