Приспособления для зенковки

Виды зенковок и их назначение

Инструмент зенковка обязательно входит в технологический процесс при изготовлении различных механизмов. Так как сложный механизм может иметь отверстия различного диаметра или могут быть разные требования к обработке: глубина зенкования, чистота получаемой поверхности, угол конуса или цилиндрическое углубление, то и режущие элементы для этих целей бывают разными.

Если брать режущую область инструмента, то можно встретить зенковки с такими формами резцов:

1. Конического вида. Ножи такого элемента расходятся из центра торца под углом к телу инструмента. Угол здесь может быть разным: от 30 до 120 градусов с шагом 30 градусов. Также разным может быть и диаметр.
2. Элементы с режущими кромками на окружности цилиндра. Эта форма резца позволяет получать ровные цилиндрические углубления.

3. Элементы для торцевания.

Существует также классификация резцов-зенковок по величие диаметра, которым можно обработать отверстие:

1. Простой инструмент. Диаметр здесь варьируется от 1.5 до 0.5 мм.
2. Зенковки, рассчитанные на диаметр реза от 6 до 0.5 мм, у которых имеется конус предохранительного назначения либо он отсутствует.
3. Режущие элементы, где конструктивно имеется хвостовик, рассчитанные на диаметр 8–12 миллиметров.

Основным назначением зенковки является возможность проведения над отверстиями следующих операций:

1. Обработка отверстия таким образом, что в его начале может образоваться конусное углубление.
2. Получение в отверстии углублений, когда нужна плоскость опорного назначения.
3. Удаление фаски на торце канала отверстия.
4. Создание углубления под потайные шляпки метизов.

Правила работы инструментом

При использовании зенковки работы следует проводить с помощью токарного или сверлильного станка

Очень важно, чтобы патрон был в исправном состоянии, иначе при биении резца получить четкое цилиндрическое углубление не получится. Правила использования инструмента следующие:

• Для каждого рода работы нужно выбирать подходящий для этого тип режущего элемента: для образования конуса с заглублением – зенковку с продолговатым телом и направляющей цапфой, для небольших углублений – обычную конусную зенковку, для твердых сплавов – инструмент с твердосплавными напайками.
• Диаметр режущего элемента должен соответствовать необходимому диаметру углубления. Если делать обработку инструментом с гораздо большим диаметром, это может привести к плохой центровке углубления относительно отверстия, несоблюдению угла конуса и точной глубины.
• При выборе скорости вращения резца нужно придерживаться тех оборотов, которые рекомендованы для конкретного данного инструмента. Завышение оборотов ведет за собой перегрев рабочей части и быстрый износ режущих кромок.
• При работе с чугуном или сплавами из твердого материала необходимо отводить тепло из рабочей зоны, для этого нужно применять специальные эмульсии.
• Зенковка должна быть точно отцентрирована относительно середины отверстия.

Зенкер

Зенкер

Обработка металла зенкерованием похожа сверление-это вращение зенкера во круг своей оси. При зенкеровании отверстие улучшается в точности до 9-11 квалитета точности. Так же при помощи зенкера улучшается и шероховатость отверстия до Rz 2,5 мкм.

Основные назначения зенкера:

1. Калибровка уже готовых отверстий для крепежа(болты, шпильки)
2. Улучшение качества отверстия перед нарезкой резьбы или использованием развертки.

Зенкерование не делают при помощи обычной дрели или любым другим ручным способом. Ведь цель этой операции направлена на улучшения качества отверстия, что сделать при помощи дрели почти не возможно. Поэтому зенкерование выполняется станочным способом при помощи сверлильного, токарного, фрезерного станков.

Если разделять зенкеры на группы, то в металлообработке выделяют две группы по точности:

1. Зенкер с номером 1-В основном применяется для получистой обработки в качестве подготовительных работ перед развертыванием или нарезанием резьбы.
2. Зенкер с номером 2-Применятся для конечных работа. Имеет относительно высокий класс точности H11

По конструкции используются два вида зенкеров-цельные и насадные(разбирающиеся). Если говорить о цельных, их применяют чаще, и они имеют концевик в виде конуса. Имеет канавку для отвода стружки и охлаждения и режущие зубья. Если говорить о насадных зенкерах, их конструкция отличается съемным наконечником, который крепится за счёт внутреннего отверстия.

Так же есть зенкеры, которые применяются намного реже, в особых случаях. А именно это зенкеры с наваренными пластинами из наиболее твердого металла, наваренные или сборные зенкеры.

