Зенковка по металлу что это

Во многих случаях предварительно просверленное отверстие (особенно с использованием ручной дрели) не отличается высоким качеством: кроме торцовых заусенцев, может присутствовать ещё неперпендикулярность оси. Поэтому после сверления часто используют следующий переход – зенкерование, для этой операции нам и потребуется зенкер.

Устройство зенкера и целесообразность применения инструмента

В качестве первичного инструмента для получения отверстий, зенкер использовать невозможно. Его форма не позволит качественно врезаться в древесину, и, тем более, в металл. Иное дело – работать по уже готовой полости, для того, чтобы её улучшить или расширить по диаметру. С этой целью зенкер включает в себя:

• Рабочую часть, в виде многозубого усечённого конуса;
• Направляющую цилиндрическую часть;
• Опорную часть (хвостовик) с посадочным местом под патрон станка или дрели.

Область использования зенкеров ранее была более разнообразной – их использовали не только для рассверливания отверстий, но также и для финишной обработки соответствующих сквозных или глухих полостей в штампованных или литых заготовках. В современных технологиях деформирования внутренние образующие отверстий после точной пробивки/вырубки металлических полуфабрикатов полностью соответствуют зенкерованным. Естественно, что и по производительности зенкерование уступает штамповке. Но, во-первых, иметь штамповочное оборудование может себе позволить далеко не каждый. А, во-вторых, зенкеры по дереву ещё никто не отменил.

Классификацию цельных зенкеров по металлу, согласно ГОСТ 12489-71, можно выполнить для двух групп. К группе №1 относят инструмент, который предназначается для последующего получения особо точных отверстий методом их развёртывания (в качестве примера можно привести расточку гнёзд для сёдел клапанов). №2 применяется, если для использования отверстия для которых достаточным является квалитет Н11 (это соответствует примерно 4-5 классам точности). Стоит напомнить, что точность после сверления не превышает 12 квалитета, при этом биение сверла составляет не менее 0,15…0,20 мм (даже для отлаженных станков и новых свёрл). Зенкерование же даёт 11-й квалитет, при качестве внутренней поверхности отверстия до Rz 15…20.

Соответствие квалитетов ГОСТ и погрешностей размеров в зависимости от их диаметра можно определить при помощи таблицы, которая приведена ниже. При этом следует помнить, что отверстия под последующее их зенкерование должны быть меньше требуемого значения на 0,6…0,8 мм. Тоесть, зенкером снимается весьма небольшое количество материала.

Характерными особенностями зенкера считаются:

1. Наличие укороченной режущей части, которая, в отличие от свёрл, имеет форму усечённого конуса.
2. Три и более винтовых канавок, которые предназначены для отвода стружки.
3. Различная форма посадочной части – от конической, с обычным конусом Морзе, до традиционной цилиндрической по ГОСТ 12489-71, с осевым выступом на торце (зенковки).

Такие конструктивные изменения предусматривают некоторые отличия в технологии зенкерования от сверления. Например, использование смазочно-охлаждающих сред (СОЖ) здесь обязательно, а число оборотов зенкера всегда должно быть меньше, чем сверла по тому же материалу.

Общие правила для подбора зенкера и оборудования

Перед выбором необходимо определиться, что необходимо получить после такой обработки – улучшить качество отверстия, либо повысить его размерную точность. Первый вариант необходим, если в отверстии требуется нарезать резьбу (особенно – с мелким шагом), а второй – если в отверстие будет заводиться калиброванный крепёж в виде винтов, штифтов и т. д.

Учитывая описанный выше профиль рабочего торца зенкера, обрабатывать им можно и поверхности, непосредственно примыкающие к отверстию, например, с целью получения отверстия под потай.

В зависимости от условий отработки различают также цельные стальные зенкеры и инструмент с насадками из твёрдого сплава. В первом случае для изготовления используются быстрорежущие стали типа Р6М5 или Р6М5К5 (работа со стальными заготовками), во втором — для работ по дереву – можно применять и зенкеры из обычной углеродистой стали типа У7 или У8.

