Зенкерование отверстий: назначение, виды, процесс, отличие от зенкования

Принцип зенкерования металла

Чтобы понять, как происходит процесс зенкерования, нужно иметь представление об устройстве инструмента, выполняющего эту операцию. Это приспособление называется зенкером. Самый простой хвостовой зенкер по форме напоминает обычное сверло, но у него имеются существенные отличия. Разница между сверлом и зенкером в наличии у последнего большего количества боковых режущих кромок, которые идут по спирали. Благодаря им происходит снятие тонкого слоя металла в канале при прохождении зенкера сквозь него. В процессе прохождения вдоль рабочей области зенкеру сообщается поступательно-вращательное движение. Сам процесс улучшения класса точности отверстия путем зенкерования проходит следующим образом:

В соответствии с диаметром, который необходимо получить в итоге после операции, выбирают диаметр зенкера. Он должен быть больше исходного (диаметр инструмента зависит от нескольких факторов) и соответствовать конечному диаметру при финишной обработке или промежуточному при дальнейшей развертке.
Этот выбранный зенкер при помощи хвостовика закрепляют в патроне станка (сверлильного, токарного).
Обрабатываемую деталь фиксируют каналом строго напротив зенкера, чтобы их оси идеально совпадали.
Включают станок и выставляют определенные обороты вращения инструмента. Они строго регламентированы и зависят от типа режущего элемента, металла и диаметра отверстия.
Подают этот инструмент в рабочую область на скорости, которая тоже выбирается не случайно. Иногда в область обработки также подают охлаждающее вещество, когда того требует технологический процесс.

3 Развертывание – для обеспечения максимальной точности поверхности

Развертывание отверстий – это сложный технологический процесс чистовой обработки металлических отверстий на фрезерном оборудовании, который выполняется после процессов сверления и зенкерования. С помощью развертывания удается добиться высокого класса точности. Оно производится на ручных и автоматизированных сверлильных или токарно-фрезерных станках с ЧПУ или с ручным управлением. Инструмент, который применяется при развертывании, называется развертка.

По типу обработку развертки могут быть ручными или механическими (машинными), а по форме – конусообразными или цилиндрическими. Инструмент состоит из трех частей с калибрующей частью и режущими кромками, которые равномерно или неравномерно распределяются по окружности. Как правило, развертки используются комплектом по три штуки, это необходимо для выполнения поочередно черновой, получистовой и чистовой обработки. В таком случае удается добиться максимального эффекта при обработке поверхности.

При развертывании также широко применяется комбинированный тип инструмента, в который входит зенкер, зенковка, развертка, сверло и другие элементы. Комбинация инструментов позволяет существенно сократить время на получение отверстие нужной формы, класса точности и шероховатости. Сверление, как и зенкерование, и развертывание, можно называть схожими технологическими процессами в определенных режимах работы. Они выполняются на схожих видах ручного и механического оборудования.

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:

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

https://youtube.com/watch?v=KEucB4Hs0oA

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.

Назначение зенкерования

Зенкерование как получистовая и, отчасти, чистовая операция механической обработки имеет следующие основные назначения:

Очистка и сглаживание поверхности отверстий: перед нарезанием резьбы или развёртыванием;
Калибрование отверстий: для болтов, шпилек и другого крепежа.

Зенкерование выполняется в литьевых отверстиях с припуском для последующего развертывания или нарезания резьбы(зенкером N1 – в минусе от номинала) , либо получения проходного отверстия с квалитетом H11 и выше (зенкером N2).Возможна также предварительная обработка зенкером отверстий после сверления как правило перед развёртыванием для получения отверстий с необходимым квалитетом в особо ответственных деталях или сложнообрабатываемых материалах.

Зенковка

Чем отличается зенкование от зенкерования? Несмотря на похожее звучание, это разные операции. Каждая имеет свое назначение и специфический инструмент для выполнения.

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.

Зенкер по металлу: особенности и технология зенкерования – Токарь Мастер

Среди металлообрабатывающего инструментария, применяемого для создания отверстий, особое значение заслуживает зенковка и зенкер. С их помощью выполняют проемы с заданными характеристиками, например, стабильность важных геометрических параметров, шершавость, сужение цилиндрического отверстия. Рассмотрим, что такое зенкер и зенковка.

