Цанговые патроны ER

ЦАНГОВЫЕ ПАТРОНЫ ER

Цанговые патроны типа ER — это универсальные и прецизионные системы зажима инструмента и заготовок, основанные на упругих цангах с конусной посадкой. Они применяются на токарных, фрезерных, сверлильных, расточных и шлифовальных станках, а также в автоматических линиях и обрабатывающих центрах с ЧПУ.

Основное назначение цанговых патронов — точное, соосное и жёсткое закрепление инструмента (фрез, сверл, метчиков, разверток и др.) при сохранении высокой точности биения.

Конструкция и принцип работы

Система ER была стандартизирована по DIN 6499 (ISO 15488) и состоит из трёх основных элементов:

1. Корпус патрона — имеет наружный конус (BT, CAT, SK, HSK или цилиндрический) для установки в шпиндель станка и внутренний конус под цангу ER.

2. Цанга — прецизионная пружинная втулка с продольными разрезами, выполненная из закалённой пружинной стали. Обеспечивает упругий зажим инструмента по всей окружности.

3. Зажимная гайка — имеет внутренний конус, при затяжке которого цанга сжимается и надёжно фиксирует инструмент.

Принцип работы заключается в том, что при затяжке гайки цанга втягивается в конус патрона и равномерно обжимает инструмент по всей длине посадочной зоны. Такая схема обеспечивает точное центрирование и равномерное распределение зажимных усилий.

Типоразмеры и диапазон зажима

Стандартная серия цанг ER включает типоразмеры ER8, ER11, ER16, ER20, ER25, ER32, ER40, ER50, где число обозначает условный наружный диаметр гайки (в миллиметрах).

Каждая цанга обеспечивает диапазон зажима на 1 мм меньше номинального диаметра. Например, цанга ER32–10 подходит для инструмента Ø9–10 мм.

Варианты исполнения

• ER стандартные (DIN 6499 / ISO 15488) – универсальное исполнение для большинства применений.

• ER UP (Ultra Precision) – высокоточные, с биением ≤0,003 мм, применяются на фрезерных и шлифовальных центрах.

• ER sealed (герметичные) – с уплотнением для подачи СОЖ через инструмент.

• ER Coolant Ring / Jet Type – с каналами подачи охлаждающей жидкости через гайку.

• ER Tap / Threading Type – для крепления метчиков, с компенсацией осевого хода.

Особенности конструкции и материалов

Корпуса цанговых патронов изготавливаются из легированных сталей (42CrMo4, 20CrMnTi) с последующей цементацией и закалкой до HRC 55–60. Поверхности конусов шлифуются с допуском до 2–3 мкм.
Цанги изготавливаются из пружинной стали (60Si2Mn или аналогов), обеспечивая высокую упругость и износостойкость.

Для увеличения срока службы используется нитридирование или покрытие TiN / TiAlN на гайках и цангах.

Требования к точности и балансировке

• Максимальное радиальное биение для стандартных цанг ER — ≤0,01 мм; для высокоточных — ≤0,003 мм.

• Балансировка патронов для работы на высоких оборотах (до 25 000 об/мин) должна соответствовать классу G2.5 по ISO 1940-1.

• Для скоростных шпинделей рекомендуется применять гайки с шариковой опорой (bearing nut) для равномерного зажима и снижения трения.

Преимущества системы ER

• Универсальность — подходит для различных типов инструмента и станков.

• Простота обслуживания и быстрая смена инструмента.

• Высокая точность биения и повторяемость установки.

• Равномерное распределение зажимных усилий по окружности.

• Совместимость со всеми распространёнными типами шпиндельных конусов (BT, SK, CAT, HSK, ISO).

Рекомендации по эксплуатации

1. Перед установкой очищайте конус патрона, цангу и инструмент от стружки и масла.

2. Никогда не зажимайте инструмент вне диапазона цанги.

3. Используйте динамометрические ключи для точного момента затяжки гайки.

4. Меняйте цанги при видимом износе, появлении трещин или биении более 0,01 мм.

5. При работе с СОЖ используйте герметичные (sealed) или охлаждаемые (coolant-through) исполнения.

Цанговые патроны ER остаются одним из самых универсальных и точных решений для зажима инструмента в металлообработке, сочетая простоту конструкции, высокую точность и экономичность. Они являются стандартом де-факто в большинстве современных станков с ЧПУ и ручных систем крепления инструмента