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:
- • 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;
- • для работы с коническими деталями (датчики, клапаны). Обрабатываемые поверхности, как правило, из чугуна и стали;
- • 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:
- К первой группе относятся элементы разных видов и конструкций, основным назначением которых является промежуточный этап обработки, за ним следуют припуск и развертывание.
- 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:
- Цельнометаллический элемент, где режущая рабочая часть и хвостовик выполнены на одном металлическом стержне.
- 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.
- Зенкер сварной.
- Инструмент, в котором имеются твердосплавные режущие пластины.
Также есть отличия по форме рабочей зоны. Это такие виды инструмента:
- Элементы с рабочей областью в форме цилиндра. Их основное назначение – расширять отверстия методом зенкерования.
- Элементы с цилиндрической рабочей областью, где имеется направляющая цапфа. Эта конструкция используется для обработки отверстий под крепежные метизы.
- Зенкеры конической формы необходимы, если нужно образовать коническое углубление в начале отверстия.
- 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.
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.
ПРИЛОЖЕНИЕ (рекомендуемое). ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ РАЗМЕРЫ ЗЕНКЕРОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ Рекомендуемое
мм
| Зенкер N 1 | Зенкер N 2 | |||
| наиб. | наим. | наиб. | наим. | |
| 3,0 | 2,875 | 2,850 | 3,050 | 3,025 |
| 3,5 | 3,375 | 3,350 | 3,050 | 3,525 |
| 4,0 | 3,875 | 3,850 | 4,050 | 4,025 |
| 4,5 | 4,375 | 4,350 | 4,550 | 4,525 |
| 5,0 | 4,875 | 4,850 | 5,050 | 5,025 |
| 6,0 | 5,875 | 5,850 | 6,050 | 6,025 |
| 7,0 | 6,815 | 6,780 | 7,060 | 7,030 |
| 8,0 | 7,815 | 7,780 | 8,060 | 8,030 |
| 9,0 | 8,815 | 8,780 | 9,060 | 9,030 |
| 10,0 | 9,815 | 9,780 | 10,060 | 10,030 |
| 11,0 | 10,790 | 10,755 | 11,070 | 11,035 |
| 12,0 | 11,790 | 11,755 | 12,070 | 12,035 |
| 13,0 | 12,790 | 12,755 | 13,070 | 13,035 |
| 14,0 | 13,790 | 13,755 | 14,070 | 14,035 |
| 15,0 | 14,790 | 14,755 | 15,070 | 15,035 |
| 16,0 | 15,790 | 15,755 | 16,070 | 16,035 |
| 17,0 | 16,790 | 16,755 | 17,070 | 17,035 |
| 18,0 | 17,790 | 17,755 | 18,070 | 18,035 |
| 19,0 | 18,755 | 18,710 | 19,085 | 19,040 |
| 20,0 | 19,755 | 19,710 | 20,085 | 20,040 |
| 21,0 | 20,755 | 20,710 | 21,085 | 21,040 |
| 22,0 | 21,755 | 21,710 | 22,085 | 22,040 |
| 23,0 | 22,755 | 22,710 | 23,085 | 23,040 |
| 24,0 | 23,755 | 23,710 | 24,085 | 24,040 |
| 25,0 | 24,755 | 24,710 | 25,085 | 25,040 |
| 26,0 | 25,755 | 25,710 | 26,085 | 26,040 |
| 27,0 | 26,755 | 26,710 | 27,085 | 27,040 |
| 28,0 | 27,755 | 27,710 | 28,085 | 28,040 |
| 30,0 | 29,755 | 29,710 | 30,085 | 30,040 |
| 32,0 | 31,710 | 31,660 | 32,100 | 32,050 |
| 34,0 | 33,710 | 33,660 | 34,100 | 34,050 |
| 35,0 | 34,710 | 34,660 | 35,100 | 35,050 |
| 36,0 | 35,710 | 35,660 | 36,100 | 36,050 |
| 37,0 | 36,710 | 36,660 | 37,100 | 37,050 |
| 38,0 | 37,710 | 37,660 | 38,100 | 38,050 |
| 40,0 | 39,710 | 39,660 | 40,100 | 40,050 |
| 42,0 | 41,710 | 41,660 | 42,100 | 42,050 |
| 44,0 | 43,710 | 43,660 | 44,100 | 44,050 |
| 45,0 | 44,710 | 44,660 | 45,100 | 45,050 |
| 46,0 | 45,710 | 45,660 | 46,100 | 46,050 |
| 47,0 | 46,710 | 46,660 | 47,100 | 47,050 |
| 48,0 | 47,710 | 47,660 | 48,100 | 48,050 |
| 50,0 | 49,710 | 49,660 | 50,100 | 50,050 |
| 52,0 | 51,650 | 51,590 | 52,120 | 52,060 |
| 55,0 | 54,650 | 54,590 | 55,120 | 55,060 |
| 56,0 | 55,650 | 55,590 | 56,120 | 56,060 |