Принцип зенкерования металлических изделий

Во время обрабатывания проема, созданного в детали в период его литья, рекомендуется расточить его разом на несколько миллиметров вглубь, чтобы зенкер выбрал верную начальную направленность.

В период осуществления работ при обработке стальных заготовок рекомендуется использовать эмульсионные охлаждающие составы. Процедура зенкерования цветных металлов и чугуна дополнительного внесения хладоносителя не требуется. Очень важным этапом считается верный подбор инструментария для осуществления работ

В связи с этим концентрируют внимание на аспекты:

Разновидность инструментария выбирается в соответствии с материалами заготовки и характера возделывания. Учитываются факторы расположения отверстия и численность процессов.
Зенковки и устройство для зенкерования выбираются в зависимости от заданных параметров: величина углубления, диаметр, точность работы.
Конструкцию металлорежущего инструмента устанавливают, исходя из метода его крепежа на станке.

Выбор зенкера производят по справочной литературе или пользуясь нормативным актом стандарта ГОСТ 12489-71:

Заготовки, созданные из конструкционной стали, с проемами до 40 мм в поперечнике возделываются зенкером, произведенного из быстрорежущего железа, включающий 3-4 зубья и диаметр 10-40 мм. В отверстиях до 80 мм используются насадки диаметром 32-80 мм.
Для закаленного железа при расточке предусмотрена оснастка с пластинами из твердых сплавов, с поперечником 14-50 мм и 3-4 зубьями.
Для расточки глухих проемов чугунных изделий и деталей из цветного металла используют перовой зенкер.

Нужным условием при процедуре зенкерования считается соблюдение припусков. Поперечник выбранного инструментария в результате обязан совпасть с окончательным диаметром проема после обрабатывания.

Если после зенкерования предусмотрено выполнение развертывания проема, то поперечник устройства снижают на 0,15-0,3 мм.

Если же намечено растачивание черновым вариантом или сверловка под зенкерование, то следует сохранять припуск на край от 0,5 до 2 мм.

Зенкера по металлу: описание, разновидности и советы по использованию

Довольно часто домашние мастера сталкиваются с необходимостью изготовить металлическую деталь с высококачественными отверстиями. Однако достичь хорошего качества или высокой точности удаётся далеко не всегда. В таких случаях следует воспользоваться специальным инструментом — зенкером по металлу.

Описание и разновидности зенкеров

Зенкер — это многозубый (многолезвийный) инструмент, который используют для расширения или обработки отверстия в металле. Принцип аналогичен методу сверления, но здесь добавляется специальная насадка — зенкер. Поэтому данный процесс именуют зенкерованием — обработкой отверстия в металле с помощью зенкера.

https://youtube.com/watch?v=QhBPJTHTcJE

Внешне зенкера (особенно цельные) напоминают обычное сверло. Главные отличия заключаются в большем количестве зубьев, режущих кромок и спиральных канавок. Использование зенкера по металлу позволяет:

Расширить диаметр отверстия.
Сгладить (зачистить) поверхность.
Достичь максимальной точности отверстия.
Сделать паз для болтов, шпилек, шурупов или других крепежных элементов.

В современном мире зенкерование в основном применяется в металлообрабатывающей промышленности. В ней по принципу назначения все зенкера по металлу разделяют на 2 большие группы:

№1. Используется в виде промежуточной обработки с последующим развёртыванием и припуском.
№2. Окончательная обработка с 4-5 классом точности (квалитет H11).

По типу конструкции различают следующие виды насадок по металлу:

Цельные;
Сборные;
Сварные;
Имеющие твердосплавные пластины.

Как сделать своими руками?

