Даже у самого надежного фирменного электроинструмента, такого как электродрель, перфоратор или шуруповерт, не говоря об инструменте китайского производства, со временем, в зависимости от интенсивности эксплуатации, изнашивается и начинает плохо держать сверла, биты, или заклинивать зажимной патрон.
Такая участь постигла и патрон моей электродрели, служащей верно уже более 12 лет. Проявляться неисправность начала с заклинивания, выражающегося в трудности вращения отжимного кольца. Вдобавок вовнутрь патрона при ремонте квартиры попала вода, и в направляющих пазах кулачков патрона появился налет ржавчины. Рабочие поверхности кулачков тоже износились. Хотя сверлильный патрон еще был рабочим, но менять сверла было крайне неудобно. Решил заменить его новым, и тут возник вопрос, а как снять патрон с вала дрели?
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.
Кулачковые токарные патроны
Наиболее удобные и функциональные. Работают как на сжатие, так и на разжимание, поэтому могут захватывать заготовку как снаружи, так и изнутри. Различаются количеством кулачков и механизмом их привода.В отличие от металлообработки, для точения дерева двух и трёхкулачковый патрон практически не применяется. Также не пользуются популярностью варианты со спиральным приводом и несъемными кулачками.Наиболее распространённый тип токарных патронов для работы по дереву – самоцентрирующиеся четырёхкулачковые, с реечно-винтовым механизмом передачи и сменными кулачками.На российский рынок они поставляются брендами Axminster, Jet, Barracuda и другими, менее известными компаниями.
Разновидности кулачков
По форме и назначению сменные кулачки для токарных патронов по дереву делятся на несколько типов, имеющих специальную маркировку:
- A, G, M – на сжатие, отличаются размером и глубиной захвата;
- D и F – действуют на разжимание;
- C и H – универсальные. Разная форма губок;
- для работы с мягким, чувствительным к сжатию деревом, используются кулачки с резиновыми креплениями.
Как работает цанговый патрон?
Расскажем, как работает цанговый патрон, который используется на токарных станках и ручном инструменте.
Оснастка состоит из нескольких цанг и самозажимной гайки, которая оказывает давление на торец патрона. Из-за прилагаемого усилия цанга смещается во втулку, уменьшаясь в размерах, а ее лепестки сжимаются и надежно закрепляют хвостовик инструмента или обрабатываемую деталь. Чтобы снять заготовку, гайку отвинчивают, тем самым увеличивая цангу в диаметре.
Главное преимущество оснастки — способность отлично центрироваться, из-за чего зафиксированный с их помощью инструмент имеет минимальное радиальное биение. А для приведения зажима в действие нет необходимости использовать ключи.
Делаем своими руками
Чтобы понять, как делается ручной инструмент для обработки дерева, рассмотрим процесс изготовления нескольких основных их разновидностей.
Мейсель
Это основной инструмент, применяемый для чистовой отделки деревянной заготовки. В умелых руках этой стамески достаточно, чтобы сотворить любой узор.
Заточенный прямо мейсель идеально подходит для создания прямоугольных выемок в заготовке. Его ширина варьируется от 4 до 40 мм, угол стандартной заточки – от 22 до 45. Нужный уклон лезвия определяется личными предпочтениями мастера со временем.
Как его изготовить:
- Берем старый напильник или любую другую плоскую прямоугольного сечения заготовку. При необходимости выравниваем рабочий конец;
- Стачиваем режущую часть, проводя первичную обточку. Используем абразивный круг, следим, чтобы лезвие обрабатывалось равномерно по толщине без перепадов;
- Закаляем, если металл не достаточно твердый;
- Ставим ручку.
Эта разновидность стамески готовится легко, с нее можно начать создание собственной коллекции ручных инструментов для набора опыта и понимания процесса.
Мейсель со скошенным лезвием более универсален, чем его собрат:
- Становится возможной обработка круглых изделий;
- Тупой угол годится для создания закруглений;
- Инструмент удобен при обработке торца изделия.