| 58,0 | 57,650 | 57,590 | 58,120 | 58,060 |
| 60,0 | 59,650 | 59,590 | 60,120 | 60,060 |
| 62,0 | 61,650 | 61,590 | 62,120 | 62,060 |
| 63,0 | 62,650 | 62,590 | 63,120 | 63,060 |
| 65,0 | 64,650 | 64,590 | 65,120 | 65,060 |
| 67,0 | 66,650 | 66,590 | 67,120 | 67,060 |
| 70,0 | 69,650 | 69,590 | 70,120 | 70,060 |
| 72,0 | 71,650 | 71,590 | 72,120 | 72,060 |
| 75,0 | 74,650 | 74,590 | 75,120 | 75,060 |
| 80,0 | 79,650 | 79,590 | 80,120 | 80,060 |
Текст документа сверен по: официальное издание Зенкеры для обработки деталей из легких сплавов. ГОСТ 21579-76 — ГОСТ 21586-76: Сб. ГОСТов. — М.: Издательство стандартов, 1990
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.
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.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Материал и твердость основных частей зенкеров должны соответствовать указанным в табл. 1.
По согласованию с потребителем допускается изготовление зенкеров из легированной стали марки 9ХС по ГОСТ 5950.
Твердость зенкеров из стали марки 9ХС должна быть HRC3 62…65.
Допускается изготовление зенкеров и ножей к ним из других марок быстрорежущей стали, обеспечивающих работоспособность и стойкость зенкеров, не ниже стойкости зенкеров, изготовленных из быстрорежущей стали по ГОСТ 19265.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
1.2. Зенкеры хвостовые должны изготовляться сварными.
В месте сварки не допускаются раковины, непровар, поджог и пережог металла, кольцевые трещины и свищи.
Издание официальное Перепечатка воспрещена
★
Издательство стандартов, 1975 ИПК Издательство стандартов, 2000 Переиздание с Изменениями
Допускаются другие методы соединения рабочей части зенкера с хвостовиком, обеспечивающие качество соединения не ниже сварного.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1.3. Твердость рабочей части зенкеров должна соответствовать указанной в табл. 1 на длине винтовой канавки, уменьшенной на длину не более 1 х/2 диаметра зенкера от сварного шва, но не менее 1 2 3/3 длины винтовой канавки.
Твердость лапок хвостовиков зенкеров с коническим хвостовиком должна быть HRC, 32…47.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
1.4. Параметры шероховатости поверхностей зенкеров по ГОСТ 2789 не должны быть более указанных в табл. 2.
| Таблица 1 |
| Примечание. Твердость рабочей части хвостовых зенкеров, насадных и ножей сборных зенкеров из быстрорежущей стали с содержанием ванадия 3 % и более и кобальта 5 % и более должна быть выше на 1—2 единицы HRC3, указанной в таблице 1. |
ГОСТ 1677-75 С. 3
1.14. Зенкеры должны иметь на рабочей части только равномерную обратную конусность (уменьшение диаметра по направлению к хвостовику).
Обратная конусность на 100 мм длины должна соответствовать указанной в табл. 4.
| Таблица 2 |
| * Для шлифованных канавок. ** Для фрезерованных канавок. |
| Таблица 4* мм | ||||||||||||||||||
| 1.15. Допуск радиального биения ленточек по всей длине рабочей части зенкера относительно оси зенкера или оси посадочного отверстия, а также биение главных режущих кромок при проверке в центрах не должно превышать величин, указанных в табл. 5. Таблица 5
(Измененная редакция, Изм. № 1, 3). 1.16. Допуски конусов Морзе — по АТ8 по ГОСТ 2848. (Измененная редакция, Изм. № 1). 1.17. Предельные отклонения посадочного отверстия и шпоночного паза для насадных зенкеров — по ГОСТ 9472. 1.18. Комплект изготовленных сборных зенкеров должен состоять из зенкера в собранном виде и набора запасных ножей. 1.19. Средний и установленный периоды стойкости зенкеров из стали марки Р6М5 должны быть не менее указанных в табл. 5а при условиях испытаний, приведенных в разд. 3.
|
