Зенковка
Чем отличается зенкование от зенкерования? Несмотря на похожее звучание, это разные операции. Каждая имеет свое назначение и специфический инструмент для выполнения.
Что такое зенкование? Оно связано со срезанием более значительного слоя материала с целью создания в верхней части отверстия конического или цилиндрического углубления, предназначенного для скрытой установки крепежа. Используется зенкование и для выбора фасок. Специальное приспособление для выполнения этой операции называют зенковка. Различают следующие ее виды:
- цилиндрические, используются для выборки цилиндрических выемок в верхней части отверстия для сокрытия головок винтов или гаек;
- конические, с их помощью вырезают конусовидное углубление в нижней части отверстия, снимают фаски и формируют выемки под крепеж.
- торцевые, называемые также цековками, такой инструмент нужен для зачистки выемок перед установкой крепежа.
Конструктивно зенковка состоит из двух частей: рабочая головка и хвостовик. На хвостовик предусмотрена направляющая цапфа, обеспечивающая соосность пи выборке выемок.
В качестве оборудования вместе с зенковками обычно используют сверлильный станок. Реже они зажимаются в патрон многокоординатного обрабатывающего центра или простого токарного станка. Дрели и другой ручной сверлильный инструмент не рекомендованы к применению, поскольку не могут обеспечить должной соосности и точности.
Зенкерование –это обработка внутренней поверхности отверстия для улучшения ее качества
- точности;
- шероховатости;
- формы.
Зенкерование используется для обработки отверстий, полученных сверлением, штамповкой либо литьем. Для выполнения операции используется зенкер. Он напоминает сверло, но отличается от него следующим:
- большое число режущих кромок;
- утолщенная перемычка между кромками;
- скошенный угол.
Эти конструктивные особенности обуславливают стабильность положения зенкера относительно отверстия и их соосность. Зенкер не углубляет отверстие, а лишь совершенствует гладкость и форму поверхности, снимая очень тонкий слой материала.
Зенкеры имеют от шести до восьми режущих кромок, инструменты малого диаметра (до 20 мм) выполняются цельными, а большего размера- с вставными лезвиями.
Назначение зенкерования и применяемое оборудование
Зенкерование позволяет улучшить качество поверхности полученной при сверлении до 9-11 квалитета точности и шероховатости Rz 2,5 мкм. При этом устраняются все дефекты возникающие при литье, штамповке и сверлении отверстия, увеличивается чистота поверхности, её точность, повышается соосность. Преимуществом зенкера над обычным сверлом является более высокая жесткость благодаря режущим зубьям, что обеспечивает высокую точность направления движения инструмента.
Основное назначение зенкера:
- Повышение точности и повышение качества обработки поверхности отверстий перед нарезкой резьбы или развертыванием.
- Калибровка предварительно просверленных отверстий для шпилек, болтов и других видов крепежных изделий.
Зенкерование является машинной операцией и выполняется на:
- сверлильных станках всех видов;
- токарных станках;
- расточных станках;
- агрегатных станках, в качестве операции в автоматической линии;
- горизонтальных и вертикальных фрезерных станках.
Виды и применение зенковок
В зависимости от назначения зенковки подразделяются на следующие виды:
- для выполнения конических или цилиндрических выемок внутри отверстий;
- для создания опорных плоскостей рябом с отверстием;
- для выборки фаски;
- для подготовки отверстий к установке крепежа.
По форме рабочей поверхности различают:
- цилиндрические;
- конические;
- торцевые, или прямые.
В зависимости от диаметра зенковки разделяют на:
- обычные (0,5 ÷ 1,5 мм);
- с конусом-ограничителем (0,5 ÷6 мм);
- с конусообразным хвостовиком (8÷12 мм).
Для операции развертывания используется комбинированное приспособление, включающее в себя сверло, развертку, зенкер и зенковку. Они смонтированы на общем хвостовике, а рабочие поверхности разнесены по высоте и вступают в соприкосновение с металлом по очереди, по мере погружения инструмента в материал. Применение такого комбинированного инструмента позволяет сверлить отверстие, делать выборки фасок, повышать качество поверхности за один технологический проход. При этом экономится много времени на смену инструмента, обеспечивается точность соблюдения размеров каждого конструктивного элемента. Такое приспособление стоит дорого и собирается заново для каждого типоразмера отверстия, поэтому применение его экономически оправдано только для серийного производства либо для изделия с большим количеством одинаковых отверстий сложной конфигурации.