Материал из которого изготовлен наконечник зенкера

В цельных зенкерах для изготовления режущих зубьев применяется сталь марки P18 или P19.  Если зенкер изготовлен для обработки твердосплавных металлов, то его зубья изготовлены из сплавов металлокерамики ВК4, ВК6 или ВК8. Если предстоит обрабатываться стальные изделия- Т15К6

При работе с зенкерами следует учитывать условия работы:

При выполнении работ зенковой не забывайте об охлаждении и смазывании рабочей поверхности и зенковки. Если обрабатываете цветной металл или изделия из стали, применять смазывание и охлаждение не обязательно.

• При выборе зенкера, учитывайте материал с которым будете работать.
• Не забывайте о возможности выбора крепления зенкера в патроне станка.
• Предполагаемый объём отверстий, доступ к обрабатываемому отверстию.

Сферы применения зенковки

Зенкование и зенкерование, несмотря на то, что используются для обработки предварительно подготовленных отверстий, имеют ряд принципиальных отличий. Основным назначением зенкования является формирование в верхней части предварительно подготовленного отверстия конических или цилиндрических углублений, которые необходимы для того, чтобы скрывать головки используемых крепежных элементов.

Коническая зенковка с хвостовиком Морзе тип 8, материал режущей части — сталь HSS (аналог Р6М5)

По степени чистоты формируемого в процессе выполнения зенкования углубления такую технологическую операцию относят к получистовой. Как правило, ее выполняют перед развертыванием отверстий в заготовках из различных материалов. В качестве оборудования, на котором выполняется зенкование, могут использоваться сверлильные, токарные, фрезерные и расточные станки. Отличительной особенностью такой технологической операции является то, что выполняют ее на малых оборотах, совершаемых зенковкой или обрабатываемой заготовкой.

По конструктивному исполнению различают зенковки:

• конические (ГОСТ 14953-80);
• цилиндрического типа.

Типы конических зенковок

Отдельную категорию зенковок составляют шарошки, которые изготавливаются из твердосплавных материалов и используются преимущественно для выполнения шлифовально-обдирочных работ. Еще одним типом зенковок, которые применяются для обработки и снятия фасок в отверстиях, расположенных в труднодоступных местах, являются инструменты обратного типа. Специалисты, которые часто работают с зенковками данного типа, предпочитают иметь в своем распоряжении целые их наборы, которые позволяют выполнять обработку отверстий с различными геометрическими параметрами.

Шарошка – разновидность зенковки, используемая для прирезки клапанов двигателя внутреного сгорания

Выпускаемые по ГОСТ 14953-80 зенковки конические имеют стандартную конструкцию, составными элементами которой являются хвостовик и рабочая часть с передним концом, заточенным под конус. Угол конуса, который формируют боковые поверхности передней части такой зенковки, может составлять 60, 75, 90 или 120°. ГОСТ 14953-80 регламентирует и количество зубьев на рабочей части, которое зависит от ее диаметра.

Так, на зенковках различных диаметров (12–60 мм) может содержаться от шести до двенадцати режущих зубьев. В зависимости от длины используемого для обработки инструмента, которая также регламентируется положениями нормативного документа, для его поддержки на станке может использоваться цапфа, обеспечивающая соосность формируемой поверхности.

Типы стандартных конических зенковок

Цилиндрические зенковки, в отличие от конического инструмента (выпускаемого по требованиям, которые оговаривает ГОСТ 14953-80), целенаправленно используются для подрезания фасок под металлические изделия. Рабочая часть такой зенковки, обычно имеющая износоустойчивое покрытие, напоминает сверло, но отличается от него большим количеством режущих зубьев. В зависимости от диаметра рабочей части, на ней может быть от 4 до 10 режущих зубьев. Чтобы надежно зафиксировать положение такого инструмента в процессе его работы, на его торце имеется специальная направляющая цапфа – цельная или съемная. Наиболее удобными и практичными в использовании являются зенковки со съемными цапфами. Кроме того, для большей эффективности выполняемой обработки на зенковку могут устанавливать дополнительную режущую насадку.

Для того чтобы при помощи одной зенковки обработать несколько отверстий на одну глубину, инструмент оснащают специальной державкой с ограничителем, который может быть неподвижным или вращающимся. Режущий инструмент в таком случае крепится в державке, а его рабочая часть выступает из ее упора на величину, равную глубине обрабатываемого отверстия.

Эти фаски на отверстиях были выполнены конической зенковкой

Материалом для изготовления зенковок могут служить различные металлы и сплавы, в частности:

• углеродистые инструментальные стали;
• легированные быстрорежущие стальные сплавы;
• твердосплавные материалы.