Изготовление аналогично предыдущему приспособлению:
- Заготовочная деталь обрабатывается под форму будущего инструмента;
- Создается заострение стамески под угол 70-75, после чего сделанный инструмент необходимо заточить.
- Насаживаем ручку. Мейсель готов.
По аналогичному алгоритму создаются остальные угловатые резцы для токарного станка по дереву. Заточка производится только после тщательного контроля размеров инструмента.
Соблюдение точных углов при самостоятельном изготовлении инструментов необязательно. Достаточно придерживаться нужных и удобных пропорций, ровности обработки.
Полукруг
Полукруглый оконечник стамесок позволяет создать аккуратные выемки при обработке деревянного изделия. Чтобы сделать такой резак, намечаем на заготовке контур инструмента, по которому производим обрезку. После этого уже привычным способом делаем заточку под углом 25…40.
Радиус стамески влияет на размер углубления в изделии, потому для профессионального производства желательно сделать несколько резаков с полукруглым оконечником на разные случаи.
Желобок
Деревянный ствол после обдирания коры обрабатывают желобчатыми стамесками, они предназначены для первичной черновой отделки материала и создания заготовки под изделие.
Кроме того, желобки используют для вырезания вогнутых форм и выемок при лобовом точении.
Как изготовить желобчатый резак:
- Возьмем метчик для нарезания резьбы нужного диаметра.
- Обрабатываем им заготовку металла на расстоянии до 8-10 см от края, фактически срезая половину чернового изделия.
- Затачиваем нижнюю выпуклую часть лезвия под углом 30-40.
Желобчатые самодельные токарные резцы по дереву непросты в изготовлении, но разобраться с процессом вполне возможно.
Сделать или купить
Процесс создания инструментов для работы с деревом – занятие увлекательное и не всегда простое. При наличии нужного набора инструментов у неопытного матера проблем не возникнет – процесс интуитивно понятен, но кропотлив.
Конечно, можно купить готовый набор приспособлений, но сколько он будет стоить… При этом, изнашиваемость у металла со временем усиливается и даже новенькие ныне стамески вскоре потребуют точения. Собственное изготовление – это способ получения инструмента под свою руку. Авторские резаки с индивидуальными размерами будут адаптированы под хозяина и его потребности.
Более подробное описание процесса изготовления стамесок представлено в видео. Мастер подробно рассказывает о создании заготовки, нанесении заточки и затрагивает другие важные моменты, которые необходимы для удачного завершения работы.
Обозначение цанговых патронов
Обозначение цангового патрона с наружным конусом, предназначенного для фиксации инструмента с цилиндрическим хвостовиком, на чертеже выглядит следующим образом.
Изображение №2: Цанга для универсального станка с конусом номер 50, диаметром под хвостовик (d) 12 мм, длиной 90 мм
В таблице ниже приведены стандартные размеры цанговых патронов, которые важно учитывать в расчетах:
| Обозначение конуса | D | d | l, не более |
| 30 | 31,75 | от 2 до 12 | 90 |
| 40 | 44,45 | ||
| 50 | 69,85 | ||
| 30 | 31,75 | от 10 до 25 | 100 |
| 40 | 44,45 | ||
| 50 | 69,85 | ||
| 30 | 31,75 | от 15 до 40 | 110 |
| 40 | 44,45 | ||
| 50 | 69,85 |
Действующие ГОСТы
Главный действующий стандарт, относящийся к такому типу оснастки, — ГОСТ 26539-85. В нем вводятся характеристики и маркировка цангового патрона с наружным конусом 7:24. А в Постановлении Государственного комитета СССР по стандартам №5943 даются следующие рекомендации:
- графические обозначения опор, зажимов и установочных устройств (в том числе цанговых патронов), используемые в технической документации;
- для отображения опор и зажимов применяют сплошные тонкие линии (ГОСТ 2.303-68).
