Принцип действия цанговых патронов
Цанговый патрон фиксирует резцы, осевые заготовки на фрезерном, оборудовании, станках с ЧПУ, где требуется крепление с высокой точностью и минимальным биением оси. Независимо от размеров, типовой принадлежности все разновидности цанговых патронов функционируют по следующему принципу:
- самозажимной закручивающийся механизм давит на торец цангового патрона;
- поддаваясь нажатию, цанга перемещается в конусообразный проем, что приводит к смыканию лепестков, которые являются рабочей частью детали;
- сомкнутые лепестки цанги крепко удерживают заготовку или хвостовик инструмента.
Благодаря креплению данного типа элемент надежно удерживается, отлично цитируется. Чтобы снять цангу, самозажимную гайку откручивают настолько, чтобы уменьшить давление на инструмент, после чего заготовку извлекают из крепления. Для затяжки, откручивания применяется обычный накидной ключ.
Патрон токарный: назначение, виды и особенности выбора
Вернуться в список статей
Стремительное развитие металлообрабатывающего комплекса сложно представить без постоянного совершенствования станочного оборудования. Оно определяет скорость заточки деталей, соблюдение их геометрии, качество обработки поверхности.
Для прочной фиксации заготовки используется патрон для токарного станка, обеспечивающий необходимое зажимное усилие и точность центрирования. В этой статье рассмотрены основные вопросы, касающиеся выбора устройств:
В данной статье будут освещены следующие вопросы:
Патроны токарные устанавливаются на универсальных и специальных станках и используются для крепления деталей на оси шпинделя. Благодаря их применению достигается надежная фиксация и увеличивается зажимное усилие при большом крутящем моменте. Деталь не срывается, сохраняет правильное положение при работе, снижая риск поломки резца и обеспечивая высокую скорость изготовления изделия.
Патроны для токарных станков производятся из закаленной стали, реже – чугуна, и отличаются друг от друга конструкцией и назначением. В России разработано и утверждено восемь стандартов, описывающих требования к этим элементам. Например, согласно ГОСТ 1654-86, выделяется 4 класса точности: А (особо высокая), В (высокая), П (повышенная) и Н (нормальная).
Все используемые токарные патроны условно делятся на две группы: кулачковые и цанговые. Первые состоят из нескольких подвижных сегментов (кулачков), за счет которых и происходит фиксация детали.
Они применяются для большинства операций и отличаются друг от друга особенностями конструкции и назначением.
Патрон токарный также классифицируется по:
- количеству кулачков (от двух до шести);
- особенностям крепления (по внешней или внутренней поверхности);
- специфике исполнения (цельные, сборные или накладные кулачки);
- используемому приводу (ручной или механический).
Каждый вид устройства имеет свои преимущества, особенности использования и предназначен для определенных функций.
2-х кулачковый патрон для токарного станка используется для крепления сложных фасонных деталей, нецилиндрических и несимметричных заготовок. Их особенность заключается в способности фиксировать в губках необработанные поверхности, обеспечивая достаточное сцепление.
Все детали изделия производятся из стали, подвижные части подвергаются термообработке, что увеличивает их прочностные характеристики и износостойкость. Размеры стандартизированы: диаметр варьируется от 125 до 400 мм. К недостаткам устройств этого типа относят высокий риск нарушения центрирования из-за широкого зазора между направляющими.
Снижение временных затрат позволяет ускорить процесс, что особенно важно при большой загрузке, например, на серийных станках. Механизированный привод обеспечивает еще одно немаловажное преимущество: постоянство зажимного усилия, за счет чего деталь не перекашивается и не вылетает при любых оборотах. Механизированный привод обеспечивает еще одно немаловажное преимущество: постоянство зажимного усилия, за счет чего деталь не перекашивается и не вылетает при любых оборотах
а — трехкулачковый патрон; б — четырехкулачковый патрон
Механизированный привод обеспечивает еще одно немаловажное преимущество: постоянство зажимного усилия, за счет чего деталь не перекашивается и не вылетает при любых оборотах. а — трехкулачковый патрон; б — четырехкулачковый патрон. а — трехкулачковый патрон; б — четырехкулачковый патрон
а — трехкулачковый патрон; б — четырехкулачковый патрон.