Для обработки отверстий, выполненных в мягких металлах, а также в таких материалах, как дерево или пластик, применяются зенковки, изготовленные из стальных сплавов. Если же необходимо выполнять обработку отверстий, которые выполнены в изделиях из более твердых металлов, то для этого используют твердосплавные зенковки. Последние в состоянии выдерживать значительные нагрузки, возникающие при обработке металлов с высокой твердостью.

2 Отличия зенкерования и смежных операций

Зенкерование подобно операции рассверливания – производится с уже готовым отверстием. Но получаемый результат более точный – в процессе работы исправляются погрешности после штамповки, сверления или литья. Выравнивается соосность, улучшается точность и чистота поверхности отверстия.

Сверло, особенно при прохождении глубоких отверстий, может отклониться от центра из-за низкой жесткости. Инструмент для зенкерования обладает более высокой жесткостью за счет большего числа зубьев (режущих кромок), что обеспечивает лучшее направление и точность, а меньшая глубина резки обеспечивает высокую чистоту. Сверлением получают 11–12 квалитеты отверстия, шероховатость поверхности которого Rz 20 мкм. Для зенкерования эти показатели – 9–11 квалитеты и Ra 2,5 мкм соответственно.
Развертывание, производимое после сверления и зенкерования, еще более точная операция (6–9-й квалитеты, Ra 1,25–0,25 мкм) – это вид чистовой обработки резанием. Используемый инструмент – развертка. Зенкерование отличается от развертывания тем, что является получистовой операцией. Часто зенкерование путают с зенкованием и ошибочно называют зенкером другую оснастку для обработки отверстий резанием – зенковку.

МАРКИРОВКА, УПАКОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

5.1. На шейке, хвостовике или державке зенковки должны быть четко нанесены:

а) товарный знак предприятия-изготовителя;

б) диаметр для зенковок типов 2-4 или диаметр у зенковок типов 1,5-11;

в) угол конуса зенковки;

г) обозначение зенковки (последние четыре цифры);

д) марка стали режущей части (на зенковках из быстрорежущей стали).Примечания: 1. На зенковках типов 1-4 диаметром от 5 до 8 мм и типов 5-7 диаметром от 8 до 12,5 мм допускается маркировать только данные, указанные в подпунктах а, б, в.

2. Маркировку на хвостовиках или державках зенковок допускается наносить электрохимическим, химическим или другим способом, не влияющим на качество поверхности и при условии сохранения их геометрических форм, а также в выточке для маркировки.

3. (Исключено, Изм. N 1).

4. Марку стали Р6М5 и Р6АМ5 допускается не маркировать.

5. Допускается маркировать вместо марки быстрорежущей стали буквы «HS» для стали с содержанием вольфрама до 3% включительно, буквы «HSS» — для стали с содержанием вольфрама 6% и более, буквы «HSSCo» — для стали с содержанием кобальта, с указанием марки стали на этикетках.

5.2. Вариант внутренней упаковки зенковок — ВУ-1 по ГОСТ 9.014.

5.1, 5.2. (Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

5.3. Остальные требования к упаковке, маркировке, транспортированию и хранению — по ГОСТ 18088.(Введен дополнительно, Изм. N 1).Разд.6. (Исключен, Изм. N 1).

Сущность процесса зенкования

Зенкование и сверление тесно связаны между собой. Обычно зенкование проводят по готовому отверстию, но бывают случаи, когда необходимо сделать углубление без предварительного сверления. И в том, и в другом вариантах используют инструмент зенковку разных конструкций.

Сам процесс зенкования очень прост: специальным резцом снимают фаску на отверстии. Чем больше металла снято, тем больше получается углубление. Форма зенковки обычно коническая. Здесь главное – соблюсти строгую центровку режущего элемента и отверстия: должна быть идеальная соосность. В противном случае будет наблюдаться смещение углубления относительно отверстия, и шляпка винта не сможет в него войти.

Чтобы выполнить операцию зенкования для получения фасок и для углублений, необходимо пройти следующие этапы технологического процесса:

• Измерить шляпку резьбового метиза, под который будет производиться углубление (имеются в виду как диаметр, высота, так и угол скоса, если шляпка имеет конструкцию под потай).
• Подобрать соответствующую зенковку и закрепить ее в сверлильном или токарном оборудовании.
• Строго соблюдая соотношение осей, закрепить напротив резца заготовку с отверстием.
• Включить сверлильное оборудование и выставить необходимое количество оборотов (если это позволяет схемотехника станка) или заведомо подобрать необходимый инструмент под параметры оборудования.
• Провести зенкование отверстия.

