Цанговий патрон і цанги ER, 5C: види, розміри, як вибрати
Цанга - це розрізна пружна втулка, яка обтискає хвостовик фрези, свердла або заготовку по всьому колу, а цанговий патрон - корпус з конусом і гайкою, у якому вона працює. Для фрезерного верстата з конусом МК2-МК3 найуніверсальніший варіант - патрон ER25 або ER32 з набором цанг 1-16 чи 2-20 мм з кроком 1 мм. Хвостовик патрона беріть строго під конус шпинделя (МК2, МК3, МК4, ISO40) і з різьбою під шомпол, а для токарного верстата з подачею прутка дивіться в бік 5C або ER на фланці.
Що таке цанга і цанговий затискач
Цанга - сталева втулка з поздовжніми прорізами і конусом зовні. Коли гайка або шомпол затягує її в конус патрона, пелюстки стискаються і рівномірно обхоплюють хвостовик інструмента. Через це цанговий затискач центрує набагато точніше за кулачковий свердлильний патрон і тримає інструмент по всій довжині, а не в трьох точках.
Запит «цанга на станок» зазвичай стосується одного з трьох випадків: затиск фрез і свердел на фрезерному верстаті, затиск дрібних заготовок або прутка на токарному, затиск фрез у ручному фрезері чи гравері. Принцип один, але системи цанг різні і між собою не взаємозамінні.
Головна перевага цанги перед свердлильним патроном на фрезеруванні - бічне навантаження. Свердлильний патрон на конусі B16 розрахований на осьову силу, від бічної він розхитується і може зіскочити з конуса. Цанговий патрон з хвостовиком під шомпол тримає фрезу жорстко, а биття в рази менше.
Види цанг: ER, 5C, Морзе-цанги, для фрезера і гравера
У металообробці найпоширеніша система ER за DIN 6499 (ISO 15488). Цанга ER має подвійний конус і прорізи з обох кінців, тому кожна затискає діапазон 0,5-1 мм, а набір з 10-18 штук закриває всі ходові хвостовики. На токарних верстатах під пруток поширені цанги 5C, а на невеликих фрезерних - цанги прямо під внутрішній конус шпинделя.
Цанги під конус Морзе вставляються в шпиндель без патрона і затягуються шомполом. Це найкоротший виліт і найбільша жорсткість, але кожна цанга розрахована на один діаметр хвостовика. Нижче - коротке порівняння систем.
| Система | Де застосовують | Діапазон | Особливість |
|---|---|---|---|
| ER (ER11-ER40) | Фрезерні, свердлильні, ЧПК-шпинделі, токарні з патроном | 0,5-26 мм залежно від серії | Одна цанга на діапазон 0,5-1 мм, потрібен патрон з гайкою |
| 5C | Токарні верстати, ділильні пристрої | Круглий пруток приблизно до 27 мм | Затягується тягою через шпиндель, пруток проходить наскрізь; кожна цанга під свій розмір |
| Цанги під МК2, МК3 | Невеликі свердлильно-фрезерні верстати | Залежить від комплекту (в опціях BF 20L - 4-12 мм) | Без патрона, затяжка шомполом, один діаметр на цангу |
| Цанги ручного фрезера | Фрезери по дереву | 6, 8, 12 мм, 1/4 і 1/2 дюйма | Під конкретну модель фрезера, з ER зазвичай не сумісні |
| Цанги гравера | Гравери, бормашини | Найчастіше 2,4 і 3,2 мм, у наборах також 0,8 і 1,6 мм | Маленька цанга з гайкою на валу гравера |
Розміри цанг ER11-ER40: таблиця діапазонів
Число в позначенні ER приблизно дорівнює зовнішньому діаметру цанги в міліметрах. Чим більша серія, тим товстіший інструмент вона приймає, але тим більший і важчий патрон. Цанга ER32 на 10 мм затисне хвостовик від 9 до 10 мм, ER11 на 3 мм - від 2,5 до 3 мм.
Діапазони в таблиці - типові для стандартних наборів; у конкретного виробника крайні розміри можуть відрізнятися, тому дивіться маркування на самій цанзі.