3-кулачковый патрон для токарного станка может быть спиральным и реечным. Спиральные конструкции появились одними из первых и применяются более 100 лет благодаря простоте и надежности.
К быстрому выходу из строя приводит использование непрочной улитки, попадание грязи и металлической стружки в зазоры.
Сверлильный станок
При изготовлении стойки для закрепления сверлилки, необходимо понять принцип ее работы, и проявить фантазию при изготовлении отдельных ее узлов.
Вариант стойки № 1
Для примера, ниже приводится инструкция по изготовлению приспособления для дрели из простых подручных материалов.
- Чтобы прикрепить сверлилку к салазкам, используются хомуты, под которые подкладывается резиновая прокладка.
- Для поднимания и опускания подвижной части салазок, к которым крепится электроинструмент, применяется стойка с рычагом.
- Для ограничения глубины сверления, под рычагом установлен регулируемый упор.
- Неподвижная часть салазок прикреплена к трубе с помощью фланца.
- Вертикальная и горизонтальная часть трубы соединяется угольником. Необходимо при соединении выдержать прямой угол. Вертикальная труба закрепляется во фланце, прикрученном к станине. Вместо трубы можно использовать “косынки” из ДСП, которые закрепляются к станине и к неподвижной части салазок при помощи евровинтов (конфирматов).
- На подвижной площадке необходимо сделать 4 отверстия для хомутов, используемых для зажатия корпуса аппарата. Также на стороне, которая будет повернута к неподвижной части стойки, необходимо приклеить рейки. Для лучшего скольжения они смазываются парафином.
- Для того, чтобы корпус аппарата не опускался, внизу можно установить 2 упора, как показано на рисунке.
- Для выравнивания корпуса агрегата под прямым углом можно приклеить рейку необходимой толщины (толщина определяется методом подбора).
Направляющие в данной конструкции сделаны из алюминиевого профиля. Но можно их заменить и на шариковые (телескопические) направляющие, которые используются для установки ящиков в мебели. Задача направляющих – жесткое (без люфтов) и в то же время подвижное соединение частей стойки.
- Чтобы собрать рычаг, и он при этом мог двигаться, гайку до упора затягивать не следует. Для фиксации гайки и предотвращения ее самопроизвольного откручивания применяется еще одна, которая прикручивается рядом.
- Часть рычага, прикрепленная к подвижной площадке, на конце должна быть скругленной.
- Если вам требуется, чтобы агрегат после сверления поднимался в верхнее положение, можно установить пружину, прикрепив один ее конец к подвижной площадке, а другой – к горизонтальной части трубы. Если пружина короткая, можно удлинить ее с помощью шнура.
Вариант стойки № 2
На рисунке ниже представлен еще один самодельный сверлильный станок, стойку для которого можно изготовить из толстой фанеры, а остальные части – из деревянного бруса.
Роль направляющей в сверлильном станке, сделанном из дрели, играет алюминиевый профиль. Но, если вы такой профиль не найдете, то заменить его можно на мебельные направляющие (телескопические).
Вариант стойки № 3
Если у вас в доме завалялся фотоувеличитель советских времен, то он может послужить основой для стойки под дрель. Данная конструкция уже имеет жесткие направляющие, а также зубчатый механизм, обеспечивающий вертикальное перемещение каретки по ним.
Вам потребуется лишь немного доработать конструкцию, приделав к каретке хомуты, а к регулятору высоты — удобные ручки.
Достоинства и недостатки
Цанговый патрон широко используется для комплектации обрабатывающего оборудования, в первую очередь сверлильно-расточных и фрезерных станков. Он позволяет крепить инструменты на горизонтальных и вертикальных станках, в том числе для фрезерования и сверления заготовок в труднодоступных местах. Цанговые патроны активно используются на всех видах универсальных сверлильных и токарных станков радиального и вертикального направления, фрезерном и фрезерно-гравировальном оборудовании с ЧПУ. Цанги дают возможность быстро менять инструменты для выполнения различных видов работ (сверления, снятия фаски, нарезки резьбы и т. д.) в рамках одной операции по обработке заготовки.