Довольно часто возникают такие ситуации, что нужно сделать отверстие в деревянной поверхности для крепежных элементов, но такого инструмента, как зенкер по дереву нет в наличии. В этом случае можно такое приспособление сделать своими руками. Для этого понадобится несколько устройств, что есть у каждого мужчины в хозяйстве, а именно:

Ручная дрель.
Также понадобится станина, что будет является, так сказать, фундаментом для будущего станка, поэтому ее необходимо сделать из массивного куска дерева. Это обусловлено тем, что работа должна выполняться максимально точно, поэтому для улучшения эффективности делается балласт в качестве утяжелителя.
Кроме этого, потребуется прикрепление к станине штатива, который должен быть установлен точно под углом 90 градусов.
Еще необходимо соорудить стойку. Зачастую ее делают из ДСП или обычных струганных досок.
Очень важным в этой ситуации является то, что необходимо очень тщательно производить расчеты, а также крепить основу и направляющие детали очень крепко при помощи прочных крепежей.
И, конечно же, потребуется установить пружину, которая будет реализовывать обратный ход. В силу того, что работы будут производиться не одноразово, нужно подбирать такую деталь из высокопрочного сплава, чтобы избежать ее деформации.

Главным в этом деле является выставление точных расчетов в процессе создания основного каркаса, поскольку именно от него будет зависеть качество проводимых сверлений. И конечно же, нужно чтобы данная конструкция была надежно прикреплена и не возникали вибрации или смещения.

Поэтому после конструирования данного устройства необходимо включить дрель на максимальные обороты, и тем самым проверить надежность конструкции. В процессе проверки стоит проверить надежность крепежных элементов и устранить недоработки, если таковые будут обнаружены.

Какие бывают виды

Зенкеров много представлено на рынке, неопытный пользователь может не понять зачем столько нужно, а ведь у каждого вида есть свое назначение и особенность в работе. Какие-то подойдут для увеличения диаметра отверстия, а какие-то будут наиболее эффективны в работе с торцевой частью детали. Чаще всего в работе с деревом используются базовый набор насадок:

цилиндрический;

цельный конический,

цельный насадной.

Каждый зенкер по дереву предназначен для работ соответствующих отверстий, указано в названии. Но в отдельных случаях, в особо трудоемких ситуациях, можно прибегнуть к использованию насадки на удлиненной оправке. У такого инструмента имеются специальные ножки, которые подрезают торец одновременно с процессом зенкерования. Поэтому лучше всего приобретать комплект, где будет сразу несколько моделей по типу и размеру, это буде выгоднее и эффективнее.

Как сделать своими руками?

Ручная дрель.
Также понадобится станина, что будет является, так сказать, фундаментом для будущего станка, поэтому ее необходимо сделать из массивного куска дерева. Это обусловлено тем, что работа должна выполняться максимально точно, поэтому для улучшения эффективности делается балласт в качестве утяжелителя.
Кроме этого, потребуется прикрепление к станине штатива, который должен быть установлен точно под углом 90 градусов.
Еще необходимо соорудить стойку. Зачастую ее делают из ДСП или обычных струганных досок.
Очень важным в этой ситуации является то, что необходимо очень тщательно производить расчеты, а также крепить основу и направляющие детали очень крепко при помощи прочных крепежей.
И, конечно же, потребуется установить пружину, которая будет реализовывать обратный ход. В силу того, что работы будут производиться не одноразово, нужно подбирать такую деталь из высокопрочного сплава, чтобы избежать ее деформации.

Что такое цековка и зачем она нужна?

С технической точки зрения она представляет собой цилиндрический инструмент осевого типа, у которого режущие элементы расположены сзади на торцевой части инструмента. По бокам у цековки обычно располагаются глубокие канавки — с их помощью производится быстрое удаление стружки. Для надежности цековка фиксируется с помощью цапфы — она обеспечивает точное перпендикулярное направление рабочего инструмента, что благоприятно сказывается на точности обработки.

Цековка может устанавливаться на промышленные и ручные дрели, на токарные станки, на различное металлорежущее оборудование

Обратите внимание, что сзади расположен элемент в виде хвостика — он обеспечивает надежную фиксацию инструмента на металлорежущем инструменте, что благоприятно сказывается на точности резки

У цековки все режущие элементы находятся позади осевой части — поэтому сверлить таким инструментом нельзя. В каких же сферах деятельности тогда можно использовать этот инструмент и какие технологические задачи он позволяет решить?

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.

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.

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.

Конструкция инструмента

Разбирая общую конструкцию цековки, её можно представить как стержень, состоящий из хвостовой, рабочей и соединительной частей. Посредством первой они зажимаются в металлообрабатывающем станке. На второй располагаются режущие кромки, цапфа, и именно она напрямую контактирует с заготовкой. Третья просто передаёт крутящий момент от производственной установки в рабочую зону цековки.

