Что такое цанга простыми словами?

Это разрезная пружинящая втулка с конусом, которая при затягивании гайкой сжимается и равномерно обхватывает хвостовик инструмента или заготовку. Она центрирует точнее кулачкового патрона и держит по всей длине.

Какая цанга нужна для фрезера по дереву?

Под конкретную модель фрезера и диаметр хвостовика фрез: чаще всего 8 мм, реже 6 мм, 12 мм, 1/4 или 1/2 дюйма. Цанги ручных фрезеров обычно не совместимы с ER.

Чем ER32 отличается от ER25?

ER32 больше: зажимает от 2 до 20 мм против 1-16 мм у ER25, а патрон под неё массивнее. Для станков с МК2 и фрез до 16 мм хватит ER25, для фрез до 20 мм нужна ER32.

Можно ли поставить цанговый патрон в сверлильный станок?

Для сверления да, если хвостовик совпадает с конусом пиноли. Для фрезерования у сверлильного станка нет шомпола и жёсткой пиноли, поэтому патрон от боковых сил может выпасть из конуса.

Сколько цанг нужно в наборе?

Набор ER с шагом 1 мм закрывает все размеры в пределах серии: для ER32 это 18-19 цанг от 2-3 до 20 мм. Если работаете 3-4 размерами фрез, можно взять только нужные цанги.

Цанга ER, 5C и цанговый патрон: виды, размеры, как выбрать

Что такое цанга и цанговый зажим

Цанга - стальная втулка с продольными прорезями и конусом снаружи. Когда гайка или шомпол затягивает её в конус патрона, лепестки сжимаются и равномерно обхватывают хвостовик инструмента. Поэтому цанговый зажим центрирует намного точнее кулачкового сверлильного патрона и держит инструмент по всей длине, а не в трёх точках.

Запрос «цанга на станок» обычно касается одного из трёх случаев: зажим фрез и сверл на фрезерном станке, зажим мелких заготовок или прутка на токарном, зажим фрез в ручном фрезере или гравере. Принцип один, но системы цанг разные и между собой не взаимозаменяемы.

Главное преимущество цанги перед сверлильным патроном при фрезеровании - боковая нагрузка. Сверлильный патрон на конусе B16 рассчитан на осевое усилие, от бокового он расшатывается и может соскочить с конуса. Цанговый патрон с хвостовиком под шомпол держит фрезу жёстко, а биение в разы меньше.

Виды цанг: ER, 5C, цанги Морзе, для фрезера и гравера

В металлообработке самая распространённая система ER по DIN 6499 (ISO 15488). Цанга ER имеет двойной конус и прорези с обоих концов, поэтому каждая зажимает диапазон 0,5-1 мм, а набор из 10-18 штук закрывает все ходовые хвостовики. На токарных станках под пруток распространены цанги 5C, а на небольших фрезерных - цанги прямо под внутренний конус шпинделя.

Цанги под конус Морзе вставляются в шпиндель без патрона и затягиваются шомполом. Это самый короткий вылет и наибольшая жёсткость, но каждая цанга рассчитана на один диаметр хвостовика. Ниже - краткое сравнение систем.

Система	Где применяют	Диапазон	Особенность
ER (ER11-ER40)	Фрезерные, сверлильные, шпиндели ЧПУ, токарные с патроном	0,5-26 мм в зависимости от серии	Одна цанга на диапазон 0,5-1 мм, нужен патрон с гайкой
5C	Токарные станки, делительные приспособления	Круглый пруток примерно до 27 мм	Затягивается тягой через шпиндель, пруток проходит насквозь; каждая цанга под свой размер
Цанги под МК2, МК3	Небольшие сверлильно-фрезерные станки	Зависит от комплекта (в опциях BF 20L - 4-12 мм)	Без патрона, затяжка шомполом, один диаметр на цангу
Цанги ручного фрезера	Фрезеры по дереву	6, 8, 12 мм, 1/4 и 1/2 дюйма	Под конкретную модель фрезера, с ER обычно не совместимы
Цанги гравера	Граверы, бормашины	Чаще всего 2,4 и 3,2 мм, в наборах также 0,8 и 1,6 мм	Маленькая цанга с гайкой на валу гравера