Недостатком такого принципа фиксации является необходимость подбирать цанги в соответствии с формой и размером хвостовиков инструментов. Достоинством является простота и надежность системы фиксации. Наибольшей популярностью пользуются патроны, рассчитанные на установку цанг типа ER.
Устройство цангового патрона
Устройство цангового патрона достаточно простое. Основная деталь оснастки — это цанга, специальное приспособление в виде втулки с продольными разрезами. Эти разрезы формируют пружинящие лепестки, которые надежно удерживают обрабатываемую деталь. Лепестков может быть три, четыре, шесть и более — в зависимости от диаметра втулки.
На предприятиях машиностроения обычно используют зажимы типа ER. Эти детали имеют по две зоны зажима вдоль оси. Поэтому помещенный внутрь инструмент жестко фиксируется, а радиальные биения отсутствуют, так что их даже не учитывают при расчетах.
Изображение №1: Устройство цангового патрона
Серийные цанговые патроны изготавливают из инструментальной закаленной стали и обладают высокой прочностью и стойкостью к износу. Самодельные зажимы делают из бронзы, латуни, алюминия и стали.
Чем цанговый патрон отличается от кулачкового?
Цанговые патроны, как и кулачковые, представляют собой держатели для инструментов и заготовок, поэтому их часто путают. Однако у этих оснасток есть принципиальные различия. Кулачковые патроны считаются более универсальными и потому могут использоваться для фиксации инструментов с хвостовиками разных диаметров. Напротив, цанги предназначены для работы с определенными диаметрами и для инструментов с другими хвостовиками не подходят.
Классификация по техническому устройству
От множества патронов типовая цанга отличается тем, что ее можно легко снимать и, как отмечалось выше, даже разбирать в некоторых модификациях. Но и цанговые приспособления различаются по способу совмещения со станочным оборудованием. В той же металлообработке задействуют статичные неразборные (неподвижные) и встраиваемые съемные модели. Также цанговый патрон может быть выдвижным и втягиваемым. Принадлежность к той или иной группе определяется конфигурацией захвата обрабатывающего инструмента, диапазоном углов механического воздействия и системой управления, так как существуют ручные и в разной степени автоматизированные узлы настройки оснастки.
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).
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.
Цанги типа F – зажимные главного шпинделя используются для закрепления обрабатываемого изделия.
Цанги типа LN – противошпинделя производятся удлиненными, размер Е зависит от типоразмера.
Типа R – являются цангами тянущего типа.
Типа Т – зажимные.
Чертеж № 5 цанги 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.
При выполнении сложных работ по изготовлению изделий, используются различные цанги с указанием всех размеров и технологии выполнения рабочих операций, но часто приходится комбинировать оснастку или изготавливать своими руками необходимый цанговый патрон с требуемыми характеристиками.
Видео обзор токарного цангового патрона
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.
Микромоторчик своими руками
Микромоторчики нашли широкое применение в строительстве небольших летательных объектов (например, моделей микровертолетов и самолетов). Сам микромоторчик представляет собой бесколлекторный микродвигатель постоянного тока.
Для оси ротора можно использовать сверло диаметром в 0,29 мм. Чтобы сделать мотор необходимо аккуратно намотать на сверло медную проволоку в два захода. Длина обмотки должна быть на несколько мм больше длины электромагнита.
После этого необходимо:
- Нанести на обмотку тонким слоем эпоксидную смолу для склеивания металлов, и надеть на нее электромагнит;
- Сделать две втулки из фторопласта, и надеть их на электромагнит с двух сторон;
- Поставить конструкцию на направляющие под обмотку, и обмотать ее медной проволокой.
Микромотор готов! Осталось установить на него вентили, и подключить к питанию через микрочип на 5 входов. Инструкции по изготовлению интересных поделок из моторчиков предлагает на своем канале Роман Юрси.
Что такое цанговый зажим (или патрон) и как его сделать своими руками?
