Зенкер как устройство для обработки отверстий

Сверление отверстий в металле ответственных изделий требует высокой точности. Образованный канал должен строго соответствовать необходимому диаметру. Получить такой результат только одним сверлом сложно: даже незначительное биение приводит к погрешности. Поэтому прецизионное сверление проводят в два этапа: вначале применяют сверло, а после – зенкер по металлу.

Под зенкером понимают специальный инструмент, который имеет несколько лезвий. С помощью него можно делать расширение готового отверстия либо чистовую проточку. Если у сверла рабочая режущая часть расположена на торце, то у зенкера резцы идут по спирали вдоль всего тела. Его работа схожа с работой фрезы, то есть он при вращении срезает тонкий слой металла в высверленном канале.

Операция обработки металла зенкером называется зенкерованием. Бывают разные типы зенкеров, некоторые из них внешне похожи на сверло по металлу, особенно те, которые имеют цельную конструкцию.

Для качественной обработки отверстий не следует применять обычную ручную электродрель – только сверлильный или токарный станок!

Виды зенкеров

Зенкеры по геометрической форме подразделяются на: цилиндрические, конические, торцовые. В зависимости от того, какой результат должен получиться, используется соответствующий тип инструмента:

1. • для работы с деталями и формами цилиндрического вида. Имеют разный диаметр и угол наклона. Предназначены для расширения отверстии до 10 мм. С использованием направляющей цапки получаются углубления для крепежей;
2. • для работы с коническими деталями (датчики, клапаны). Обрабатываемые поверхности, как правило, из чугуна и стали;
3. • для обработки торцевой плоскости детали или изделия (приливов, бобышек).

Зенкеры классифицируют по виду конструкции: цельные, сборные, сварные и с наплавными твердосплавными пластинками. По способу крепления: хвостовой и насадной зенкеры.

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 конический применяют для операций зенковки металла. Этот технологический процесс предполагает снятие фаски в отверстии или получение конического углубления в металле. Самый распространенный и доступный для использования элемент конической формы – это инструмент типа ВК8. Его диаметр бывает разным в пределах 15–75 мм. Целевое назначение – создание конических поверхностей в начале отверстий с высоким классом точности. При этом заглубление получается незначительным, а угол обработки – средним.
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.

При работе зенкером в область обработки необходимо подавать материалы, служащие для охлаждения и смазки. В такой процедуре не нуждаются только элементы с твердосплавными напайками!

Зенкерование

Работы выполняются на станках токарных (для получения отверстий с торцевой стороны), сверлильных, фрезерных с ЧПУ и расточных (для изменения размера отверстия). Подбор инструмента производится исходя из месторасположения отверстия и материала, глубины и размера отверстия, способа крепления. Скорость обработки в зенкеровании идентична скорости сверления. Для стали легких видов угол наклона равен 15-20 градусов, для средней легкости сплавов – 8-10 градусов. Высоколегированные стали и чугун обрабатываются поду углом 0-5 градусов, согласно ГОСТ 12479-71.

Использование автоматического оборудования позволяет добиться высокой точности обрабатываемой поверхности. Выполняя работы нужно придерживаться следующих правил безопасности: поверхность зенкера должна быть хорошо заточенной и не иметь заусенцев и трещин. В момент крепления хвостовика нужно обратить внимание на гладкость поверхности в качестве крепежа.

Данная обработка похожа на операцию рассверливания. Только в случае с зенкерованием окончательный вариант выходит более точным, в процессе улучшается чистота поверхности, устраняются любые погрешности. Далее обычно производится развертывание — разновидность чистовой обработки.

Раззенковкой называют вторичную обработку уже готовых отверстий для установки в них головок болтов, заклепок, винтов.

Какими бывают эти инструменты в наше время

Зенкеры всех видов изготовлены из высоколегированных стальных материалов, а также сплавов с разным режущим углом. Делятся зенкеры на разные виды. От этого зависит, какой конкретно вид применять?

Эти инструменты различаются, прежде всего, по своей конструкции. Их отличия зависят от условий использования на оборудовании с ЧПУ и на станках, а также от ГОСТа. По конструкции зенкеры делятся на следующие виды.

— Насадной зенкер. Он относится к быстрорежущему типу деталей. Изготавливают его высоколегированных сплавов. Обозначается маркировкой P6M5. Может быть различных диаметров. От 25 до 75 мм.

— Твердосплавный. Это тоже насадной зенкер различных диаметров. В его конструкции присутствуют пластины из твердого сплава. Имеет маркировку ВК8,. Тут есть одна частность — например, маркировка ВК8 25 обозначает, что у зенкера есть пластины из твердого сплава диаметром 25 миллиметров. А если маркировка стоит ВК28 75, то это значит, что диаметр пластины равен 75 миллиметрам. Обычно такой сплав используют при работе с формами из стали или чугуна с высоким содержанием легирующих элементов.

— Еще такой же маркировкой, БК8, отмечаются хвостовые насадные зенкеры. Это деталь, которая оснащена специальным хвостовиком конической формы.