Размеры цанг ER11-ER40: таблица диапазонов

Число в обозначении ER примерно равно наружному диаметру цанги в миллиметрах. Чем больше серия, тем толще инструмент она принимает, но тем больше и тяжелее патрон. Цанга ER32 на 10 мм зажмёт хвостовик от 9 до 10 мм, ER11 на 3 мм - от 2,5 до 3 мм.

Диапазоны в таблице - типовые для стандартных наборов; у конкретного производителя крайние размеры могут отличаться, поэтому смотрите маркировку на самой цанге.

Самая частая ошибка при покупке - взять ER20 на станок, где будут фрезы с хвостовиком 16 мм. Сначала выпишите самый большой хвостовик, который реально будет в работе, и только потом выбирайте серию.

Серия	Диапазон зажима	Зажим одной цанги	Типовое применение
ER11	0,5-7 мм	0,5 мм	Шпиндели гравировальных ЧПУ, мелкие сверла и фрезы
ER16	0,5-10 мм	1 мм	Компактные шпиндели, сверла до 10 мм
ER20	1-13 мм	1 мм	Шпиндели ЧПУ 1,5-2,2 кВт, малые фрезерные
ER25	1-16 мм	1 мм	Настольные фрезерные с МК2, сверла и концевые фрезы до 16 мм
ER32	2-20 мм	1 мм	Самая универсальная серия для фрезерных и сверлильных с МК2-МК4
ER40	3-26 мм	1 мм	Тяжёлое фрезерование, станки с МК4 и ISO40

Цанговый патрон для фрезерного станка: конус хвостовика

Цанговый патрон состоит из корпуса с хвостовиком, внутреннего конуса под цангу и гайки. Хвостовик выбирают под внутренний конус шпинделя, а его резьба под шомпол должна совпадать с шомполом станка. Конус шпинделя указан в паспорте; в таблице - модели из нашего раздела фрезерные станки по металлу.

На МК2 обычно ставят патроны ER20-ER32. Например, для OPTImill BF 20L Vario производитель предлагает цанговые патроны МК2/ER25 с 15 цангами 1-16 мм и МК2/ER32 с 18 цангами 3-20 мм, а также набор цанг МК2 4-12 мм без патрона.

На ISO40 цанговые патроны ER32 и ER40 - стандартная оснастка. Если покупаете патрон для консольного станка вроде FDB Maschinen TMM110W, уточните разновидность конуса 40 (под шомпол или под тягу с пулл-стадом) - внешне они похожи, но не взаимозаменяемы.

Станок	Конус шпинделя	Какой цанговый патрон ставить	Цена станка с НДС
FDB Maschinen BF 16B	МК2, шомпол M12	МК2/ER20 или ER25	от ~74 000 грн
BF20 Vario	МК2	МК2/ER25 или ER32	от ~83 000 грн
OPTImill BF 20L Vario	МК2	МК2/ER25 или ER32 (есть в опциях производителя)	от ~88 000 грн
FDB Maschinen BF 20B	МК3	МК3/ER32 или ER40	от ~87 000 грн
FDB Maschinen BF45VH	по паспорту	ER32 или ER40 под конус из паспорта	от ~350 000 грн
FDB Maschinen TMM110W	ISO40	ISO40/ER32 или ER40	от ~395 000 грн

Цанговый патрон для токарного станка

На токарном цанга нужна, когда надо точно и без следов кулачков зажать шлифованный пруток, уже обработанную поверхность или мелкую деталь диаметром несколько миллиметров. Практически все настольные токарные станки по металлу имеют в шпинделе конус МК3, МК4 или МК5, так что самый простой вариант - ER-патрон с хвостовиком под этот конус и тягой.