Найчастіша помилка при купівлі - взяти ER20 на верстат, де будуть фрези з хвостовиком 16 мм. Спочатку випишіть найбільший хвостовик, який реально буде в роботі, і тільки потім обирайте серію.
| Серія | Діапазон затиску | Затиск однієї цанги | Типове застосування |
|---|---|---|---|
| ER11 | 0,5-7 мм | 0,5 мм | Шпинделі гравірувальних ЧПК, дрібні свердла і фрези |
| ER16 | 0,5-10 мм | 1 мм | Компактні шпинделі, свердла до 10 мм |
| ER20 | 1-13 мм | 1 мм | ЧПК-шпинделі 1,5-2,2 кВт, малі фрезерні |
| ER25 | 1-16 мм | 1 мм | Настільні фрезерні з МК2, свердла і кінцеві фрези до 16 мм |
| ER32 | 2-20 мм | 1 мм | Найуніверсальніша серія для фрезерних і свердлильних з МК2-МК4 |
| ER40 | 3-26 мм | 1 мм | Важке фрезерування, верстати з МК4 і ISO40 |
Цанговий патрон для фрезерного верстата: конус хвостовика
Цанговий патрон складається з корпусу з хвостовиком, внутрішнього конуса під цангу і гайки. Хвостовик вибирають під внутрішній конус шпинделя, а його різьба під шомпол має збігатися з шомполом верстата. Конус шпинделя вказано в паспорті; у таблиці - моделі з нашого розділу фрезерні верстати по металу.
На МК2 зазвичай ставлять патрони ER20-ER32. Наприклад, для OPTImill BF 20L Vario виробник пропонує цангові патрони МК2/ER25 з 15 цангами 1-16 мм і МК2/ER32 з 18 цангами 3-20 мм, а також набір цанг МК2 4-12 мм без патрона.
На ISO40 цангові патрони ER32 і ER40 - стандартна оснастка. Якщо купуєте патрон для консольного верстата на кшталт FDB Maschinen TMM110W, уточніть різновид конуса 40 (під шомпол чи під тягу з пулл-стадом) - зовні вони схожі, але не взаємозамінні.
| Верстат | Конус шпинделя | Який цанговий патрон ставити | Ціна верстата з ПДВ |
|---|---|---|---|
| FDB Maschinen BF 16B | МК2, шомпол M12 | МК2/ER20 або ER25 | від ~74 000 грн |
| BF20 Vario | МК2 | МК2/ER25 або ER32 | від ~83 000 грн |
| OPTImill BF 20L Vario | МК2 | МК2/ER25 або ER32 (є в опціях виробника) | від ~88 000 грн |
| FDB Maschinen BF 20B | МК3 | МК3/ER32 або ER40 | від ~87 000 грн |
| FDB Maschinen BF45VH | за паспортом | ER32 або ER40 під конус з паспорта | від ~350 000 грн |
| FDB Maschinen TMM110W | ISO40 | ISO40/ER32 або ER40 | від ~395 000 грн |
Цанговий патрон для токарного верстата
На токарному цанга потрібна, коли треба точно і без слідів кулачків затиснути шліфований пруток, вже оброблену поверхню або дрібну деталь діаметром кілька міліметрів. Практично всі настільні токарні верстати по металу мають у шпинделі конус МК3, МК4 або МК5, тож найпростіший варіант - ER-патрон з хвостовиком під цей конус і тягою.
Мінус такого рішення - патрон перекриває прохідний отвір шпинделя, і пруток уже не подати наскрізь. У OPTIturn TU 2004 V, наприклад, конус шпинделя МК3, а прохідний отвір 21 мм. Якщо деталі робляться з прутка серією, краще ER-патрон на фланці замість кулачкового або система 5C з тягою через шпиндель.
Цангу на токарному не варто розглядати як заміну кулачковому патрону: вона тримає тільки калібрований пруток і в межах свого діапазону. Чим вони відрізняються і як підібрати основний патрон - у статті як вибрати токарний патрон.
Точність: биття цанги і як його перевірити
Звичайні ER-цанги середнього класу дають радіальне биття близько 0,01-0,015 мм, прецизійні (класи AA, UP) - до 0,005 мм. Важливо, на якому вильоті виробник це виміряв: биття на кінці довгої фрези завжди більше, ніж біля гайки. Сумарне биття складається з биття шпинделя, конуса патрона, цанги і гайки - навіть точний шпиндель не врятує, якщо дешева цанга дає 0,03 мм: вона зведе нанівець точність верстата.