Кулачковые токарные патроны
Наиболее удобные и функциональные. Работают как на сжатие, так и на разжимание, поэтому могут захватывать заготовку как снаружи, так и изнутри. Различаются количеством кулачков и механизмом их привода. В отличие от металлообработки, для точения дерева двух и трёхкулачковый патрон практически не применяется. Также не пользуются популярностью варианты со спиральным приводом и несъемными кулачками. Наиболее распространённый тип токарных патронов для работы по дереву – самоцентрирующиеся четырёхкулачковые, с реечно-винтовым механизмом передачи и сменными кулачками. На российский рынок они поставляются брендами Axminster, Jet, Barracuda и другими, менее известными компаниями.
Разновидности кулачков
По форме и назначению сменные кулачки для токарных патронов по дереву делятся на несколько типов, имеющих специальную маркировку:
- A, G, M – на сжатие, отличаются размером и глубиной захвата;
- D и F – действуют на разжимание;
- C и H – универсальные. Разная форма губок;
- для работы с мягким, чувствительным к сжатию деревом, используются кулачки с резиновыми креплениями.
Делаем цанговый патрон для ручного инструмента и станка
Простейший самодельный цанговый патрон для ручного инструмента можно создать без использования токарного станка. Если же вам требуется оснастка для машины, ее придется вытачивать из заготовки и без специальных знаний здесь не обойтись.
Способ 1. Простейшая цанга из проволоки
Для оснащения дрели с малой мощностью двигателя, которая будет использоваться для работы с деревянными и пластиковыми заготовками, подойдет миниатюрная муфта-цанга, спаянная из стальной проволоки. Важно учитывать, что полученный патрон может использоваться только для сверл одного диаметра, при этом диаметр сверла должен соответствовать выходному валу двигателя.
Фотография №2: Простейший цанговый зажим из проволоки
Для работы потребуются такие инструменты и материалы:
- цилиндрическая заготовка из металла, диаметр которой совпадает с диаметрами выходного вала двигателя и сверла;
- стальная проволока толщиной 1 мм;
- электрический паяльник;
- флюс для пайки или КФЭТ.
Проволоку следует намотать на болванку, формируя жесткую пружину. Витки проволоки необходимо располагать максимально близко друг к другу. Готовую пружину пропаивают прямо на заготовке, используя флюс или КФЭТ.
Получившуюся цанговую муфту надевают на вал электродвигателя, а в отверстие на противоположном конце вставляют сверло.
Способ 2. Цанговый зажим из винта
Цанговый патрон со схожими характеристиками можно изготовить и другим способом. Изделие будет состоять из двух частей, соединенных винтом. Фиксацию зажима на валу электродвигателя и инструмента обеспечивают цилиндрические желобки на внутренних поверхностях оснастки.
Фотография №3: Заготовки для изготовления цангового зажима
Для работы потребуются:
- болт или винт на 8 мм;
- закрытая гайка М8;
- болгарка с диском по металлу;
- дрель и сверла на 2 и 5 мм.
Фотография №4: Цанговый патрон из винта, установленный на электродрель, в работе
В ножке болта просверлите отверстие на 3 мм. Сделайте крестообразно два ровных осевых пропила болгаркой или ножовкой по металлу. После этого в закрытой гайке ровно по центру просверлите отверстие диаметром 2 мм. Расширьте его до 5 мм. Закруглите край болта, чтобы получился конус. Готовый цанговый патрон перед применением необходимо отцентрировать. Только в этом случае он будет работать корректно.
Способ 3. Самодельный цанговый патрон для фрезерного станка
Самодельный цанговый патрон для фрезерного станка можно изготовить на токарном станке. Для оснастки потребуется стальная болванка (кругляк диаметром 40 мм и высотой 70 мм). Работа проводится в два этапа. Вначале делается корпус патрона, потом зажимная гайка.
Фотография №5: Цанга для фрезерного станка, выточенная на токарном станке
Изготовление корпуса патрона:
- Зажмите болванку в патрон обратными кулачками.
- Просверлите в ней сквозное отверстие по оси и расточите его.
- Нарежьте в отверстии резьбу М27 х 2.
- Обточите наружную поверхность болванки.
- Подрежьте торец, который станет опорой для базовой опорной поверхности на шпинделе.