Это интересно: Гибка профильной трубы: делаем трубогибочный станок своими руками

Особенности зенкования отверстий

Раззенковка отверстий – высокоточная операция, требующая высококачественного инструмента и исправного сверлильного оборудования. Зенковки должны проходить периодическую проверку на соответствие норме по диаметру и углу конусности. Результаты проверки фиксируются в журнале инструментального участка.

Специалисты по металлообработке сформулировали следующие рекомендации по выполнению операции:

• во время работы с твердыми стальными и ли чугунными сплавами следует использовать для охлаждения материала и инструмента специальные эмульсии, например, жидкость СОЖ;
• при подборе инструмента нужно учитывать материал детали, его прочность и твердость;
• перед началом работы следует проверить надежность и точность фиксации инструмента в патроне, отсутствии особых биений шпинделя;
• чтобы зенковать внутреннюю фаску, следует пользоваться специальной оправкой, центрирующей инструмент;

Раззенкованное отверстие следует проверять на соответствие размерам чертежа только поверенным измерительным инструментом.

Конструктивне особенности

Если рассматривать зенковку, то можно выделить некоторые её части

• Режущая часть. Это основная часть который выполняет процесс зенкования. Состоит из нескольких режущих кромок, расположенных под углом от центра к бокам.
• Хвостовик. При помощи хвостовика зенковка закрепляется в инструменте или станке, ан котором будет выполняться работа. Хвостовик может быть конусным или иметь цилиндрическую форму.
• Часть между хвостовиком и режущей частью имеет в одном месте особо тонкую форму. Эта чаcть работает в роли предохранителя. Если зенковка застрянет, дабы избежать серьёзных последствий, именно в этой части зенкова ломается.

Cтроение зенковки Одна из разновидностей зенковки имеет наплавленные лезвия на рабочей части, что позволяет обрабатывать твердые сплавы металла.

Правила работ с зенковкой

При выполнении работ на токарном или сверлильном станке зенковкой, нужно помнить и соблюдать ряд простых правил. Перед началом выполнения работ, проверьте состояние патрона на станке. Ведь если патрон находится в неисправном состоянии, хорошо закрепить зенковку не получится, тем самым вы не сможете получить качественно обработанное отверстие. Зенковка отверстий выполняется соблюдаю следующие правила:

1. Для выполнения работ, зенковка должна находиться строго по центру обрабатываемого отверстия.
2. При обработке твердых металлов, таких как чугун нужно делать перерывы в работе и использовать специальные растворы для отведения тепла. В быту для таких целей используют техническое масло.
3. При работе не превышайте оборотов, заявленных производителем. Несоблюдение этого правила последует за собой быстрый износ режущих кромок за счёт нагрева.
4. Правильно подбирайте диаметр зенковки для обрабатываемого отверстия. При выборе не правильного размера, обработка будет не качественная, а именно неправильной центровке, не ровных краям.

Принцип зенкерования металла

Чтобы понять, как происходит процесс зенкерования, нужно иметь представление об устройстве инструмента, выполняющего эту операцию. Это приспособление называется зенкером. Самый простой хвостовой зенкер по форме напоминает обычное сверло, но у него имеются существенные отличия. Разница между сверлом и зенкером в наличии у последнего большего количества боковых режущих кромок, которые идут по спирали. Благодаря им происходит снятие тонкого слоя металла в канале при прохождении зенкера сквозь него. В процессе прохождения вдоль рабочей области зенкеру сообщается поступательно-вращательное движение. Сам процесс улучшения класса точности отверстия путем зенкерования проходит следующим образом:

1. В соответствии с диаметром, который необходимо получить в итоге после операции, выбирают диаметр зенкера. Он должен быть больше исходного (диаметр инструмента зависит от нескольких факторов) и соответствовать конечному диаметру при финишной обработке или промежуточному при дальнейшей развертке.
2. Этот выбранный зенкер при помощи хвостовика закрепляют в патроне станка (сверлильного, токарного).
3. Обрабатываемую деталь фиксируют каналом строго напротив зенкера, чтобы их оси идеально совпадали.
4. Включают станок и выставляют определенные обороты вращения инструмента. Они строго регламентированы и зависят от типа режущего элемента, металла и диаметра отверстия.
5. Подают этот инструмент в рабочую область на скорости, которая тоже выбирается не случайно. Иногда в область обработки также подают охлаждающее вещество, когда того требует технологический процесс.

