Зенкование отверстий в металле

При производстве высококачественных изделий и деталей мастера нередко сталкиваются с недостаточным уровнем точности создания отверстий. Для того, чтобы получить определенные параметры, используют так называемый зенкер. Это очень удобное приспособление, уже завоевавшее широкую популярность.

Разновидности и применение инструмента

Зенкер — это многолезвенный инструмент, который используется для доработки отверстий округлой формы в заготовках, сделанных из различных материалов. Такая обработка предназначена для получения ровных отверстий и увеличения их диаметра.

Эта процедура называется зенкерованием. Она схожа со сверлением: оснастка вращается вокруг собственной оси, при этом вдоль нее происходит поступательное движение.

Зенкер разрабатывался специально для обработки продолбленных, отштампованных или просверленных отверстий. Характеристики этого инструмента определяются ГОСТ 12489 −71. Применяется зенковка по металлу для финальной или промежуточной обработки. Потому принято выделять две разновидности приспособлений:

• для создания отверстия высокой точности;
• для дальнейшего развертывания.

При использовании этой расточки повышается чистота, ровность и диаметр отверстия. Как правило, к зенкерованию обращаются в следующих случаях:

• получение более чистого и ровного отверстия перед нарезкой резьбы или развертыванием;
• калибровка отверстия для установки шпильки, болта или любого другого крепежного элемента.

Зенкеры используются и для корректировки профиля отверстия (к примеру, увеличения верхней части углубления для болтовых головок), и для обработки торцов.

Классифицируются зенкеры по варианту крепления в станке:

Конструкция инструмента бывает:

• сварной;
• цельной;
• сборной;
• с пластинками твердосплавного типа.

Цельная разновидность приспособления напоминает своим внешним видом обыкновенное сверло, потому ее часто называют зенкером-сверлом. Однако режущих кромок и спиральных канавок у него больше, чем у обыкновенного сверла. Инструмент с пластинками обладает высокой производительностью. Также существуют обратные и конические типы инструментов.

Особенности зенкерования

Эта процедура похожа на сверление, ведь она тоже производится с уже сделанным отверстием. Разница лишь в том, что зенкерование характеризуется высочайшей точностью. При этом устраняются различного рода недостатки и дефекты, появляющиеся при сверлении, отливке или штамповке. Кроме того, происходит улучшение таких показателей, как точность и чистота поверхности, а также получается высокий уровень соосности.

Нередко бывает так, что при создании отверстия с помощью сверла происходит отклонение от центральной точки. Это обуславливается недостаточной жесткостью режущего инструмента. Зенкер характеризуется большей жесткостью, чем обыкновенное сверло, так как у него больше зубчиков.

Более высокоточной операцией считается развертывание, которое представляет собой уже чистовой процесс обработки.

Зенкерование часто путают с зенкованием, для которого предусмотрено совершенно другое приспособление — зенковка. Этот инструмент обладает иной конструкцией и предназначен для других технологических операций.

Зенковка используется для устранения фаски с отверстий, а также при создании конических углублений. Существуют и цилиндрические зенковки, но эти приспособления называются цековками.

Правила обработки металла

Для зенкерования в домашних условиях можно воспользоваться и обычным сверлом, которое нужно предварительно зафиксировать в ручную или электрическую дрель. На производстве же зенкерование представляет собой более сложную операцию, которая требует применения специального оборудования:

• сверлильного;
• токарного;
• агрегатного;
• расточного;
• фрезерного (горизонтального и вертикального).

При обработке отверстия в отлитой заготовке рекомендуется сначала расточить его с помощью резца, чтобы зенкер смог принять верное направление.

При работе со стальными изделиями желательно пользоваться специальными жидкостями для охлаждения и смазки. Зенкерование цветных металлических сплавов и чугуна не нуждается в охлаждении. При выборе инструмента для этой процедуры следует обратить свое внимание на целый ряд факторов:

1. Разновидность приспособления выбирается в зависимости от характера обработки и материала, из которого сделана деталь. Также следует учитывать серийность процессов и расположение отверстия.
2. Руководствуясь точностью, диаметром и глубиной обработки, подбирают наиболее подходящий зенкер.
3. Конструкция инструмента определяется способом фиксации в станке.

Кроме того, обязательное условие для высококачественного зенкерования — соблюдение припусков. То есть диаметр инструмента обязательно должен соответствовать итоговому диаметру сделанного отверстия. Если после обработки вам нужно будет произвести развертывание, то следует взять инструмент, диаметр которого меньше на 0,15−0,3 мм. Если запланирована черновая расточка или предзенкеровальное сверление, то в сторону следует оставить припуск в размере от 0,6 до 2 мм.

