Цанги ER: размеры и диапазоны зажима
Цанги ER делают типоразмерами от ER8 до ER50. Линейка ER8-ER40 перекрывает хвостовики от 0,5 до 26 мм, но одна цанга сжимается всего на 0,5 мм у ER8 и ER11 и на 1 мм у ER16 и крупнее, поэтому под разные диаметры инструмента нужен набор цанг. Ниже размеры по каталогам производителей, допуски биения по ISO 15488, моменты затяжки гаек и порядок сборки.
Таблица размеров цанг ER8-ER40
Число в обозначении близко к наружному диаметру цанги в миллиметрах. Диапазоны и размеры корпуса даны по каталогам производителей, в первую очередь REGO-FIX, которая разработала систему ER. Последняя колонка показывает, какие цанги SYER есть у нас в разделе цанги ER.
| Типоразмер | Диапазон зажима серии, мм | Диапазон одной цанги, мм | Наружный диаметр, мм | Длина, мм | Номиналы в нашем каталоге |
|---|---|---|---|---|---|
| ER8 | 0,5-5 | 0,5 | 8,5 | 13,6 | 1-5 мм через 0,5 |
| ER11 | 0,5-7 | 0,5 | 11,5 | 18 | 1-7 мм через 0,5 |
| ER16 | 0,5-10 | 1 (у цанг на 1 и 1,5 мм: 0,5) | 17 | 27,5 | 1-10 мм через 0,5 |
| ER20 | 1-13 | 1 | 21 | 31,5 | 2-13 мм через 1 |
| ER25 | 1-16 | 1 | 26 | 34 | 2-16 мм через 1 |
| ER32 | 2-20 | 1 | 33 | 40 | 3-20 мм через 1 |
| ER40 | 3-26 | 1 | 41 | 46 | 4-26 мм через 1 |
Номинал цанги это верхняя граница её диапазона: цанга ER32 на 12 мм держит хвостовики от 11 до 12 мм. Отдельные производители выходят за типовые диапазоны, у REGO-FIX есть, например, ER25 на 17 мм и ER32 на 21 и 22 мм. В названиях наших цанг номинал записан в десятых долях миллиметра: SYER 32 120 это цанга ER32 на 12 мм.
Цанга ER32: размеры
ER32 закрывает хвостовики от 2 до 20 мм одним патроном. Наружный диаметр цанги 33 мм, длина 40 мм, диапазон одной цанги 1 мм. Гайка ER32 навинчивается на резьбу M40×1,5. Момент затяжки гайки 136 Н·м по таблицам REGO-FIX и Techniks (у Techniks он записан как 100 фунт-футов). В разделе цанги ER32 есть 18 номиналов: от 3 до 20 мм через 1 мм.
Как устроена цанга ER и что задаёт стандарт
Цанга ER это разрезная втулка с конусом 8°. Гайка вдавливает её в конусное гнездо патрона, и прорези дают цанге равномерно сжаться вокруг хвостовика на 0,5-1 мм. На наружной стороне цанги есть канавка, которая защёлкивается в эксцентриковое кольцо гайки. Поэтому при откручивании гайка сама вытягивает цангу из конуса и выбивать её не нужно.
Размеры цанг, гнезда патрона и гаек, допуски биения и маркировку задают DIN 6499 и международный ISO 15488 «Цанги с углом 8° для хвостовиков инструмента». Цанга ER32 любого производителя встаёт в любой патрон ER32, но точность зависит от всей сборки: патрона, цанги и гайки.
Какие бывают цанги ER:
- стандартные, обычно по классу точности 2;
- прецизионные, например серия ER-UP у REGO-FIX с биением до 0,005 мм;
- уплотнённые для инструмента с внутренним каналом СОЖ, диапазон у них уже, чем у обычных: 0,25-0,5 мм в зависимости от производителя. Другой вариант: обычная цанга и гайка с уплотнительным диском (у REGO-FIX один диск перекрывает 0,5 мм и держит до 150 бар). Зачем подавать СОЖ через инструмент, разобрано в статье про подачу СОЖ в зону резания;
- цанги для метчиков с внутренним квадратом, который не даёт метчику проворачиваться.