Минус такого решения - патрон перекрывает проходное отверстие шпинделя, и пруток уже не подать насквозь. У OPTIturn TU 2004 V, например, конус шпинделя МК3, а проходное отверстие 21 мм. Если детали делаются из прутка серией, лучше ER-патрон на фланце вместо кулачкового или система 5C с тягой через шпиндель.

Цангу на токарном не стоит рассматривать как замену кулачковому патрону: она держит только калиброванный пруток и в пределах своего диапазона. Чем они отличаются и как подобрать основной патрон - в статье как выбрать токарный патрон.

Точность: биение цанги и как его проверить

Обычные ER-цанги среднего класса дают радиальное биение около 0,01-0,015 мм, прецизионные (классы AA, UP) - до 0,005 мм. Важно, на каком вылете производитель это измерил: биение на конце длинной фрезы всегда больше, чем у гайки. Суммарное биение складывается из биения шпинделя, конуса патрона, цанги и гайки - даже точный шпиндель не спасёт, если дешёвая цанга даёт 0,03 мм: она сведёт на нет точность станка.

Биение особенно вредит мелким концевым фрезам: зубья нагружаются неравномерно, самый длинный зуб работает за всех и ломается первым, а поверхность получается с волной. Проверка занимает пять минут:

Зажмите в цангу шлифованный контрольный валик или хвостовик нового твердосплавного сверла подходящего диаметра.
Закрепите индикатор с ценой деления 0,01 мм или точнее на магнитной стойке - её можно взять в разделе оснастка для станков.
Проверните шпиндель рукой и снимите показание у гайки, затем на расстоянии 30-40 мм от неё.
Если на вылете биение вдвое больше заявленного - почистите конусы, переустановите цангу в гайку и повторите; не помогло - меняйте цангу, а затем проверяйте патрон.

Какую цангу выбрать под задачу

Начните с инструмента: выпишите хвостовики фрез и сверл, которыми реально работаете (о типах фрез - в статье фрезы по металлу: виды). Дальше - конус шпинделя из паспорта, и только потом серия цанг.

Настольный фрезерный с МК2, вроде FDB Maschinen BF 16B, фрезы до 16 мм - патрон МК2/ER25 с набором 1-16 мм.
Фрезерный с МК3-МК4 или ISO40, фрезы до 20 мм - ER32 с набором 2-20 мм; для фрез 25 мм - ER40.
Мелкие детали на мини-токарном - ER-патрон под конус шпинделя или цанговый зажим из набора опций, как у мини-токарного станка SM-300E (цанги 3-12 мм).
Ручной фрезер по дереву - цанга под модель фрезера: 8 мм для большинства бытовых фрез, 12 мм или 1/2 дюйма для мощных.
Гравер и бормашина - цанги 2,4 и 3,2 мм; шпиндель ЧПУ - серия по маркировке гайки, чаще всего ER11 или ER20.

Типичные ошибки с цангами

Большинство проблем с биением и проворотом инструмента - не брак цанги, а неправильное использование. Вот что видим чаще всего:

Цангу вставляют в патрон, а потом накручивают гайку. В системе ER цангу сначала защёлкивают в эксцентриковое кольцо гайки до щелчка, и только потом гайку накручивают на патрон.
Затягивают гайку без инструмента в цанге - лепестки деформируются, и цанга теряет точность.
Хвостовик заходит в цангу меньше чем на 2/3 её длины - цангу перекашивает, и она не держит.
Зажимают размер вне диапазона: хвостовик 8,5 мм в цанге 10-9 мм не держится, нужна цанга 9-8 мм.
Грязь и стружка в конусе патрона или шпинделя - даже тонкая плёнка даёт биение в несколько соток.
Сверлильный патрон вместо цангового для фрезерования, особенно на конусе без шомпола. Режимы для фрез на цанговом патроне считайте калькулятором обороты и подача.