Отличие зенкования от зенкерования

Зенкование и зенкерование – это разные понятия, хоть и звучат очень похоже. Каждая технологическая операция имеет свои особенности и специфику. Под зенкованием понимается срезание достаточно большого слоя материала с заготовки для целей создания углублений, которые предназначены для скрытого установления крепежа. Кроме того, зенкование предназначено для выбора фасок. Зенкерование же представляет собой обработку внутренней поверхности материала будущего изделия для повышения точности, улучшения формы и качества в целом. Зенкер отверстие не углубляет, а лишь снимает очень тонкий слой материала, совершенствуя поверхность заготовки.

Терминология

Зенковка – является многолезвийным инструментом для резки, используемая при обрабатывании отверстий в металлических деталях. После обработки получаются углубления конического/цилиндрического типа, можно создать опорную плоскость около отверстий, снять фаску на центровом отверстии.

Раззенковка отверстий – это вторичная подготовка готовых отверстий для размещения головок метизов – болты, винты, заклепки

Зенкер – инструмент для резки с многолезвийной поверхностью. Применяется в обработке отверстий цилиндрического/конического типа в заготовках для расширения диаметра, улучшения характеристик поверхностей и точностей. Этот тип обработки называется зенкерованием. Это получистовая обработка резанием.

А — сверление сверлом В — растачивание на токарном станке С — зенкерование зенкером D — развёртывание развёрткой E,F — цекование цековкой G — зенкование зенковкой H — нарезка резьбы метчиком

Зенкование отверстий – процесс возделывания верхней части проема, чтобы, например, снять заусенцы с края отверстия или создать углубления, чтобы спрятать шляпку заклепок либо шурупа и сравнять с поверхностью детали. Приспособление, используемое для этой задачи, называется зенковкой.

Это интересно: Воронение металла, стали в домашних условиях

Классификация зенкеров и их назначение

Зенкер был разработан для машиностроения и применяется в основном в операциях металлообработки. Бывают разные виды зенкеров – все они используются в определенных технологических процессах. Классификация инструмента идет в первую очередь по двум основным группам:

1. К первой группе относятся элементы разных видов и конструкций, основным назначением которых является промежуточный этап обработки, за ним следуют припуск и развертывание.
2. Во вторую группу входят инструменты, предназначенные для финишной обработки отверстий в металле с точностью, что соответствует 4 и 5 классу (Н11 – квалитет).

Имеются отличия по конструкции. В этой категории бывают следующие виды инструмента:

1. Цельнометаллический элемент, где режущая рабочая часть и хвостовик выполнены на одном металлическом стержне.
2. Сборный элемент – зенкер насадной, который надевается на стержень направляющей. В качестве направляющей может быть продолжение хвостовика или специальное сверло. Суть в том, что можно объединить разные по диаметру элементы на одном инструменте, если отверстие сложное и имеет несколько диаметров.
3. Зенкер сварной.
4. Инструмент, в котором имеются твердосплавные режущие пластины.

Также есть отличия по форме рабочей зоны. Это такие виды инструмента:

1. Элементы с рабочей областью в форме цилиндра. Их основное назначение – расширять отверстия методом зенкерования.
2. Элементы с цилиндрической рабочей областью, где имеется направляющая цапфа. Эта конструкция используется для обработки отверстий под крепежные метизы.
3. Зенкеры конической формы необходимы, если нужно образовать коническое углубление в начале отверстия.
4. Элементы с рабочей областью на торце инструмента позволяют проводить зачистку торцевых плоскостей приливов, бобышек.

Особенности конических зенкеров

Зенкер конического вида имеет хвостовик, тело (основание) и лезвия. Острые кромки, которые отвечают за рез в таком инструменте, бывают в количестве 6–12 единиц. Эти кромки имеют форму прямого типа, основание же внешней части выполнено плоским. Угол рабочей части (выраженный в градусах) в зависимости от стандарта может быть 120, 90, 75 и 60 единиц. Чтобы во время обработки отверстий соблюсти соосность, некоторые конусные элементы снабжены направляющей цапфой. По глубине обработки конусные зенкеры делятся на:

• резцы зенкования на небольшую глубину – основание у них цилиндрическое и продолговатое;
• резцы зенкования на небольшую глубину и зенкования материалов листовой стали – основание у них коническое с узкой цилиндрической юбкой;
• резцы для зенкования на большую глубину – основание узкое, цилиндрическое, с небольшим углом к хвостовику.

Получение необходимого углубления в отверстии коническим зенкером предполагает, что во время сверления нужно обеспечить припуск 2–3 мм. Сам процесс обработки осуществляется посредством применения станка для токарных работ, в патрон которого он крепится. Деталь выставляют отверстием напротив резца в строгом соблюдении осей. Рабочая часть инструмента подается к заготовке в ручном режиме.