Зенкерование — гораздо более эффективная процедура, нежели обработка с помощью резцов. Быстрота резания зенкера сопоставима со сверлением, а скорость подачи даже в разы выше.

Зенкование – это процесс обработки специальным инструментом цилиндрических или конических углублений и фасок просверленных отверстий под головки болтов, винтов и заклепок.

Основной особенностью зенковок по сравнению с зенкерами является наличие зубьев на торце и направляющих цапф, которыми зенковки вводятся в просверленное отверстие.

По форме режущей части зенковки подразделяют на цилиндрические, конические и торцовые.

Цилиндрическая зенковка состоит из рабочей части и хвостовика. Рабочая часть имеет от 4 до 8 торцовых зубьев. Цилиндрические зенковки имеют направляющую цапфу, которая входит в просверленное отверстие, что обеспечивает совпадение оси отверстия и образованного зенковкой цилиндрического углубления.

Цилиндрические зенковки бывают с постоянной направляющей и цилиндрическим хвостовиком диаметром от 2,3 до 12 мм а) и со сменной направляющей и коническим хвостовиком диаметром от 11 до 40 м б). Материал – сталь Р18 или Р9.

Зенковки имеют углы , как и другие режущие инструменты. в).

Конические зенковки г) состоят также из рабочей части и хвостовика. Рабочая часть имеет конус при вершине с углом 2φ. Наибольше распространение получили конические зенковки с углом конуса при вершине 30,60,90,120 ˚.

Державка с зенковкой и вращающимся ограничителем е) имеет хвостовик 7, на одном конце которого закреплена на резьбе зенковка 3 с направляющей шпилькой 1. Упор 2 соединен с зенковкой винтами 4. Зенковка со втулкой 6 легко вращается благодаря шарикам 5, размещенным между втулкой 6 и упором 2. Зенковка выступает из упора на глубину зенкуемого отверстия. Ограничитель позволяет зенковать отверстия на одинаковую глубину, что трудно достичь при пользовании обычными зенковками.

Зенкование, как и сверление отверстий на определенную глубину выполняют на сверлильных станках. Крепление зенковок не отличается от крепления сверл.

При зенковании необходимо соблюдать те же правила безопасности, что и при сверлении.

Развертывание – это процесс чистовой обработки отверстий, обеспечивающей точность 7-9 квалитетов и шероховатость поверхности 7-8 классов. Инструмент для развертывания – развертки.

Развертывание отверстий производят на сверлильных и токарных станках или вручную. Развертки применяемые для ручного развертывания – называются ручными, для станочного развертывания – машинными. Машинные развертки имеют более короткую рабочую часть.

По форме обрабатываемого отверстия развертки подразделяют на цилиндрические и конические. Ручные и машинные развертки состоят из трех основных частей: рабочей, шейки и хвостовика.

Рабочая часть развертки, на которой имеются расположенные по окружности зубья, в свою очередь делится на режущую и заборную часть, калибрующую цилиндрическую часть и обратный конус.

Режущая или заборная часть на конце имеет направляющий конус (скос под углом 45˚), назначение которого состоит в снятии припуска на развертывание и предохранении вершины режущих кромок от забоин при развертывании.

Режущие кромки заборной части образуют с осью развертки угол при вершине 2φ (для ручных разверток 0,5-1,5˚, а для машинных 3-5˚).

Калибрующая часть предназначена для калибрования отверстия и направления развертки во время работы. Каждый зуб калибрующей части вдоль рабочей части развертки заканчивается канавкой, благодаря которой образуются режущие кромки; кроме того, канавки служат для отвода стружки.

Обратный конус находится на калибрующей части ближе к хвостовику. Он служит для уменьшения трения развертки о поверхность отверстия и сохранения качества обрабатываемой поверхности при выходе развертки из отверстия.

У ручных разверток величина обратного конуса от 0,05 до 0,10 мм, а у машинных – от 0,04 до 0,6 мм.

Шейка развертки находится за обратным конусом и предназначена для выхода фрезы при фрезеровании (нарезании) на развертках зубьев, а также шлифовального круга при заточке.

Хвостовик ручных разверток имеет квадрат для воротка. Хвостовик машинных разверток диаметром до 10-12 мм выполняют цилиндрическим, более крупных разверток – коническим.

Центровые отверстия служат для установки развертки при ее изготовлении, а также при заточке и переточке зубьев.

Режущими элементами развертки являются зубья.

Зубья развертки а, в) определяются задним углом α (6-15˚; большие значения берутся для разверток больших диаметров), углом заострения β, передним углом γ (для черновых разверток от 0 до 10˚, для чистовых – 0˚).

Углы заострения β и резания δ определяют зависимости от углов α и γ.