Цанговый патрон является видом зажимного патрона. Предназначен для зажатия цилиндрических заготовок с гладкой поверхностью. Используют для сверлильных, сверлильно-присадочных, фрезерных, токарных станков и станков с числовым программным управлением.
Основной элемент цанга – втулка с продольными разрезами. Между надрезами находятся упругие лепестки, которые при сжимании держат материал. Обычно один патрон продается с набором цанг разного диаметра.
Патрон состоит из трех частей – корпуса, сменной втулки (цанги) и зажимной гайки. Цанга имеет несколько осевых прорезей, делящих ее на лепестки. Количество лепестков меняется в зависимости от диаметра втулки.
Материал держится за счет того, что контргайка передает давление на конусное образование, и деталь сжимается радиальным усилием. Есть сменные цанги для крепления цилиндрических деталей, а также заготовок в форме многогранников.
Устанавливается патрон цанговый на вал станков.
В зависимости от назначения, цанги делятся на три вида:
- Подающая цанга. Представляет собой закаленную стальную втулку, имеющую три неполных надреза. Лепестки направлены к центру и пружинят. Отверстие подающей цанги подбирается такого диаметра, чтобы деталь плотно зажималась. Оснащается набором сменных вкладышей, дающих возможность зажимать детали разного диаметра и профиля.
- Зажимная цанга. Представляет собой втулку со сквозным отверстием. Вдоль оси формируется два места крепления. Материал, установленный в цангу, крепко фиксируется и держится в процессе работы. Для квадратных деталей делается зажим с четырьмя прорезями, для круглых и шестигранных материалов – с тремя. С набором цанг под разные формы заготовок можно закрепить в патрон деталь любой формы. Преимуществом таких моделей является практически нулевые радиальные биения.
- Разъемная цанга. Применяется при обработке деталей с небольшим диаметром. Разведение кулачков производится с помощью пружин.
Применение
Так как каждая цанга предназначена только для одного диаметра, их используют при работе с длинными металлическими прутками фрезеровочных станков.
Также высокая точность дает возможность закреплять метчики, фрезы и наконечники гайковертов. С их помощью крепятся сверла сверлильно-присадочных станков.
Внутренняя поверхность цанги отшлифованная, поэтому поверхность заготовки в местах, где произведен зажим, не деформируется.
Кроме оборудования для станков, мини патроны используются в строительных приборах. Существуют дрели с мини патронами и фрезеры с мини патронами.
Также с помощью мини самозажимных патронов крепятся строительные инструменты к ручкам. Это позволяет сделать универсальные ручки для нескольких инструментов. С помощью мини патрона, прикрепленного к концу ручки удобно менять стержни напильников или отверток.
По такому же принципу происходит зажим графитового стержня в механических карандашах. При нажатии на кнопку карандаша, выдвигается мини цанга, расходятся в сторону лепестки и стержень выходит на необходимую длину.
Преимущества и недостатки
Чтобы понять, подходит ли такой патрон для вас, важно разобраться в его особенностях. Самозажимные патроны обладают набором преимуществ:
- Простота установки и демонтажа заготовки. Не нужно владеть набором дополнительных инструментов – шпилек, стопоров или зажим ключами.
- Зажим деталей маленького диаметра.
- Длительный период эксплуатации. За счет того, что цанговые патроны изготовляют из закаленной или цементирующей стали, они имеют большую прочность.
- Большая площадь поверхности контакта исключает прокручивание заготовки.
- Минимальные биения. В самозажимных втулках деталь хорошо центрируется. Это позволяет увеличить точность обработки материала. Мини колебаниями материала обычно пренебрегают.
- Универсальность. Подходит практически для всех видов станков.
Главным недостатком является то, что один цанговый зажим держит деталь определенного размера. Поэтому желательно владеть набором сменных цанг и подбирать их под каждую заготовку. Также для решения этой проблемы используются переходные втулки. Они также имеют лепестки, но форма втулок цилиндрическая.
Втулка устанавливается внутрь цанги соответствующего размера, в отверстие переходной втулки вставляется заготовка. Зажимная гайка затягивается и сжимает цангу, внутри нее сжимается переходная втулка и держит деталь.