- Снимите полученную оправку с патрона и трехкулачковый патрон со станка и навинтите оправку на шпиндель до упора.
- Расточите цилиндрическую и коническую поверхности гнезда под цангу.
- Проточите конец оправки и нарежьте в нем резьбу для зажимной гайки.
Изготовление зажимной гайки:
- Заготовку зажмите в обратные кулачки трехкулачкового патрона.
- Просверлите в ней отверстие, расточите внутреннюю полость.
- Проточите внутреннюю торцевую опорную поверхность.
- Нарежьте в гайке ответную резьбу.
- Навинтите гайку на патрон, предварительно установленный на шпиндель станка.
Получившуюся оснастку можно усовершенствовать для более простой фиксации инструмента. С этой целью проводят накатку рифлений на боковых поверхностях корпуса патрона и гайки и делают пазы в наружных боковых поверхностях.
Снимаем патроны при различных их соединениях + (Видео)
Чтобы снять патрон, который закреплен резьбовым соединением на инструменте, необходимо выполнить следующие действия:
1) Внутри патрона имеется винт, располагающийся посередине устройства. Этот винт имеет левую резьбу.
2) Для выкручивания винта потребуется воспользоваться отверткой с крестообразным наконечником.
3) Отвинчивать его необходимо в сторону хода часовой стрелки, то есть в левую.
4) После откручивания винта, которого на некоторых моделях дрелей может и не быть, необходимо провести вывинчивание агрегата, служащего для фиксации рабочего элемента. Отвинчивание осуществляется при вращении агрегата в правую сторону.
Чтобы снимать патрон было удобно, дрель рекомендуется зажимать в тиски. Если не получается провести отвинчивание вручную, то можно воспользоваться трубным ключом или молотком, выполняя процедуры, описанные в разделе о снятии заклинившего сверла.
Такие популярные производители электроинструмента, как «Интерскол» и «Макита» имеют аналогичную конструкцию закрепления патронов на дрелях и шуруповертах. Поэтому все, что понадобится для того, чтобы раскрутить патрон — это определить тип соединения и после этого использовать тот или иной способ, как снять патрон.
Дрель «Makita» с быстрозажимным патроном и резьбовым соединением
Для снятия патрона с конусным соединением зачастую проблем не возникает вовсе. Наиболее простейшим способом является возможность проведения работ, используя молоток. С его помощью осуществляется выбивание конструктивного элемента из зацепления. Дрель необходимо при этом закрепить в тисках, чтобы патрон смотрел вниз. После этого наносятся удары по тыльной части патрона, осуществляя тем самым его демонтаж.
Дрель с различными конусами для закрепления патрона
Крепление цангового патрона на станке и ручном инструменте
Крепление цангового патрона и его центрирование выполняются на шпинделе токарного станка. Отметим, что диаметры патронов и методы их установки стандартизированы. К самым распространенным конструкциям конца шпинделя относят крепежи типа C и типа D (cam-lock). Также для установки цанговых патронов часто используют фланцы и планшайбы, которые размещаются на шпинделе.
Теперь расскажем, как отцентрировать цанговый патрон на валу двигателя ручного инструмента (электродрели). Регулировку проводят в двух плоскостях, при этом вначале устраняют биение в одной плоскости, потом — в другой. Ход работ:
- Зафиксируйте дрель на столе (в лежачем положении).
- Прокрутите патрон, чтобы нужная пара болтов стала параллельна столу.
- Проверните патрон на 180 градусов и зафиксируйте отклонение патрона.
- Исключите биение, подтягивая и ослабляя пару винтов.
Аналогичным образом поступают со второй парой винтов. Чтобы отклонение в двух плоскостях было заметнее, используйте длинное сверло.
Какую функцию выполняет патрон в дрели
Патрон дрели — это один из основных узлов механизма электродрели. Он служит для передачи вращательного движения от электромотора к рабочему инструменту. В его задачу также входит фиксация сверла таким образом, чтобы при работе соблюдалась максимальная точность сверления отверстий, надёжное крепление и быстрая замена инструмента.