Развертки изготовляют с равномерным и неравномерным распределением зубьев по окружности. При ручном развертывании применяют зубья с неравномерным распределением зубьев по окружности, например у развертки, имеющей восемь зубьев, углы между зубьями будут: 42,44,46 и 48˚ г). Такое распределение обеспечивает получение в отверстии более чистой поверхности, а главное – ограничивает возможность образования так называемой огранки, т.е. получения отверстий не цилиндрической, а многогранной формы.

Если бы шаг развертки был бы равномерным б), то при каждом повороте воротком развертки зубья останавливались в одном и том же месте, что неизбежно привело бы к получению волнистости (граненой) поверхности.

Машинные развертки изготавливают с равномерным распределением зубьев по окружности. Число зубьев разверток четное: 6,8,10 и т.д. Чем больше зубьев тем выше качество обработки.

Ручные и машинные развертки выполняют с прямыми и винтовыми канавками. По направлениям винтовых канавок они делятся на правые и левые.

При работе разверткой со спиральным зубом поверхность получается более чистая чем при обработке с прямым зубом. Однако изготовление и особенно заточка разверток со спиральным зубом очень сложны, и поэтому такие развертки применяют только при развертывании отверстий, в которых имеются пазы и канавки.

Как конические так и цилиндрические развертки изготовляют комплектами из двух или трех штук. В комплекте из двух штук одна развертка предварительная, а вторая чистовая. В комплекте из трех штук первая развертка черновая, или обдирочная, вторая получистовая и третья чистовая, придающая отверстию окончательные размеры и требуемую шероховатость.

Конические развертки работают в более тяжелых условиях, чем цилиндрические, поэтому у конических разверток на прямолинейных зубьях делают поперечные прорези для снятия стружки не всей длиной зуба, что значительно уменьшает усилия при резании. Причем поскольку черновая развертка снимает большой припуск, ее делают ступенчатой, в виде отдельных зубьев, которые при работе дробят стружку на мелкие части. На промежуточной развертке, которая снимает значительно меньшую стружку, прорези делают меньше и другого профиля. Чистовая развертка никаких стружколомных канавок не имеет.

Ручные цилиндрические развертки применяют для развертывания отверстий диаметром от 3 до 60 мм. По степени точности они разделяются по номерам 1,2 и 3.

Развертки машинные с цилиндрическим хвостовиком изготовляют трех типов: I, II, и III. Развертки применяют для обработки отверстий 6-8 квалитета. Они изготовляются диаметром 3-50 мм. Развертки закрепляются в самоцентрующих патронах станков.

Развертки машинные с коническим хвостовиком типа II изготовляют диаметром от 10 до 18 мм и более короткой рабочей частью. Эти развертки закрепляют непосредственно в шпинделе станка.

Развертки машинные насадные типа III изготовляют диаметром 25-50 мм. Этими развертками обрабатывают отверстия 5-6 квалитета.

Развертки машинные с квадратной головкой изготовляют диаметром 10-32 мм, предназначены для обработки отверстий по 6-7 квалитету, закрепляют в патронах, допускающих покачивание и самоцентрирование разверток в отверстиях.

Развертки со вставными ножами типа I (насадные) имеют то же назначение, что и предыдущие, и изготовляют их диаметром 25-100 мм.

Развертки машинные, оснащенные пластинками из твердого сплава Т15К6, служат для обработки отверстий больших диаметров с высокой точностью и скоростью.

Кроме рассмотренных конструкций разверток широко применяют и другие развертки, повышающие точность и качество обработки отверстий.

Раздвижные развертки применяют при развертывании отверстий диаметром от 24 до 80 мм. Они допускают увеличение диаметра на 0,25 – 0,5 мм.

Регулируемые развертки получили наибольшее распространение. Они состоят из корпуса, который служит довольно долго, и изготовляется из сравнительно недорогих конструкционных сталей и вставных ножей простой формы. Ножи делают из тонких пластинок, на них расходуется небольшое количество дорогостоящего металла. Их можно переставлять и раздвигать на большой диаметр, регулируя или затачивая до нужного размера. Когда ножи стачиваются и уже не обеспечивают надежного крепления, их заменяют новыми.

Для развертывания сквозных отверстий широко применяют разжимные развертки ножи в которых крепятся или винтами или в точно пригнанных пазах прижимаются ко дну паза конусными выточками концевых гаек, иле же винтами, разжимающими корпус.

При работе разверткой на станке часто бывают случаи, когда при жестко закрепленной развертке ось ее не совпадает с осью обрабатываемого отверстия, и поэтому развернутое отверстие получается неправильной формы. Это происходит при неисправном станке: ось вращения шпинделя не совпадает с осью отверстия (биение шпинделя).

Для повышения качества обработки и во избежание брака при развертывании отверстий применяют качающиеся оправки.