С набором сменных цанг или переходных втулок самозажимный патрон становится незаменимым механизмом для станка.
Дрель из зубной щетки
На первый взгляд – звучит абсурдно. Но речь пойдет об электрической щетке, внутри которой вполне надежный моторчик. Достаточно добраться до стального вала, на который одевается редуктор с вращающимися щетинками, и заготовка у вас в руках.
На вал одевается все тот же цанговый патрон, а вместо батареек устанавливаются аккумуляторы. Или можно приспособить подходящий сетевой блок питания.
Сверлить стены таким прибором не получится, а вот отверстия в печатной плате – запросто. В принципе, можно использовать любой компактный электроприбор, у которого удобно расположен вал двигателя. Например, старую электробритву.
Что собой представляет фитинговые соединения и цанга
Для определения принципа работы устройств, следует для начала узнать, что собой представляют цанга и фитинг. Название изделия походит от насадки, которая удерживает инструмент дрели. Цанга используется для соединения деталей цилиндрической формы. Это изделие из металла, на боковой стенке которого выполнена специальная резьба, выполняющая несколько пружинящих лепестков. Такие фитинги часто называют зажимными.
Фитинг – универсальное соединение. Его широко используют для разных видов трубок. При этом приборы отличаются большим разнообразием. Так отмечают прямые фитинги с разной резьбой, угловые, поворотные, тройник, переходник, двусторонний и многие другие.
Функции фитингов:
- Скрепление трубопровода разного или одинакового диаметра;
- Соединения угловых частей;
- Соединение трубопровода с прочей сантехникой.
Прочность изделия определяется не только цангой. Значение имеет и внешняя крепежная гайка. Благодаря этому трубопровод получается герметично соединенным, прочным и надежным.
Назначение цанговых патронов
Цанговые зажимы могут фиксировать не только фрезу, но и заготовку цилиндрической формы.
По своему назначению патроны делятся на:
- Подающие. Выполняются в виде втулки из прочного сплава, подвергнутого закалке. На ее поверхности сделано три или четыре продольных сквозных разреза. Они образуют упругие лепестки, зажимающие хвостовик. С помощью такой оснастки осуществляют подачу инструмента или заготовки.
- Зажимные патроны. Фиксируют с большой точностью. Осевое перемещение недоступно.
Зажимные патроны предназначены для использования в продольно-точильных автоматических станках. Цангой можно быстро закрепить заготовку и освободить ее после окончания фрезеровки. Такие станки часто комплектуют двумя различными по конструкции цангами. В одну зажимается деталь, другая используется для рабочего инструмента. Крепление заготовки оснащается механическим приводом, он быстро навинчивает и ослабляет гайку. Время на постановку и снятие сводится к минимуму, обеспечивается высокая производительность и точность фрезерования.
Принцип работы цангового патрона
Цанговые системы применяются для крепления фрез и осесимметричных заготовок на различных станках, прежде всего фрезерных и обрабатывающих центрах. Они используются также там, где необходима фиксация с высокой точностью и минимальным осевым биением.
Применяется много различных размеров и подвидов цанг, все они функционируют по сходному принципу. Зажимной элемент — гайка — при завинчивании давит на торцевую часть цанги, которая втягивается в проем конуса, ее внутренний диаметр при этом уменьшается, одновременно центрируя и зажимая хвостовик. Когда необходимо снять фрезу, гайку отвинчивают, давление лепестков на инструмент снижается и его можно извлечь из крепления.
Важное преимущество цанговых зажимов перед кулачковыми — высокая точность крепления и отсутствие осевых биений. Не требуется и специальный ключ, так как гайка затягивается и ослабляется обычным накидным
Недостатком является необходимость иметь отдельную цангу на каждый диаметр.
Особенно удобны цанговые зажимные элементы для крепления конусных хвостовиков — метрических и системы Морзе.