В любых дрелях инструмент закрепляется в зажимном патроне
Крепление патрона на шпинделе электродрели
Собственно, существует два способа крепления:
- конусное сопряжение;
- резьбовое соединение.
Узнать тип крепления можно по маркировке:
- надписи В10, В12, В18 и т. п. характеризуют параметры конуса Морзе, особой формы сопрягаемых поверхностей (всего предусмотрено 9 типоразмеров от В7 до В45); перед этим обозначением маркируют диапазон диаметров хвостовиков свёрл, например, 1−6 В10;
- обозначения типа 1−15 М13×1,3; характеризующего параметры метрической резьбы (диаметр хвостовиков свёрл, диаметр резьбы и её шаг);
- аббревиатуры UNF (полная маркировка аналогична по структуре маркировке метрической резьбы, например, 2−13 мм ½ — UNF, где ½ обозначает диаметр резьбы в дюймах, а число 20 характеризует количество ниток резьбы на длине один дюйм), что обозначает крепление с помощью дюймовой резьбы; этот вид соединения характерен для импортных инструментов.
Как собрать по чертежам самостоятельно
Для работы по металлу новичку собрать самопальный патрон можно, но весь процесс станет головной болью из-за поисков, нестыковок, ошибок и т. д. Сделать токарный патрон для обработки дерева гораздо доступнее, хотя и не проще, как может показаться.
Прежде всего – чтобы работа шла, необходимо создать подробный сборочный чертёж с чертежами деталировки. За чертежами, потянутся мероприятия. Без чертежей и плана действий чего-либо путного достичь вряд ли удастся, ибо всякий, кто действует без плана, действует долго и плохо.
Затем начинается процесс сбора комплектующих и материалов. Процесс воплощения идей самый трепетный и несёт в себе мощную струю самообновления. А удачное завершение становится очередным благоприятным этапом в творческой жизни.
Как выбрать
Чтобы правильно выбрать токарный патрон необходимо учесть несколько важных моментов:
- рабочие параметры и точные размеры шпинделя станка;
- способ или вариант крепления патрона к шпинделю;
- для хоббийных станков немаловажную роль играет мощность привода, слабый двигатель может не справиться с задачей по крутящему моменту;
- какие и в каком количестве детали входят в комплект токарного патрона.
Не обладая четкого представления об изложенной выше информации, нельзя считать себя готовым к приобретению токарного патрона, как важного узла станка. Нужно понимать, что качество и производительность токарного станка влияют на качество и производительность труда и материальное состояние
Нужно понимать, что качество и производительность токарного станка влияют на качество и производительность труда и материальное состояние.
Как собрать по чертежам самостоятельно
Для работы по металлу новичку собрать самопальный патрон можно, но весь процесс станет головной болью из-за поисков, нестыковок, ошибок и т. д. Сделать токарный патрон для обработки дерева гораздо доступнее, хотя и не проще, как может показаться.
Прежде всего – чтобы работа шла, необходимо создать подробный сборочный чертёж с чертежами деталировки. За чертежами, потянутся мероприятия. Без чертежей и плана действий чего-либо путного достичь вряд ли удастся, ибо всякий, кто действует без плана, действует долго и плохо.
Затем начинается процесс сбора комплектующих и материалов. Процесс воплощения идей самый трепетный и несёт в себе мощную струю самообновления. А удачное завершение становится очередным благоприятным этапом в творческой жизни.
Порядок снаряжения
Ну что готовы? Пора приступать к снаряжению патронов своими руками. Однако не забудьте перед этим подготовить рабочее место. Лучше всего для этой цели подойдет обычный стол с большим количеством свободного пространства. Также не забывайте о том, что в процессе работы важно проявлять аккуратность и внимательность.
Установка капсюля
Сперва в патрон необходимо вставить капсюль. Если вы используете уже стреляную гильзу, обязательно убедитесь, что в отверстии для воспламенителя нет дефектов, иначе в процессе стрельбы гильза даст выработку. Устанавливать капсюли необходимо с помощью универсального прибора Сидоренко. Важно вставлять детали ровно, чтобы не было перекосов. Некоторые охотники заглубляют капсюль на 0,1-0,2 мм вглубь. Однако такая практика актуальна лишь в том случае, если размер бойка позволяет это сделать.