Развертки
Развертки (рис. 3.39) изготовляются цельными и насадными с коническим и цилиндрическим хвостовиком, оснащаются вставными ножами, впаянными пластинами из твердого сплава либо изготовляются из быстрорежущей стали. Развертки в отличие от сверла и зенкера имеют большее количество режущих кромок, что позволяет при обработке снимать слой материала небольшой толщины, составляющий десятые и даже сотые доли миллиметра. Припуски на развертывание выбираются по таблицам в зависимости от диаметра обрабатываемого отверстия Различают развертки для ручного и машинного развертывания, цилиндрические и конические. Развертки для ручного развертывания на конце цилиндрического хвостовика имеют квадратную часть, на которую устанавливают вороток для вращения развертки в обрабатываемом отверстии.
Конструктивно развертка для ручного развертывания состоит из рабочей части, хвостовика и шейки. Рабочая часть конуса включает в себя режущую часть (заборный конус и направляющий конус, который обеспечивает центрирование развертки в отверстии) и калибрующую часть, обеспечивающую получение отверстия с заданной точностью и шероховатостью обработанной поверхности.
Режущая часть заборного конуса развертки имеет угол при вершине 2ф. Для обработки вязких металлов этот угол составляет 12… 15°, а для обработки хрупких и твердых материалов — от 3 до 5°.
Твердосплавные развертки имеют угол при вершине 30… 45 Направляющий конус рабочей части развертки расположен под углом 45 э к ее оси. Задний угол а на режущей части составляет от 6 до 15°, на калибрующей части этот угол обычно равен нулю, а передний угол у — 0… 15 . Для хрупких материалов передний угол равен нулю, а для твердосплавных разверток он составляет от 0 до -5°. Ручные развертки используют, как правило, при обработке отверстий диаметром от 3 до 50 мм в материала;, невысокой твердости (конструкционные стали, цветные металлы). Конические развертки (рис. 3.40) применяются для развертывания конических отверстий и, как правило, работают в комплекте из двух трех штук.
Машинные развертки бывают цилиндрическими и коническими, насадными и цельными. Цельные машинные развертки предназначены для обработки отверстий диаметром от 3 до 100 мм, а для развертывания отверстий диаметром от 25 до 300 мм используются насадные развертки. И цельные (рис. 3.41, а, б), и насадные (рис. 3.41, в, г) развертки изготавливают из быстрорежущей стали или оснащают пластинами из твердого сплава. Конструкция и материал машинной развертки выбирается в зависимости от характера выполняемых работ, материала обрабатываемой заготовки и требований, предъявляемых к качеству обработанной поверхности.
Конструкция
Коническая зенковка имеет две основные конструктивные части:
- хвостовик, предназначенный для крепления зенковки в патрон сверлильного или токарного станка;
- рабочий орган для зенкования отверстий, состоящий из 6 ÷12 режущих кромок увеличенной (по сравнению со сверлом толщины.
Угол развертки конуса — от 60 до 120°. Число кромок зависит от диаметра инструмента, чем он больше, тем больше и кромок.
Цилиндрическая зенковка конструктивно напоминает сверло, но имеет большее число режущих кромок. Их длина, в отличие от сверла, ограничена диаметром цилиндра, поскольку зенковка делает лишь небольшие по глубине выемки.
На торце размещена направляющая цапфа, обеспечивающая крепление в патроне. За концами режущих кромок может устанавливаться съемный поясок, ограничивающий глубину погружение в заготовку. Ограничитель может выполняться как несъемная часть зенковки. При необходимости на зенковку монтируют режущую насадку. При изображении отверстия на чертеже тип и размер зенковки указывается рядом с ним или в поясняющей надпили на полях.
Для изготовления зенковок применяют высококачественные сорта сталей: инструментальные, быстрорежущие, углеродистые. Инструмент подвергают многоступенчатой термообработке, которая улучшает его прочностные свойства.
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.
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.
Действующий ГОСТ
В настоящее время продолжает действовать государственный стандарт 14953-80. Он регламентирует техусловия для зенковки, типовые размеры инструмента, материал для его изготовления. Описываются в стандарте и режимы работы оборудования в зависимости от механических характеристик обрабатываемого материала.
Скачать ГОСТ 14953-80
Таблицы для подбора типовых зенковок служат подспорьем для конструкторов и технологов при определении параметров конструкции и разработке техпроцессов.