Твердосплавные насадные зенкера изготавливают из металлокерамики марок ВК4, ВК3М, минералокерамики ЦМ-332, а также из безвольфрамовых твёрдых сплавов ТМ-1 или ТМ-20. К стальному корпусу такие насадки, имеющие форму пластин, припаивают медью. Преимущества твёрдосплавных насадок к зенкерам – возможность в процессе обработки применять высокооборотистые режимы резания.

Долговечность зенкера определяется режимом его термической обработки, и, соответственно – твёрдостью. Рабочая часть инструмента, изготовленного из быстрорежущей стали, должна быть не менее HRC 62…64, а хвостовика — в пределах HRC 35…45. Зенкеры из углеродистых инструментальных сталей обладают твёрдостью рабочей части в HRC 56…60. Зенкеры по металлу с малыми диаметрами (до 6 мм) при покупке целесообразно проверять на твёрдость, используя тарированный напильник.

Для зенкеров по дереву используются также сборные и цельные конструкции. Эта технология для производства менее трудоёмкая, однако сборно-сварные исполнения инструмента весьма чувствительны к радиальному, и, особенно – торцевому – биению, поэтому техническое состояние патрона станка или дрели должно проверяться более тщательно.

При подборе типоразмера зенкера требуется учитывать не только размерный диапазон обрабатываемых отверстий, в частности, их глубины, но и реальную мощность используемого оборудования. Дело в том, что зенкерование – более энергозатратная операция, в сравнении со сверлением. Она требует повышенной мощности привода, поскольку всегда производится со значительными силовыми нагрузками на инструмент. Поэтому выбор, в частности, дрели обуславливается не только возможностью её функционирования на пониженных оборотах, но и достаточной мощностью двигателя (не менее 1,6 кВт).

Следует, однако, помнить, что наиболее качественным считается зенкерование, которое выполняется на станке. Тут с успехом используются и сверлильные, и токарные, и расточные станки. Для обработки можно приспособить также и фрезерный станок, однако лишь при наличии на нём устройства ЧПУ.

Домашние мастера обычно приобретают зенкеры в наборе. Это удобно и выгодно, но при этом следует проверить возможность установки хвостовика в патрон основного оборудования.

Зенкерование по металлу и дереву. Особенности

Вначале выбирают конструктивное исполнение зенкера. Например, обработку заготовок из цветных металлов и сплавов можно вести обычным перовым зенкером, а для зенкерования высокоуглеродистых сталей подойдёт инструмент по металлу с 3…4 зубьями, при этом угол усечённого конуса может варьироваться в диапазоне 60…90º.

Технология производства данных операций включает в себя:

1. Проверку прямолинейности оси предварительно выполненного отверстия. Для этого используют нутромер, а деталь укладывают на ровную жёсткую плоскость.
2. Для заготовок из литых сплавов – пробную расточку до глубины в 5…10 мм. Это позволяет исключить влияние возможной несплошности литой структуры заготовки на биение зенкера.
3. Смачивание СОЖ передней кромки отверстия (для чугунных заготовок, а также изделий из цветных металлов это необязательно). В дальнейшем подачу СОЖ выполняют по имеющимся винтовым канавкам.
4. Силовую подачу зенкера по мере его внедрения в металл (усилие возрастёт в 2,5…3 раза, но это не является причиной неисправности).
5. Постепенное снижение подачи по мере приближения к противоположному торцу отверстия.

После обработки заготовки зенкером с развитой направляющей частью, последующий проход инструмента по отверстию не нужен.

Особый интерес у домашних мастеров вызывает комбинированный инструмент сверло-зенкер. Он представляет собой ступенчатое сверло, на торце которого оформлена зенкерующая часть. Для снижения износа и усилия продольной подачи эта часть снабжается полусферическими канавками, куда периодически поступает СОЖ, и выводится образующаяся стружка.