Как подобрать цангу под хвостовик
Хвостовик должен попадать в диапазон цанги. Если он больше номинала даже на 0,2 мм, цангу не дотягивают силой, а берут следующую. REGO-FIX приводит пример: хвостовик 12,2 мм нельзя зажимать цангой 12-11 мм, нужна 12,5-11,5 или 13-12 мм. Дюймовые хвостовики зажимают метрическими цангами по диапазону: 1/4 дюйма это 6,35 мм, подойдёт цанга 7-6 мм.
Хвостовик вставляют на всю длину отверстия цанги, минимум на 2/3. Меньшая глубина необратимо деформирует цангу, и нормального биения от неё уже не добиться.
Типоразмер выбирают по самому крупному хвостовику и по месту в зоне обработки. Чем меньше цанга, тем меньше гайка и тем ближе инструмент подходит к стенке кармана. Чем крупнее цанга, тем она длиннее (у ER16 27,5 мм, у ER32 40 мм) и тем больший момент затяжки принимает гайка. Для черновой обработки крупными фрезами сравните и другие патроны: цанговый, Weldon и термопатрон разобраны в статье «Патрон для фрезы».
Точность: допуски биения по ISO 15488
Биение цанги проверяют на контрольной оправке номинального диаметра с допуском h6, индикатор ставят на заданном расстоянии от торца цанги. Обычные цанги чаще всего соответствуют классу 2, класс 1 заказывают отдельно.
| Номинал цанги, мм | Точка замера от торца цанги, мм | Класс 2 (обычные цанги), мм | Класс 1, мм |
|---|---|---|---|
| 1-1,6 | 6 | 0,015 | 0,010 |
| 1,6-3 | 10 | 0,015 | 0,010 |
| 3-6 | 16 | 0,015 | 0,010 |
| 6-10 | 25 | 0,015 | 0,010 |
| 10-18 | 40 | 0,020 | 0,015 |
| 18-26 | 50 | 0,020 | 0,015 |
REGO-FIX заявляет для своих стандартных цанг не более 0,010 мм во всём диапазоне, для ER-UP не более 0,005 мм. Это биение самой цанги, на инструменте к нему добавляются патрон и гайка. В карточке нашей оправки BT30-ER16-70 указано биение 0,003 мм, у цанговой оправки C20-ER16-100 не более 0,005 мм.
Гайки, ключи и момент затяжки
От гайки зависят и усилие зажима, и биение. Основные варианты:
- обычная гайка, в каталоге ER11A-ER40A;
- мини-гайка с уменьшенным наружным диаметром для тесных мест. Резьба у неё своя: у ER16 M19×1 против M22×1,5 у обычной, поэтому мини-гайка встаёт только на патрон под неё. В каталоге ER08M-ER20M;
- гайка с подшипником: меньше трения при затяжке, выше усилие зажима, цанга меньше закручивается.
Ключ берут под тип гайки. В разделе ключи для гаек ER есть серия NCH-ER под обычные гайки ER16-ER40 и отдельная под мини-гайки 08M-20M. Сами гайки для цанг ER продаются и поштучно, на замену изношенным.
Момент лучше задавать динамометрическим ключом. Затяжка на ощущение даёт разброс: перетянутая гайка деформирует цангу и добавляет биение, а недотянутая позволяет инструменту провернуться и вылезти из цанги. Ориентир по таблице REGO-FIX:
| Цанга и диаметр хвостовика | Обычная гайка, Н·м | Мини-гайка, Н·м |
|---|---|---|
| ER8, 1-5 мм | нет данных | 6 |
| ER11, 3-7 мм | 24 | 16 |
| ER16, 5-10 мм | 56 | 24 |
| ER20, 7-13 мм | 80 | 28 |
| ER25, 8-17 мм | 104 | 32 |
| ER32, 3-22 мм | 136 | нет данных |
| ER40, 3-26 мм | 176 | нет данных |
Для тонкого инструмента момент заметно ниже: ER16 с хвостовиком 1,5-3,5 мм затягивают на 20 Н·м, ER20 с хвостовиком 1,5-6,5 мм на 32 Н·м, ER32 с хвостовиком 2-2,5 мм на 24 Н·м. Для основного диапазона Techniks даёт те же значения в фунт-футах. Если у гайки или патрона есть паспорт со своими цифрами, работайте по паспорту. Затягивают гайку в стойке для затяжки, а не в шпинделе станка.
