Цанги ER11, ER16, ER20 и ER25: размеры, диапазон зажима и как подобрать цангу под фрезу и шпиндель

Цангу под фрезу подбирают по двум признакам: серию ER определяет шпиндель, а номинал цанги определяет диаметр хвостовика фрезы. Серия задана конусом в валу шпинделя, и цанга другой серии в него не встанет. Номинал берут так, чтобы хвостовик попал в диапазон зажима цанги. Ниже таблица «хвостовик фрезы, цанга» с диапазонами зажима из карточек, размеры серий ER11, ER16, ER20 и ER25, шпиндели каталога с их сериями и ответы на частые вопросы. Устройство гайки, моменты затяжки, классы точности, уход и цанговые патроны разобраны на странице все цанги ER в каталоге.

Коротко: какую цангу ставить

Номинал цанги равен диаметру хвостовика, серия равна серии шпинделя. Для хвостовика 6 мм в шпинделе ER16 нужна цанга ER16 6 мм, а в шпинделе ER11 цанга ER11 6 мм. Цанга зажимает не только хвостовик номинала, но и более тонкий: верхняя граница диапазона равна номиналу, нижняя ниже номинала на 0,5 мм у ER11 и на 1 мм у остальных серий. Так, цанга ER11 4 мм зажимает хвостовики от 3,5 до 4 мм, а цанга ER16 6 мм от 5 до 6 мм.

В клетках диапазон зажима цанги в миллиметрах, значения взяты из карточек цанг. Слово «нет» значит, что хвостовик толще наибольшего по DIN 6499 для этой серии и цанги такого размера в серии нет. Хвостовик 3 мм попадает в диапазон цанги 3,175 мм, но держится не на номинале, поэтому биение у него больше, чем у хвостовика 3,175 мм. Цанги сверх стандартного ряда описаны в отдельном разделе ниже.

Размеры серий ER11, ER16, ER20 и ER25

Серии отличаются размером корпуса цанги и наибольшим хвостовиком. Размеры заданы стандартом DIN 6499 и его международным преемником ISO 15488, поэтому цанга любого производителя встаёт в конус своей серии.

Диапазон одной цанги в таблице дан для хвостовиков толще 2,5 мм. Корпус цанги задан двумя числами: диаметр и длина.

Диапазон зажима одной цанги

Цанга сжимается по всей длине и держит хвостовик в пределах диапазона из карточки. Запись «зажим от 5 до 6 мм» у цанги ER16 6 мм значит, что она держит хвостовики от 5 до 6 мм, а точнее всего хвостовик 6 мм: хвостовик номинала ложится на всю поверхность отверстия, а у нижней границы лепестки сходятся под углом и биение растёт. Точность цанги производители задают для хвостовика номинального размера.

Хвостовик толще номинала в цангу не вставляют: цанга рассчитана на сжатие, а раздвинуть её хвостовиком значит деформировать лепестки. Хвостовик тоньше нижней границы диапазона держит цанга меньшего номинала. Четвертьдюймовый хвостовик 6,35 мм (1/4″) не попадает ни в диапазон цанги 6 мм (5-6 мм), ни цанги 8 мм (7-8 мм), ему нужна цанга 6,35 мм.

Какая серия подходит какому шпинделю

Серию цанги определяет шпиндель: конус выточен прямо в валу, а гайка и цанга у каждой серии свои. Цанга ER20 с корпусом 21 мм не войдёт в конус ER16, рассчитанный на корпус 17 мм, поэтому заменить серию цанги другой серией нельзя. Диаметр корпуса шпинделя серию не определяет: в корпусе 80 мм из каталога стоят и ER11, и ER16, и ER20.

Например, у шпинделя GDZ 1,5 кВт с цангой ER16 конус ER16 принимает хвостовики от 1 до 10 мм, под каждый диаметр нужна своя цанга, а в комплекте идёт одна цанга ER16. Остальные модели собраны в разделе шпиндели для фрезерного станка ЧПУ. Водяное или воздушное охлаждение от серии цанги не зависит, это отдельный выбор: он разобран в статье водяное или воздушное охлаждение шпинделя.