По ГОСТ 26258-87 изготавливаются следующие виды цековок:

с цилиндрическим хвостиком и постоянной направляющей цапфой;
с коническим хвостиком и сменной направляющей цапфой;
с хвостиком под штифтовой замок и сменной направляющей цапфой;
насадные цековки со сменной направляющей цапфой.

Форма хвостика инструмента определяет, каким образом он крепится в станке. Цилиндрические концы вставляются в патрон оборудования напрямую, конические используют переходник, конус Морзе, а для хвостиков под штифтовый замок, нужно чтобы таковой имелся на станке.

Конфигурация рабочей части определяет обрабатываемый диаметр опорной плоскости, и с каким материалом такой инструмент может работать. Цековки по металлу изготовляются из быстрорежущей стали и с твердосплавными вставками. Для изготовления целиковых торцевых зенковок с цилиндрическим хвостиком применяется только быстрорежущая сталь. В других случаях, например в насадных, могут добавляться пластины из твёрдых сплавов. Они расширяют возможности инструмента, позволяя обрабатывать заготовки не только из обычной конструкционной стали, но и из чугуна. Крепление вставок осуществляется при помощи тонкого слоя припоя из латуни или сплава МНМц 68-4-2. Количество лезвий варьируется от двух до четырёх. По длине стержня в рабочей зоне прорезаны канавки, по которым отводиться стальная стружка. Также по всей протяжённости рабочей части цековки или длине твердосплавных пластин, в случае их наличия, она имеет обратную конусность с постоянным углом наклона.

Зенкерование

Для получения паза или отверстия в металлической поверхности, в первую очередь нам необходимо его высверлить. Это всегда начальный этап. Но до этапа развертки нужно полученное углубление еще и очистить. То есть, убрать всевозможные наслоения металла, заусенцы, неровности. И подогнать точность до того параметра, который указан по чертежам. Именно вот этот этап обработки, практически уже чистовой, нам и необходим.

Для этого используется специальный инструмент – зенкер. С его помощью мы можем добиться:

Подгонки класса точности до 4, а в некоторых случаях и 5 уровня.

Повышения уровня сцепления покрытия, придание ей равномерной и шероховатой поверхности, что важно для последующего сцепления. Работа с геометрией. То есть, возможность придания объекту задуманной геометрической формы с симметричными краями.

Вернемся к инструменту, с помощью которого и производится весь технический процесс

То есть, возможность придания объекту задуманной геометрической формы с симметричными краями.. Вернемся к инструменту, с помощью которого и производится весь технический процесс

Работа с геометрией. То есть, возможность придания объекту задуманной геометрической формы с симметричными краями.. Вернемся к инструменту, с помощью которого и производится весь технический процесс

Несмотря на внешнюю схожесть, отличия зенкера от сверла весьма серьезные. А точное, большее количество режущих кромок и более крупные перемычки между ними. В результате у нас получается от 3 до 4 кромок. И они в совокупности оказываются плавное давление на металл, надежно сцепляются с поверхностью

И что не менее важно, не снимают стружку продольно, а только поперечно. В итоге происходит своего рода интенсивная шлифовка. Вернемся к инструменту, с помощью которого и производится весь технический процесс

Вернемся к инструменту, с помощью которого и производится весь технический процесс. Несмотря на внешнюю схожесть, отличия зенкера от сверла весьма серьезные. А точное, большее количество режущих кромок и более крупные перемычки между ними. В результате у нас получается от 3 до 4 кромок. И они в совокупности оказываются плавное давление на металл, надежно сцепляются с поверхностью

И что не менее важно, не снимают стружку продольно, а только поперечно. В итоге происходит своего рода интенсивная шлифовка

Видовое разнообразие этого инструмента достаточно обширно

Главный аспект – это количество режущих кромок. Зачастую применяются 3 и 4. Но есть и специализированный инструментарий, задействованный в специальных производственных областях. Там, где есть нужда в высокоточной обработке. Такие приборы имеют вплоть до 8 кромок. Также классификация часто затрагивает и тип стержня. Он может быть съемным, что обычно нужно при работе с серьезным диаметром отверстий. Вплоть до 20 мм. А если производство касается небольших пазов, в районе 8-12 мм, то лучше использовать цельный прибор. Есть еще и вставной вариант, что стоит назвать промежуточным звеном между обозначенными видами