Поскольку сверло-зенкер по мере своего углубления в металл работает в различных условиях, то к его исполнению предъявляется ряд дополнительных требований:

• Наибольшую долговечность будет иметь рабочий инструмент с поверхностным высокостойким покрытием из нитрида титана или вольфрама. Воронёный инструмент (чёрного цвета) будет обладать несколько меньшей стойкостью;
• Наборы из нескольких типоразмеров свёрл-зенкеров помогают при окончательной обработке отверстия формировать в его торце коническую переходную часть под крепёж нужных размеров;
• Рабочая часть сверла должна быть минимально допустимой, при которой обеспечивается устойчивая обработка: длинные инструменты резко теряют в своей устойчивости от продольного изгиба, что, учитывая повышенную твёрдость, мгновенно приведёт к поломке.

Зенкеры по дереву отличаются не только материалом, но и формой торца рабочей части. Удобно пользоваться также специальной зенкерующей насадкой, которая надевается сверху на обычное сверло, и прикрепляется к нему при помощи винта. При этом качество сверления обеспечивается правильной заточкой сверла и оптимальным выбором его материала. Для глубоких заготовок (размерами выше 40…50 мм) рациональнее использовать свёрла из воронёной инструментальной стали, в то время как для менее толстых изделий лучшую долговечность показывают твёрдосплавные зенкеры.

Зенкерующая насадка под основной инструмент имеет ещё одно эксплуатационное преимущество: она – двухсторонняя, поэтому, будучи насаженной на сверло своей противоположной частью, может эффективно применяться как ограничитель глубины обработки полости.

Основные особенности зенкеров по дереву:

1. Изготовленная под углом 90° рабочая форма торца.
2. Увеличенное до 5 количество зубьев.
3. Возможность применения также и для зенковки отверстия, без изменения его диаметра.
4. Зависимость количества режущих кромок от обрабатываемого материала: для мягких пород древесины – сосны или липы – обычно достаточно одной режущей кромки. В то же время, при необходимости обработки дерева вдоль волокон, из-за опасности скола количество режущих кромок — две и более.

Конструкции такого инструмента различаются также в зависимости от материала изделия. Например, для фанеры или ДСП выбирается свой зенкер.

Хороший набор свёрл по дереву обязательно включает в себя и зенкер (как самостоятельно, так и в качестве насадки на основной инструмент).

Цекование отверстий — это финишная операция. Ее целью является формирование точных, тщательно выверенных опорных поверхностей для крепежных элементов: болтов, шайб, винтов и т. п.

Изображение №1: Цековки с направляющими цапфами

Виды цековок

Опишем, как выглядит инструмент, из каких элементов состоит и каких бывает модификаций.

Конструктивные особенности (информация и чертежи)

Цековка — инструмент цилиндрической формы осевого типа с расположением режущих зубьев в торцевой части. На боковых поверхностях изделия есть канавки, которые приспособлены для удаления металлической стружки с рабочей области.

Изображение №2: Устройство цековки со сменной направляющей цапфой

Виды цековок

Обозначение цековки на чертеже дается в ГОСТ 26258-87. Этот же нормативный документ определяет технологические особенности производства режущего инструмента и делит их на категории. Согласно классификации, выпускаются:

цековки с хвостовиками цилиндрического типа и направляющими цапфами, которые являются единым целым с инструментом;

инструменты с хвостовками конического типа и съемными цапфами;

изделия насадного типа в виде режущих головок (надеваются на оправы с коническими хвостовиками, цапфа сменная);

инструменты со сменными цапфами и хвостовиками, которые крепятся в штифтовых замках станков.

Изображение №3: Разновидности цековок

Рабочие части инструментов изготавливают:

целиком из быстрорежущей стали;

с твердосплавными напайками.

Цековки по металлу имеют разное количество рабочих лезвий. Изделия с цилиндрическими хвостовиками оснащаются двумя-четырьмя лезвиями. Все остальные разновидности — четырьмя.

На то, как именно инструмент фиксируется в станке, влияет тип хвостовика.

Цековки с хвостовиками цилиндрического типа устанавливаются в патроны.