Пример: набор цанг под три фрезы

Шпиндель ER16 и фрезы с хвостовиками 3,175, 6 и 10 мм: нужны три цанги ER16 на 3,175, 6 и 10 мм, по одной на каждый размер. Цанга из комплекта шпинделя закрывает только один хвостовик, остальные берут отдельно по таблице выше. Тот же набор в шпинделе ER11 собрать нельзя: цанги ER11 есть на 3,175, 4, 5 и 6 мм, а хвостовик 10 мм в серию ER11 не входит. Обратная ситуация: фрезы с хвостовиками 4 и 6 мм работают в обеих сериях, и выбор между ними определяется шпинделем, а не фрезой.

Дюймовые хвостовики

Дюймовые хвостовики пересчитывают в миллиметры умножением на 25,4: 1/8″ это 3,175 мм, 1/4″ это 6,35 мм, 1/2″ это 12,7 мм. Дюймовая цанга 3,175 мм (1/8″) есть во всех четырёх сериях, цанга 12,7 мм (1/2″) в сериях ER20 и ER25: в ER11 и ER16 наибольший хвостовик по DIN 6499 меньше. Метрическая цанга 12 мм хвостовик 12,7 мм не примет, а цанга 13 мм удержит его у нижней границы диапазона с большим биением, поэтому под дюймовую фрезу берут дюймовую цангу.

Цанги больше стандартного ряда

Стандарт DIN 6499 ограничивает серии наибольшим хвостовиком: ER11 до 7 мм, ER16 до 10 мм, ER20 до 13 мм, ER25 до 16 мм. В каталоге есть цанги больше этого ряда: ER11 8 мм, ER20 14 и 16 мм, ER25 18 и 20 мм. Корпус, наружный конус 8° и канавка под кольцо гайки у них такие же, как у стандартных цанг серии, поэтому они встают в тот же вал и ту же гайку. У ER11 8 мм диапазон зажима от 7,5 до 8 мм, у ER20 14 мм от 13 до 14 мм, а ER20 16 мм, ER25 18 мм и ER25 20 мм рассчитаны на хвостовик ровно своего номинала.

Как проверить цангу и гайку

Если биение фрезы выросло, проверяют три детали: конус вала, цангу и гайку, и начинают с чистки конуса: пыль и стружка в нём дают биение сильнее, чем допуск самой цанги. Цангу меняют, если на конусе видны следы проворота или натиры, а фреза проскальзывает при нормальной затяжке. Когда замена цанги и гайки биение не вернула, причину ищут в подшипниках, порядок описан в статье замена подшипников шпинделя.

Частые вопросы

ER11 или ER16: что выбрать?

Серию выбирают по шпинделю, а не по цанге: ER11 стоит в шпинделях 0,8 кВт и части шпинделей 1,5 кВт, ER16 в шпинделях 1,5 и 2,2 кВт. Если шпиндель ещё не выбран, смотрят на наибольший хвостовик: ER11 держит хвостовики до 7 мм, ER16 до 10 мм. Хвостовики 3,175, 4, 5 и 6 мм есть в обеих сериях, хвостовик 10 мм только в ER16.

Подойдёт ли цанга ER20 в шпиндель ER16?

Нет. Цанга ER20 с корпусом 21 x 31,5 мм не войдёт в конус ER16, рассчитанный на корпус 17 x 27,5 мм, а гайка у каждой серии своя. В шпиндель ER16 ставят только цанги ER16.

Как узнать серию на своём шпинделе?

Серию указывает маркировка на гайке шпинделя, а в карточках шпинделей она записана в характеристике «Тип цанги». Если маркировки нет, штангенциркулем измеряют наружный диаметр корпуса цанги: 11,5 мм это ER11, 17 мм это ER16, 21 мм это ER20, 26 мм это ER25.

Можно ли зажать хвостовик тоньше диапазона цанги?

Нет. Хвостовик тоньше нижней границы диапазона держит цанга меньшего номинала: для хвостовика 5 мм в ER16 берут цангу 5 мм с диапазоном 4-5 мм, а не цангу 6 мм с диапазоном 5-6 мм, у которой 5 мм лежит на самой границе.