Чтобы извлечь пробитые капсюли из стреляных гильз, также используйте УПС. Для этого на приборе имеется специальное приспособление игольчатого типа. Достаточно лишь расправить «дульце», после чего стреляный капсюль достаточно легко извлекается.
Загрузка пороха
Как только новый капсюль будет установлен, можно приступать к загрузке пороха в гильзу. Для этого сперва высчитываем необходимую навеску (или следуем рекомендациям, указанным производителем на упаковке), после чего отмеряем необходимое количество с помощью электронных весов. Вставляем в патрон воронку и аккуратно насыпаем в гильзу порох. Не забудьте после этого его уплотнить, используя навойник. Однако чрезмерное усилие также будет излишним, поэтому используйте только кисти рук (давление в несколько килограмм).
Установка прокладок и пыжей
Как только порох будет насыпан и запрессован, необходимо уплотнить его с помощью пыжа, который вы изготовили сами путем высечки или приобрели в магазине. Если используете войлоковый уплотнитель, то обязательно положите под него картонную прокладку, чтобы пыж не смешался с порохом. Сверху на уплотнитель также устанавливается от 1 до 2 прокладок (зависит от толщины материала). Для удобства досылания пыжей и прокладок внутрь патрона можно использовать навойник. Однако не переусердствуйте (все-таки это досылатель, а не пресс).
Важная ремарка: в латунных гильзах рекомендуется использовать пыжи, которые на 2-4 калибра больше патрона. То есть если гильза имеет размер 15,6 мм (16 калибр), то пыж должен быть в диаметре 18,5 мм (12 калибр). Это необходимо делать из-за того, что в металлических гильзах пыжи со временем проваливаются внутрь, образуя тем самым прослойку воздуха между порохом и дробью. С пластмассовыми и бумажными гильзами таких манипуляций проводить не нужно, поскольку пыжи в них отлично держатся за шероховатые стенки.
Загрузка дроби
Как только пыж и прокладки будут установлены, можно приступать к загрузке дроби. Дабы вам не пришлось постоянно отмерять нужное количество поражающего элемента на весах, рекомендуется использовать специальные мерки. Что касается покупных пуль, то подробная инструкция по их загрузке описана на бумаге, идущей в комплекте с баллистическим снарядом. Обычно масса одной пули 12 калибра составляет 32 грамма (±2 грамма). То есть для того, чтобы пуля имела хорошую баллистику, потребуется не меньше 6 граммов пороха «Сокол».
Завальцовка патрона
После того, как все основные элементы будут размещены внутри гильзы, необходимо приступать к финальному этапу снаряжения — завальцовки гильзы. Делается это для того, чтобы дробь или картечь не высыпались в процессе транспортировки боеприпасов. Проще всего проводить завальцовку папковых гильз, поскольку нужно лишь установить картонную прокладку, а затем закрутить края цилиндра, чтобы она не выпала. То же самое можно сделать и с пластиком, однако чаще всего пластмассовые гильзы завальцовываются с помощью звездочки.
Завальцовывать гильзы из латуни можно с помощью специального станка, который обойдется в круглую сумму. В качестве прокладки обычно используется пластилин или парафин. Еще можно купить специальные пластмассовые заглушки от заводского производителя или попытаться приклеить прокладки клеем. Как бы то ни было, помучаться с завальцовкой латуни придется.
Маркирование боеприпасов
После того, как гильзы будут завальцованы, рекомендуется их промаркировать, чтобы потом не забывать, какая именно дробь или какая навеска пороха используется в тех или иных патронах. Делать это можно с помощью обычного фломастера любым удобным для вас способом. Также для крупной дроби (3-1 номера) можно использовать красные гильзы, а для дроби поменьше (7-4 номера) — синие. А еще можно приобрести специальные стикеры, которые просто наклеиваются на гильзу (на них уже напечатана вся необходимая информация).