Как собрать цангу, гайку и инструмент
- Протрите насухо конус патрона, цангу и внутренний конус гайки, продуйте прорези. Даже мелкая стружка в гнезде заметно увеличивает биение.
- Вставьте цангу в гайку: канавкой в эксцентриковое кольцо со стороны метки на гайке, затем нажмите до щелчка.
- Вставьте инструмент минимум на 2/3 длины отверстия цанги.
- Наверните гайку на патрон от руки и дотяните ключом до рекомендованного момента.
- Если в патроне стоит упорный винт, он не должен подпирать инструмент при затяжке. Цанга при затяжке уходит в конус примерно на 0,08 мм, и упор может снизить усилие зажима до 50 %.
Чего не делать:
- вставлять цангу в патрон без гайки: такая сборка может дать биение до 0,025 мм;
- затягивать гайку без инструмента в цанге;
- наращивать ключ трубой и бить по нему молотком.
Чтобы снять цангу, открутите гайку, нажмите на торец цанги и одновременно сбоку на её задний конец напротив метки: цанга выйдет из кольца.
Патроны и оправки под цанги ER
Цанга работает только с патроном своего типоразмера. Для станков с конусом BT в каталоге есть цанговые оправки BT30, BT40 и BT50 под ER16-ER32 (на BT50 также ER40) с вылетом 70, 100 и 150 мм. По карточке оправки BT30-ER16-70 гайка идёт в комплекте, балансировка G6,3 при 15 000 об/мин или G2,5 при 25 000 об/мин, СОЖ подаётся через сквозное или фланцевое отверстие. Чем BT отличается от SK и как подобрать штревель, читайте в статье про конус BT и штревели.
Цанговые оправки C20 с цилиндрическим хвостовиком 20 мм под ER8-ER25 и вылетом 100 и 150 мм нужны, когда инструмент надо вынести дальше от шпинделя и дотянуться до глубоких мест.
Уход за цангами и гайками
Гнездо патрона чистят латунной щёткой с моющим средством, цангу продувают сжатым воздухом и вытирают насухо. Цанги храните в ложементе по размерам, а не россыпью в ящике, так на конусах меньше забоин.
Рыжий налёт на цангах и в гнезде патрона в станке с эмульсией значит, что СОЖ перестала защищать сталь. Первым делом проверьте концентрацию и pH, остальные причины разобраны в статье почему от СОЖ ржавеют детали и станок. Гайку меняют при износе резьбы и эксцентрикового кольца: изношенное кольцо хуже вытягивает цангу из конуса.
Частые вопросы
Какая цанга нужна под хвостовик 12,3 мм?
Номинал цанги ER это верхняя граница её диапазона. Хвостовик 12,3 мм возьмёт цанга на 13 мм с диапазоном 13-12 мм или промежуточная 12,5-11,5 мм, если производитель такие делает. Цанга 12-11 мм для него мала, дотягивать её силой нельзя.
Подойдут ли цанги другого производителя к моему патрону ER?
Да, если совпадает типоразмер: посадочные размеры цанги, патрона и гайки едины по DIN 6499 и ISO 15488. Биение на инструменте при этом зависит от всех трёх деталей сборки, а не только от новой цанги.
Чем мини-гайка отличается от обычной?
У мини-гайки меньше наружный диаметр и своя резьба: у ER16 M19×1 вместо M22×1,5. Она встаёт только на патрон с резьбой под мини-гайку, а затягивают её меньшим моментом: для ER16 по таблице REGO-FIX 24 Н·м вместо 56.
Можно ли затянуть гайку без инструмента в цанге?
Нет. Пустая цанга сжимается сильнее, чем рассчитана, и деформируется или трескается, после этого она уже не держит биение. Без инструмента гайку наворачивают только от руки.
Когда менять цангу?
Цангу меняют по состоянию, а не по сроку: забоины на конусе, следы проворота инструмента в отверстии, трещины в перемычках, биение на чистой сборке больше допуска своего класса.
Подберём цанги, гайки и оправку под ваш станок: назовите конус шпинделя и диаметры хвостовиков инструмента. Звоните +7 (495) 135-25-88 или выбирайте в разделе цанги ER, доставляем по России.