Инструменты с хвостовиками конической формы крепятся в посадочные отверстия, конусы Морзе.

Изделия с хвостовиками для крепления в штифтовых замках используются вместе с укомплектованными этой арматурой станками.

Требования к производству цековок по ГОСТу

Требования к изготовлению цековок регламентирует ГОСТ 26258-87. В этом документе указано, что инструменты насадного типа, диаметры рабочих частей которых менее 8 мм с хвостовиками цилиндрической формы выпускается в цельном виде. А цековки с размерами режущих частей свыше 8 мм имеют сварную конструкцию.

Изображение №4: Материалы, которые идут на изготовление цековок с цельнометаллическими рабочими частями

Центральные стержни изделий, а также хвостовики изготавливают из стали марок 45 и 45Х. На режущие части идет материал двух типов.

Быстрорежущая сталь — требования к ней изложены в ГОСТ 19265.

Твердосплавные пластины ВК6, ВК6М, Т5К10, Т5К6 — требования к характеристикам материала описаны в ГОСТ 3882, к геометрии и габаритам — в ГОСТ 25400.

Изображение №5: Материалы, которые идут на изготовление цековок с твердосплавными пластинами

К рабочим частям инструментов твердосплавные пластины крепятся припоями марок МНМц 68-4-2 и латуни Л63 или Л68. Минимальная толщина припоя — 2/10 мм.

Сферы применения цековок

Цековки используют для работы по чугуну, стали, цветным металлам. Инструмент повышает качество обрабатываемой поверхности и гарантирует строгую перпендикулярность отверстия оси готового изделия.

Изображение №6: Обработанная цековкой торцевая площадка

Цековка используется для создания опорных плоскостей в отверстиях под винты, шайбы, болты, кольца. Также инструмент необходим для зачистки торцов закладных частей конструкций.

Для обратной цековки (развертывания) используют инструменты с большим количеством лезвий (до 14). Эта операция позволяет сделать выемку цилиндрической формы максимально точной.

Изображение №7: Цековка поршней

Автомобилисты применяют цековки для проточки поршней. Самостоятельное проведение операции позволяет с использованием цековки проточить клапаны, не обращаясь к токарям. Желательно перед ремонтом изучить чертежи и потренироваться на старых поршнях.

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.

Цековка и зенковка: отличия

Цековка от зенковки имеет меньше отличий, чем кажется непосвященному человеку. А именно: цековками называют торцевые зенковки. Так что, если вам необходимо выровнять торцевые части уже сформированного углубления, требуется цековка. Для снятия фасок, удаления заусенцев и изменения конфигурации отверстий купите зенковку по металлу.

Вопрос-ответ

Как определить оптимальную скорость резания?

Скорость резания подбирают с учетом диаметра инструмента и частоты вращения. Обязательно введение поправочных коэффициентов. Полученные данные можно использовать для вычисления частоты вращения шпинделя.

Как определить глубину резания цековкой?

Этот показатель вычисляют как половину диаметра режущего инструмента за вычетом диаметра чернового отверстия.

Возможно ли изготовление цековок на заказ?

Да, компания «Ринком» изготовит инструменты по вашим чертежам в срок от 5 до 45 дней.

В процессе производства деталей и изделий высокого качества довольно часто приходится иметь дело с недостаточной точностью выполнения нужных отверстий. Для получения необходимых параметров применяют зенкер.

Зенкер насадной d35

Применение и виды зенкеров

Зенкер представляет собой многолезвенный, многозубый режущий инструмент, применяемый для доработки заранее выполненных круглых отверстий в деталях и заготовках из разных материалов (на фото). Обработка этим способом применяется для увеличения диаметра и получения более качественной поверхности отверстия методом резания.

Такой процесс называется зенкерованием. Метод резания похож на процедуру сверления: наблюдается такое же вращение оснастки для зенкерования вокруг своей оси и одновременное поступательное движение инструмента вдоль оси.