Конструкция цангового патрона
Конструкция цангового зажима несложная, но все ее детали требуют высокой точности изготовления. Оснастка состоит из гайки и набора цанг. Втулка подающей цанги выполняется из инструментальной стали и обязательно закаливается. В ней продольные пропилы таким образом, чтобы получилось три или четыре упругих лепестка. Крепление накручивают на шток, который и осуществляет подачу с помощью гидравлической или кулачковой системы.
Какой лучше выбрать?
Способы установки токарных цанговых патронов на шпинделе станка определяют выбор. Принятие решения о выборе оборудования должно обосновываться на точном знании диаметра пояска и параметров конусности.
Вариантов установки зажимного механизма в станке обнаружено три:
- посредством специального фланца;
- посадкой на конус Морзе;
- навинчивание на резьбовой конец шпинделя.
Диаметр хвостовика инструмента или обрабатываемой заготовки определяет количество зажимных лепестков цанги.
- шестилепестковый – для диаметров свыше 80 мм;
- четырехлепестковый – до 80 мм;
- трёхлепестковый – до 3 мм.
Инструменты и оборудование, изготовленные из калёных или легированных сталей, прослужат дольше и окупятся с лихвой, если при выборе предпочтение будет за дорогими по качеству и от известного производителя
Инструменты и оборудование, изготовленные из калёных или легированных сталей, прослужат дольше и окупятся с лихвой, если при выборе предпочтение будет за дорогими по качеству и от известного производителя.
Правила сборки и разборки
Иногда могут быть случаи, когда для нормальной работы оборудования требуется детальная очистка. Можно разобрать почти любой патрон, но обратно собрать — нет. Быстрозажимной зачастую имеет кожух, под ним находятся его составляющие. В данном случае разобрать или использовать поверхностную очистку деталей необходимо определить, если снять пластиковый кожух.
Как правило, можно разобрать с помощью грубой физической силы, закрепив его в тисках и по тыльной стороне постукивая молоточком. Этот метод применим для сборных конструкций, где все части изготовлены из толстого металла, но не из цельного металлического куска.
Разобрать быстрозажимной кулачковый, в котором обойма с венцом составляют монолит, с помощью одной лишь силы не получится. Из-за его конструкции может потребоваться нагревающий инструмент. К примеру, строительный фен, который способен придать металлу нагрев до 300 градусов. Перед тем как установить патрон в тиски вращающимся кольцом, нужно спрятать вовнутрь его кулачки. Нагрев вращающегося кольца нужно выполнять снаружи, охлаждая его изнутри с помощью хлопчатого материала, установленного вовнутрь, который во время нагревания детали регулярно поливается холодной водой.
После необходимой температуры нагрева можно из кольца выбить основу, которая в тисках так и останется. В процессе сборки требуется также нагревание детали.
Все выше описываемые патроны используются для зажима инструмента во время сверления разных отверстий на различных станках — токарных, сверлильных и т. д. Вышеописанные параметры непременно смогут помочь подобрать подходящие и правильные инструменты для производства и лично для себя.
Инструменты и материалы
- электрический патрон,
- двигатель,
- пластиковая тара от мыльных пузырей,
- острый нож,
- термоклей,
- изолента,
- паяльное устройство,
- тумблер.
Подготовительные работы
Для изготовления корпуса в крышке от баночки из-под мыльных пузырей разогретым паяльником необходимо проделать отверстие диаметром немного больше диаметра основания сверла. Дно тары нужно удалить. Из моторчика и патрона сооружается сердцевина инструмента. Двигатель подходящей мощности можно взять из старого оборудования. Прежде чем скрепить движок и патрон, их обезжиривают ацетоном. Скрепляют методом холодной сварки или горячим клеем.
Сборка
Работа выполняется в несколько этапов. Сначала патрон с моторчиком помещают в пластиковую тару из-под мыльных пузырей.
Провода, выходящие из электрического патрона, должны разместиться в крышке корпуса.
Патрон закрепляют термоклеем, промазывая боковые пустоты. Дожидаются высыхания связующего материала.
Клеем прикрепляют тумблер к крышке, подсоединяют к нему провод подачи питания по стандартной схеме. При необходимости используют амперметр. Изоляция выполняется изолентой или термоклеем. Крышка прикручивается к тубе, с ее обратной стороны фиксируется сверло.