Биття особливо шкодить дрібним кінцевим фрезам: зуби навантажуються нерівномірно, найдовший зуб працює за всіх і ламається першим, а поверхня виходить з хвилею. Перевірка займає п'ять хвилин:
- Затисніть у цангу шліфований контрольний валик або хвостовик нового твердосплавного свердла відповідного діаметра.
- Закріпіть індикатор з ціною поділки 0,01 мм або точніше на магнітній стійці - її можна взяти в розділі оснащення для верстатів.
- Проверніть шпиндель рукою і зніміть показ біля гайки, потім на відстані 30-40 мм від неї.
- Якщо на вильоті биття вдвічі більше заявленого - почистіть конуси, перевстановіть цангу в гайку і повторіть; не допомогло - міняйте цангу, а потім перевіряйте патрон.
Яку цангу вибрати під задачу
Почніть з інструмента: випишіть хвостовики фрез і свердел, якими реально працюєте (про типи фрез - у статті фрези по металу: види). Далі - конус шпинделя з паспорта, і лише потім серія цанг.
- Настільний фрезерний з МК2, на кшталт FDB Maschinen BF 16B, фрези до 16 мм - патрон МК2/ER25 з набором 1-16 мм.
- Фрезерний з МК3-МК4 або ISO40, фрези до 20 мм - ER32 з набором 2-20 мм; для фрез 25 мм - ER40.
- Дрібні деталі на міні-токарному - ER-патрон під конус шпинделя або цанговий затиск з набору опцій, як у міні-токарного верстата SM-300E (цанги 3-12 мм).
- Ручний фрезер по дереву - цанга під модель фрезера: 8 мм для більшості побутових фрез, 12 мм або 1/2 дюйма для потужних.
- Гравер і бормашина - цанги 2,4 і 3,2 мм; ЧПК-шпиндель - серія з маркування гайки, найчастіше ER11 або ER20.
Типові помилки з цангами
Більшість проблем з биттям і провертанням інструмента - не брак цанги, а неправильне використання. Ось що бачимо найчастіше:
- Цангу вставляють у патрон, а потім накручують гайку. У системі ER цангу спочатку защіпають в ексцентрикове кільце гайки до клацання, і тільки потім гайку накручують на патрон.
- Затягують гайку без інструмента в цанзі - пелюстки деформуються, і цанга втрачає точність.
- Хвостовик заходить у цангу менше ніж на 2/3 її довжини - цанга перекошується і не тримає.
- Затискають розмір поза діапазоном: хвостовик 8,5 мм у цангу 10-9 мм не тримається, треба цанга 9-8 мм.
- Бруд і стружка в конусі патрона або шпинделя - навіть тонка плівка дає биття в кілька сотих.
- Свердлильний патрон замість цангового для фрезерування, особливо на конусі без шомпола. Режими для фрез на цанговому патроні розраховуйте калькулятором оберти і подача.
Часті запитання
Що таке цанга простими словами?
Це розрізна пружна втулка з конусом, яка при затягуванні гайкою стискається і рівномірно обхоплює хвостовик інструмента або заготовку. Вона центрує точніше за кулачковий патрон і тримає по всій довжині.
Яка цанга потрібна для фрезера по дереву?
Під конкретну модель фрезера і діаметр хвостовика фрез: найчастіше 8 мм, рідше 6 мм, 12 мм, 1/4 або 1/2 дюйма. Цанги ручних фрезерів зазвичай не сумісні з ER.
Чим ER32 відрізняється від ER25?
ER32 більша: затискає від 2 до 20 мм проти 1-16 мм у ER25, а патрон під неї масивніший. Для верстатів з МК2 і фрез до 16 мм вистачить ER25, для фрез до 20 мм потрібна ER32.
Чи можна поставити цанговий патрон у свердлильний верстат?
Для свердління так, якщо хвостовик збігається з конусом пінолі. Для фрезерування на свердлильному верстаті немає шомпола і жорсткої пінолі, тому патрон від бічних сил може випасти з конуса.
Скільки цанг потрібно в наборі?
Набір ER з кроком 1 мм закриває всі розміри в межах серії: для ER32 це 18-19 цанг від 2-3 до 20 мм. Якщо працюєте 3-4 розмірами фрез, можна взяти лише потрібні цанги.