Зенкер с твердосплавными пластинами

Разработали зенкер для металлообрабатывающей промышленности с целью обработки просверленного, продолбленного или выполненного с помощью штамповки отверстия. Зенкер по металлу, требования к характеристикам которого регулирует ГОСТ 12489-71, используется при выполнении промежуточной или уже конечный обработки. В связи с этим выделяют два вида инструмента:

• для последующего развертывания с припуском;
• для получения высокоточного отверстия – с квалитетом Н11 (допуск 4–5 класса точности).

Ознакомиться с требованиями ГОСТ к зенкерам можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже.

При применении расточки увеличивается диаметр, повышается точность поверхности и чистота отверстия. Зенкерование предназначается в основном для:

• достижения более гладкой, чистой поверхности отверстия перед процедурой развертывания или нарезания резьбы;
• калибрования отверстия под болт, шпильку или какой-либо другой крепеж.

Применяются зенкеры, требования к которым определяет ГОСТ 12489-71, также при обработке торцевых поверхностей и при выполнении некоторых операций, придающих отверстию нужный профиль (например, расширение углубления в верхней части отверстия, предназначенного под головки болтов).

Зенкеры подразделяют на несколько видов по способу их закрепления в станок:

• насадной;
• хвостовой (с метрическим конусом или с конусом Морзе – виды хвостовика для крепления в станок).

По конструкции зенкеры бывают следующих видов:

• сборные;
• цельные;
• сварные;
• с твердосплавными пластинами.

Цельный зенкер похож на сверло, поэтому второе его название – сверло-зенкер. У него больше, чем у простого сверла, спиральных канавок и режущих кромок (от 3 до 6 зубьев). Режущую часть инструмента, как оговаривает ГОСТ 12489-71, выполняют из быстрорежущей стали P18, P9 или делают с твердосплавными пластинами (BK4, BK6, BK8 для обработки чугуна, T15K6 – для обработки стали). Инструмент, оснащенный твердосплавными пластинами, имеет большую производительность (более высокую скорость резания), чем изготовленный из быстрорежущей стали.

Выделяют также зенкер конический (для обработки поверхностей конической конфигурации) и так называемый обратный тип зенкеров.

Спиральные хвостовые зенкеры

Зенкерование и смежные с ним операции

Зенкерование сходно с операцией рассверливания: оба процесса ведутся с готовым отверстием. Отличие состоит в том, что результат зенкерования получается более точным. В процессе операции устраняются недостатки, возникающие после штамповки, литья или сверления. Улучшаются такие показатели, как чистота поверхности, точность, достигается высокая степень соосности.

Часто при формировании отверстий сверлом (особенно глубоких) наблюдается отклонение от центра из-за невысокой жесткости инструмента. Зенкер от сверла отличается тем, что имеет более высокую жесткость из-за увеличенного числа режущих зубьев. Важно, что такое отличие обеспечивает более точное направление движения инструмента, а при меньшей глубине резки наблюдается высокая чистота. При сверлении отверстий можно получить квалитеты 11–12, шероховатость поверхности отверстия Rz 20 микрометров. При операции зенкерования получаем квалитеты 9–11, шероховатость 2,5 микрометров.

Развертки конические под конус Морзе

Еще более точной операцией является процесс развертывания (6–9-й квалитеты, Rа 1,25– 0,25 микрометров). Это уже чистовая обработка резанием. Зенкерование отверстий – получистовая операция. Зенкерование и развертывание отверстий, если обе этих операции предусмотрены технологическим процессом, выполняются за одну установку детали на станке.

Нередко путают зенкерование и зенкование отверстий и некорректно называют зенкером другой инструмент – зенковку (см. фото ниже). Зенковки, в отличие от зенкеров, имеют другую конструкцию и применяются для решения иных технологических задач.

Зенковка применяется в процессе снятия фаски с верхней части отверстий, а также для получения углублений конической формы. Бывает также зенковка цилиндрическая, но такой инструмент правильнее называть цековкой. При помощи такого инструмента в деталях получают углубления соответствующей формы. Для выполнения такой зенковочной операции также может быть использован универсальный инструмент – сверло, специально совмещенное с зенковкой.