Особенности конструкции
Корпус цанги – это разрезная пружинящая гильза в форме усеченного конуса, выполненная из эластичной стали с отверстием определенного диаметра. Благодаря специальным осевым пропилам сформированы лепестки, которые разжимаются и сжимаются при установке и снятии заготовки или инструмента. Фиксирующие лепестки плотно прижимаются к вставленному элементу, а гайка зажимного патрона обеспечивает сжимающее усилие. Цангу устанавливают в цанговый патрон, который является одним из элементов оснастки станков для обработки металла и иных материалов (токарных, фрезерных, сверлильных). Конструкция может крепиться на посадочном месте при помощи конуса Морзе или служить составной частью станка. Для изготовления цанг используются высокоуглеродистые стали. Изделия термически обрабатываются до твердости HRC 58–62 в зажимной части и HRC 42–48 в хвостовой. Чтобы фиксатор не заклинивало, угол конуса разрезной втулки составляет 30–40 градусов.
Экономный вариант без корпуса
Переходим к созданию мини дрели с минимальными затратами. Не покупаем ничего, кроме собственно моторчика (хотя и его можно бесплатно найти в старой технике). Большинство компактных электродвигателей рассчитаны на постоянное напряжение 12 вольт. Под него и создаем блок питания.
Поскольку никаких дополнительных опций не будет (регулятор оборотов, стабилизатор напряжения), блок питания стабилизируется постоянной нагрузкой. Типичный 12 вольтовый микродвигатель работает с током, не превышающим 2 ампера. Простой расчет показывает, что мощность на выходе должна быть 24 Вт. Добавляем 25% на потери при выпрямлении, получаем трансформатор 30 Вт.
Чтобы получить 12 вольт под нагрузкой, с вторичной обмотки необходимо снять 16 вольт. Изготовить такой трансформатор можно за час, из любого ненужного блока питания. Далее – выпрямительный мост на любых диодах: например, 1N1007.
Нашему мотору ни к чему пульсации выпрямленного напряжения, поэтому на выходе подключаем электролитический конденсатор на 25 вольт емкостью около 1000 мкФ. Он будет сглаживать выходной ток. Несмотря на простоту, такой тандем работает устойчиво, с одним лишь недостатком: при повышении нагрузки напряжение падает. То есть, при равномерном вращении – блок питания выдает 12 вольт. А если вы сверлите «тяжелый» материал – надо следить за оборотами, не давая им опуститься. Иначе вал просто остановится.
Можно немного усложнить схему блока питания, добавив подходящий стабилизатор напряжения. Например, КР142ЕН8Б или L7812CV.
В этом случае падения напряжения при нагрузке на сверло не будет.
Далее нужно изготовить достаточно точный элемент конструкции – патрон для сверла. Не хотите тратить деньги на фабричный цанговый зажим – подойдет любая втулка. Все зависит от сферы применения мини дрели:
Если вы будете сверлить только текстолит печатных плат – смена сверла не потребуется. Значит крепим его стационарно. Переходную втулку можно сделать из чего угодно: трубка от телескопической антенны, игла от медицинского шприца, стержень от гелевой авторучки.
Учитывая миниатюрность конструкции, никакие зажимы не нужны. Все можно закрепить клеем или скотчем.
При универсальном использовании дрели, подразумевающим смену сверла или установку иных насадок, правильнее будет приобрести универсальный цанговый патрон.
Можно использовать стандартный кулачковый патрон, установив его на вал с помощью переходной втулки.
Исполнение корпуса зависит только от вашей фантазии. Большинство мастеров оставляют «голую» утилитарную конструкцию: напряжение питания безопасное, размеры моторчика позволяют удерживать его в руках без корпуса.
Если хочется элементарной эстетики – вариантов множество: и все они условно бесплатны.
Читать еще: Пресс для запрессовки сайлентблоков своими руками
Самодельный инструмент не просто экономит финансовые средства. Его можно изготовить в точности под ваши задачи, в отличие от универсальных фабричных вариантов.