Видовое разнообразие этого инструмента достаточно обширно. Главный аспект – это количество режущих кромок. Зачастую применяются 3 и 4. Но есть и специализированный инструментарий, задействованный в специальных производственных областях. Там, где есть нужда в высокоточной обработке. Такие приборы имеют вплоть до 8 кромок. Также классификация часто затрагивает и тип стержня. Он может быть съемным, что обычно нужно при работе с серьезным диаметром отверстий. Вплоть до 20 мм. А если производство касается небольших пазов, в районе 8-12 мм, то лучше использовать цельный прибор. Есть еще и вставной вариант, что стоит назвать промежуточным звеном между обозначенными видами.

Конструктивне особенности

Если рассматривать зенковку, то можно выделить некоторые её части

Режущая часть. Это основная часть который выполняет процесс зенкования. Состоит из нескольких режущих кромок, расположенных под углом от центра к бокам.
Хвостовик. При помощи хвостовика зенковка закрепляется в инструменте или станке, ан котором будет выполняться работа. Хвостовик может быть конусным или иметь цилиндрическую форму.
Часть между хвостовиком и режущей частью имеет в одном месте особо тонкую форму. Эта чаcть работает в роли предохранителя. Если зенковка застрянет, дабы избежать серьёзных последствий, именно в этой части зенкова ломается.

Cтроение зенковки Одна из разновидностей зенковки имеет наплавленные лезвия на рабочей части, что позволяет обрабатывать твердые сплавы металла.

Правила работ с зенковкой

При выполнении работ на токарном или сверлильном станке зенковкой, нужно помнить и соблюдать ряд простых правил. Перед началом выполнения работ, проверьте состояние патрона на станке. Ведь если патрон находится в неисправном состоянии, хорошо закрепить зенковку не получится, тем самым вы не сможете получить качественно обработанное отверстие. Зенковка отверстий выполняется соблюдаю следующие правила:

Для выполнения работ, зенковка должна находиться строго по центру обрабатываемого отверстия.
При обработке твердых металлов, таких как чугун нужно делать перерывы в работе и использовать специальные растворы для отведения тепла. В быту для таких целей используют техническое масло.
При работе не превышайте оборотов, заявленных производителем. Несоблюдение этого правила последует за собой быстрый износ режущих кромок за счёт нагрева.
Правильно подбирайте диаметр зенковки для обрабатываемого отверстия. При выборе не правильного размера, обработка будет не качественная, а именно неправильной центровке, не ровных краям.

Назначение зенкерования и сферы применения

Зенкерование отверстий – необходимая операция в машиностроении и станкостроении. Здесь точность деталей должна соответствовать микронам, и это в первую очередь касается просверленных каналов. Отверстия в металле, которые не имеют четкой цилиндрической формы, строгого диаметра по длине, в ответственных конструкциях могут стать причиной дополнительного люфта и, как следствие, привести к быстрому износу подшипниковых узлов и разрушению конструкции в целом. Зенкерование значительно повышает их точность, доводя до четвертого и пятого класса.

Процесс зенкерования в металлических заготовках позволяет добиться следующих результатов:

Предварительно просверленный канал после обработки приобретает строгую форму цилиндра по всей своей длине – этот момент способствует четкому прохождению резьбовых соединений, валов, шпинделей, тяг сквозь него без лишних напряжений и люфтов.
Канал получает строгие геометрические параметры относительно диаметров в каждой конкретной точке канала. Как следствие – меньший люфт и износ самого отверстия, если оно является частью узла, где происходит механическая передача, а также меньший износ передаточного механизма.
Значительно повышается чистота канала. Пониженная шероховатость способствует меньшему образованию стружки, которая может возникнуть от вибрации и трения, большей крепости, надежности, износостойкости канала и всей конструкции в целом.

Если предварительно полученное отверстие имеет класс точности не выше третьего, то нужно проводить зенкерование и развертывание.