— Цельный. Самый доступный по цене, но в то же время тип зенкеров с наименьшей производительностью. Обычно если вам нужна более точная обработка и большая скорость работы, используются другие, сборные варианты с маркировкой БК8.

Чем зенкер отличается от зенковки

Зачастую зенкер путают с зенковкой. Зенкер и зенковка – относятся к классу режущих инструментов, с 3-мя и более режущими кромками. Оба инструмента используются для отверстий конической и цилиндрической формы. Но зенкер расширяет отверстие, одновременно с этим шлифует его и подгоняет под заданные параметры. А зенковка только шлифует отверстие от заусенец на этапе финишных работ.

Действующие ГОСТ

Зенкер – высокоточный инструмент. Все его геометрические размеры, углы режущей кромки в коническом элементе, форма спирали лезвия, количество лезвий строго оговорены нормами стандартизации в ГОСТ. Так, действующие сегодня документы по разным видам зенкеров следующие:

1. ГОСТ 14953-80 описывает условия (технические) применения элементов с конической формой рабочей зоны. Здесь указаны геометрические параметры, материал, из которого изготовлен инструмент, металл, с которым может работать конкретный элемент.
2. ГОСТ 12489-71 касается такого инструмента, как цельный зенкер цилиндрической формы.

Уважаемые посетители сайта, кто владеет информацией, касающейся темы, поддержите обсуждения в комментариях!

Отличие зенкерования от смежных операций

Зенкерование сходно с развёртыванием отверстий, режущие кромки инструмента снимают лишний материал со стеноктия, уменьшают шероховатость и увеличивают диаметр. Это получистовая операция, что значит, за ней следует ещё один этап обработки. Развёртывание – финишная процедура. Во время зенкерования устраняются дефекты сверления, штамповки и литья. В процессе можно немного откорректировать привязку, добиться лучшей соосности для будущего соединения. Точность удаётся повысить до 5, а иногда даже до 4-го класса.

При установке режима резания нужно помнить, что толщина удаляемого металла при зенкеровании равна половине припуска для заданного диаметра отверстия. Если сравнивать со сверлением, то подачу можно сделать больше в 1,5-2 раза, а скорость оставить такой же. Конкретные параметры резания рассчитываются по формулам, приводимым в нормативной литературе.

Так как зенкер обладает большей в сравнении со сверлом жёсткостью, из-за повышенного числа острых выступов, возрастает точность направления движения, а также качество обработки, гладкость и чистота поверхности. Для сравнения сверление даёт шероховатость 20 мкм и квалитеты 11–12, зенкерование – шероховатость 2,5 мкм, квалитеты 9–11, а развёртывание – шероховатость 0,25-1,25 мкм и квалитеты 6–9. Квалитетом называют точность изготовления детали, с увеличением его значения допуски растут, а точность падает. Если технологическим процессом для обработки изделия требуется и зенкерование и развёртка, то они производятся за одну установку и выверку заготовки на станке.

При этом виде обработки создаются углубления для размещения крепежа заподлицо с поверхностью детали. Помимо снятия фасок, зенковку применяют для вырезания углублений конической формы. Ещё одним назначением будет зачистка и обработка выемок перед монтажом крепежа, это делается при помощи плоских или же торцевых зенковок, именуемых ещё цековками, что более грамотно.

Наибольшее распространение на рынке получили конические зенковки с рабочими углами в 90 и 120º, которыми создаются углубления, чтобы прятать шляпки болтов и винтов. В металлообрабатывающей промышленности находят своё применение и зенковки с плоским кончиком, служащие для зачистки выемок под крепежные элементы. Устанавливают зенковки в те же станки, что и другой инструмент для обработки отверстий для крепежа.

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.

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.

Цекование отверстия: основные правила

Цекование отверстия — это операция, которая проводится на станках с минимальным ходом. Для работы оптимален режим зенкерования, настроенный на сверлильном, токарном, расточном или другом слесарном оборудовании. В отдельных ситуациях используют инструменты комбинированного типа, которые за один подход выполняют несколько операций: сверление, зенкерование, ценкование, зенкование и т. п. Все эти процессы — часть операции сверления.

Изображение №8: Цековка посадочных гнезд клапанов

Несмотря на то что режущие инструменты в основном используют на промышленном оборудовании, покупают цековки и для домашних нужд. В работе с таким инструментом мастерам следует придерживаться нескольких правил.

• При обработке открытых плоскостей зафиксируйте на хвостовике упор, используя упорную гайку и контргайку.
• При цековании отверстия под шляпки винтов и болтов берите инструмент с углом при вершине в 90 градусов. Необходимость уменьшения угла оправдана для сохранения огранки на поверхности обрабатываемых отверстий.
• Делайте углубления в 2 этапа. Вначале рассверлите отверстие до нужного диаметра, затем придайте ему требуемые форму и размер.
• Следите, чтобы направляющая инструмента не соприкасалась с втулкой всей поверхностью. Если не следовать этому правилу, цековка по металлу застрянет во втулке из-за сильного нагревания материала, вызванного вращением шпинделя.