Посмотрев данное видео, можно легко понять принцип работы и назначение зенковки, а также ее отличие от зенкера и других родственных инструментов для обработке отверстий.

Правила зенкерования металла

В домашних условиях для зенкерования углублений (например, под головки болтов или для изменения диаметра отверстия в большую сторону) подойдет и простое сверло, закрепленное в электрическую или даже в ручную дрель. В производственных же масштабах зенкерование – операция, которая требует немалой мощности и точности используемого оборудования. Именно поэтому в условиях производства для выполнения зенкерования, как, собственно, и зенковки, используют оборудование:

• токарное (чаще всего);
• сверлильное (не менее часто);
• расточное (нередко, как одну из вторичных операций);
• агрегатное (как вторичную операцию автоматизированной линии);
• вертикальное или горизонтальное фрезерное (редко).

В процессе обработки отверстия, полученного в изделии в процессе его литья, желательно прежде расточить его резцом примерно на 5–10 миллиметров в глубину для того, чтобы зенкер принял правильное первоначальное направление.

При обработке изделий из стали рекомендуется применять смазочно-охлаждающие жидкости. Процесс зенкерования чугуна и цветных металлов охлаждения не требует. Правильный подбор металлорежущего инструмента, используемого как для зенкования, так и для зенкерования, – очень важный этап. Для этого обращают внимание на определенные факторы:

1. Тип инструмента подбирается в зависимости от материала детали, характера проводимой обработки. Должны также учитываться месторасположение отверстия, серийность выполняемых процессов.
2. Исходя из заданных глубины, диаметра, необходимой точности обработки, подбирают размер инструмента для зенкерования и зенковки.
3. Конструкцию зенкера и зенковки определяют по способу крепления инструмента на станке.
4. Материал инструмента для выполнения зенкерования или зенковочной операции зависит от материала обрабатываемой детали (например, существуют зенковки специально для работ по дереву), интенсивности режима работы и некоторых других факторов.

Зенкерование на вертикально сверлильном станке с ЧПУ

Зенкер выбирают по справочникам или руководствуясь таким нормативным документом, как ГОСТ 12489-71. Инструмент должен соответствовать определенным техническим условиям применения, что также оговаривает ГОСТ 12489-71.

• Изделия, изготовленные из конструкционной стали, с отверстиями до 40 миллиметров в диаметре обрабатываются зенкером, изготовленным из быстрорежущей стали, имеющим диаметр соответственно 10–40 миллиметров и 3–4 зуба.
• Для изделий из труднообрабатываемых и закаленных сталей при расточке применяют оснастку с твердосплавными пластинками диаметром 14–50 миллиметров и имеющую 3–4 зуба.
• В изделиях из конструкционной стали отверстия до 80 миллиметров диаметром растачивают зенкером из быстрорежущей стали, применяя насадные головки диаметром 32–80 миллиметров.
• В изделиях из цветных металлов и чугуна для расточки глухих отверстий применяют перовой зенкер.
• Глухие отверстия диаметром 15–25 миллиметров обрабатывают специальным инструментом для зенкерования, в корпусе которого имеется канал, по которому подается смазочно-охлаждающая жидкость в зону резания.

Необходимым условием при зенкеровании является соблюдение припусков. Диаметр выбранного инструмента в итоге должен совпасть с конечным диаметром отверстия после обработки. Когда после зенкерования планируется выполнение развертывания отверстия, диаметр инструмента уменьшают на 0,15–0,3 миллиметра. Если же намечено черновое растачивание либо сверление под зенкерование, необходимо оставлять припуск на сторону величиной от 0,5 до 2 миллиметров.

Зенкерование – намного более производительный процесс, чем обработка резцами. Скорость резания для зенкера из быстрорежущей стали близка к процессу сверления, а подачи – выше в 2,5–3 раза. Именно поэтому процесс зенкерования происходит быстрее, чем процесс сверления.