Качающаяся оправка закрепляется в шпинделе станка коническим хвостовиком 2. В отверстии корпуса 4 крепятся штифтом 5 с зазором качающаяся часть оправки 6, которая упирается шариком 3 в подпятник 2. Благодаря такому устройству качающаяся оправка с разверткой может легко принимать положение, совпадающее с осью развертываемого отверстия.

Развертыванию всегда предшествует сверление или зенкерование отверстий. Размер сверла или зенкера, которым отверстие обрабатывалось перед развертыванием, выбирают с таким расчетом, чтобы на черновое развертывание оставался припуск 0,25-0,5 мм и на чистовое 0,05-0,015 мм. Глубина резания определяется толщиной срезаемого слоя.

Величина подачи и скорости вращения при развертывании оказывают существенное влияние на шероховатость поверхности отверстия. Чем выше требования к качеству поверхности, тем меньше должны быть скорости резания и подачи. При этом нужно иметь в вид, что для отверстий диаметром не более 25 мм оставляют припуск под черновое развертывание 0,1-0,15 мм, под чистовое 0,05 –0,02 мм. Отверстия диаметром меньше 25 мм следует обрабатывать сначала черновой разверткой, затем чистовой. Отверстия диаметром свыше 25 мм обрабатывают предварительно зенкером, затем черновой и чистовой развертками.

Для развертывания деталь надежно закрепляют в тисках. Крупные детали не закрепляют. Значительное влияние на шероховатость и точность развертывания оказывает смазка и охлаждение. При отсутствии охлаждения и смазки происходит разбивка отверстия: оно получается неровным, шероховатым и ,кроме того, появляется опасность защемления и поломки развертки. Поэтому при развертывании применяют смазочно-охлаждающие жидкости.

Ручное развертывание. Приступая к развертыванию, прежде всего следует:

выбрать соответствующую развертку, затем убедиться, что выкрошенных зубьев или забоин на режущих кромках нет;

осторожно установить в отверстие развертку и проверить ее положение по угольнику 90˚. Убедившись в перпендикулярности оси, в отверстие детали вставляют конец развертки так, чтобы ось ее совпала с осью отверстия. Далее плавно вращают развертку, подавая ее в отверстие. Развертку вращают только в одном направлении, при вращении в обратном – испортится лезвие.

Очередь просмотра

Очередь

• Удалить все
• Отключить

YouTube Premium

Хотите сохраните это видео?

• Пожаловаться

Пожаловаться на видео?

Понравилось?

Не понравилось?

Зенковка отверстий в металлических деталях — что это, зачем это и почему так важно сделать это безупречно? Давайте разбираться.

Гуманитарий вряд ли сходу отличит зенковку от сверла. Оба этих инструмента крутятся вокруг оси, вгрызаясь в металл своими режущими кромками. Но решают с их помощью совсем разные задачи.

Зенковка используется для того, чтобы придать нужную форму входу уже высверленного отверстия. И попутно очистить вход от заусенцев, которые могли образоваться при сверлении.

Зачем вообще придавать особую форму отверстию зенковкой?

Часто необходимо утопить головку винта или заклепки в поверхность. Чтобы она была ровной и ничего лишнего не выступало. А металл — это не дерево, в которое и так можно закрутить шуруп до упора. Место под головку винта как раз и вырезают зенковкой.

В зависимости от того, какой формы должна быть головка винта, зенковка может быть конической или цилиндрической. Разница в результатах понятна — в одном случае стенки отверстия будут сужаться плавно, в другом — идти под прямым углом к поверхности до упора.

Не следует путать зенковку с зенкером, а зенкование — соответственно с зенкерованием.

Да, согласен — слесарям древности явно хватало фантазии на инструменты, но не хватало на названия. Однако нам с этим надо как-то жить. Оба инструмента используются, когда отверстие уже высверлено. Но зенкер выравнивает не вход отверстия, а всю его длину.

По всем правилам зенковку делают на станке. Потому что зенковка должна быть точной. А значит — инструмент необходимо удерживать очень ровно. Человек так не сможет. Собственно говоря, некоторые кустари пытаются. Берут шуруповерт или дрель — и вперед, к случайным результатам. Мы используем станок, потому что это дает гарантии.

Зачем мы все это вам рассказываем?

Ну, вы же не просто так заинтересовались темой зенковки. Вероятно, вам требуется зенковка отверстий в деталях или корпусах для вашей продукции. Мы — сотрудники компании "Металл-Кейс", и мы готовы помочь вам в этом. Взять все технологические сложности на себя.

Наше дело — металлообработка полного цикла. Производство корпусов из листового металла. Вам это интересно? Мы готовы выслушать интересующие вас условия сотрудничества прямо сейчас.