Особенности зенкеров по металлу. Сверло зенковка по металлу


для чего необходим этот инструмент и как правильно делать зенкерование

Зенкер по металлуПри 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:

  • хвостовой;
  • насадной.

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

Применение зенкера по металлуЭта 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. Принцип выбора зенкераРазновидность 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.

Особенности применения зенкераКроме 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.

tokar.guru

инженер поможет - Зенкер по металлу

Операция зенкерования может быть как завершающей в процессе изготовления детали, так и одним из этапов обработки перед нарезкой резьбы. Зенкером обычно дорабатывают отверстие в штамповках, отливках, поковках и заготовках после долбления, расширяя диаметр, после операций растачивания резцами или сверления перед последующим развёртыванием деталей. Этим инструментом можно получить нужный профиль отверстия под крепёж (винты, болты, саморезы) или обработать торцевые плоскости деталей. При отсутствии повышенных требований к качеству деталей и необходимости в нарезке резьбы внутри отверстия, зенкерование будет заключительной операцией технологического процесса. Зенкер помогает убрать дефекты в отливках и т.д. Повышаются показатели шероховатости, исчезают геометрические неточности, такие отклонения от соосности, конусности и овальности и т.п. 

 

Зенкеры для металла различаются по строению. Они изготавливаются цельными, насадными, сборными, оснащенными зубьями из твёрдых сплавов, с коническим хвостовиком и без него. Закрепление зенкера осуществляется двумя способами: с помощью конусного хвостовика (трёхзубые для небольших диаметров) и оправки (четырёхзубые для диаметров до 100 миллиметров). На изготовление зенкеров идёт быстрорежущая сталь, на зубья - в зависимости от назначения. Для зенкерования заготовок из стали применяют зубцы из сплава Т15К6, для чугунных –зубья из материала ВК4, ВК6 или ВК8. Режущие пластины напаивают на инструмент. Если зубья съемные, их можно демонтировать для заточки.

 

Небольшие зенкеры диаметром меньше 32 миллиметров, имеющие три режущие спирали, напоминают  с первого взгляда сверло спиральное. В отличие от сверла с двумя канавками, число режущих спиралей зенкера бывает от трёх до шести, а перемычка отсутствует. Несколько направляющих ленточек, по числу зубьев, способствуют точному центрированию прочного режущего инструмента. Лезвия, снимают металл равномерно и производительно слой за слоем, способствуют повышению класса точности расточенного диаметра. Для инструмента, материал которого быстрорежущая сталь, величина угла наклона режущей части 45-60 градусов, у зенкера из твёрдого сплава – 60-75, передний угол 8-15 градусов для стальных деталей, 6-8 для чугунных и 25-30 градусов для цветных сплавов. У твёрдосплавного зенкера стали этот угол равен 0-5 градусов при резании стального изделия, для чугунного он составит 5 градусов. Наклон режущей кромки принимает значения от 10 до 25 градусов. На зубцах заточена фаска размером 1,2-2,8 миллиметра, обеспечивающая верную направленность инструмента. 

 

Существуют следующие виды: зенкер для цилиндрических отверстий (его ещё называют цековкой), зенкер для зачистки торцов, цилиндрическая зенковка и коническая зенковка. При зенковании получаем небольшие углубления в форме конуса или цилиндра, в которые впоследствии вкручиваются болты или винты с соответствующей головкой. Зенкерование применяется как для глухих цилиндрических отверстий, так и для сквозных. 

 

 

Более точной операцией обработки, которая идёт следом за расточкой зенкером, является развёртывание. Отверстие в заготовке в процессе развёртывания доводится до нужного качества перед нарезанием резьбы. Развёртка представляет собой улучшенную модель зенкера за счёт увеличения количества резцов  (от шести до двенадцати) и уменьшения высоты слоя срезаемого металла. Основные части инструмента - хвостовик, закрепляемый в станке, и рабочая часть, которая делится еще на два отрезка - режущий и калибрующий. Калибрующий участок тоже состоит из двух зон – конической, имеющей вид обратного конуса, и цилиндрической. Такая конструкция способствует получению отверстия и снижает трение развёртки о металл во время работы. Резание происходит режущей кромкой, наклонённой под углом к оси инструмента. Развёртки могут быть цельные и насадные, машинные (как видно из названия - для станков) и ручные. По форме обрабатываемых отверстий они бывают конические и цилиндрические. 

 

Отверстия с размерами, не превышающими 50 миллиметров, можно обработать вручную инструментом с цилиндрическим хвостовиком. Развёртки закрепляются на токарных агрегатах и прочих станках с помощью хвостовика конусообразного или цилиндрического. Диаметры развёрнутых отверстий от 3 мм до 10 см. Для больших диаметров вплоть до 300 мм или обработки прочных металлов выбирают насадные развёртки с креплением на оправку. Материал для их изготовления – быстрорежущая сталь, зубьями получают из твёрдых сплавов, так же, как и аналогичные сборные зенкеры. Материал цельных развёрток -  углеродистая сталь. 

 

На заводах металлообрабатывающей отрасли зенкерование проводится на разных типах станков – сверлильных и фрезерных, расточных и прочих. Во-первых, намечаем начальную позицию для зенкерования. Для этого растачиваем в поковке или отливке резцом канавку длиной только на 5-10 миллиметров. Зенкер впоследствии обработает это отверстие гораздо быстрее резца. Для завершающего зенкерования инструмент используем с диаметром таким же, как диаметр отверстия, которое требуется получить. Кроме размера, при выборе зенкера обращаем внимание ещё на тип материала, из которого получена обрабатываемая заготовка. Важны и другие параметры: назначение изделия, объем производства, где будет располагаться отверстие, насколько режем в глубину, какая скорость резания нам необходима и какой квалитет поверхности мы хотим получить. Определяемся, из какого материала должен быть изготовлен наш инструмент, и с помощью чего мы будет осуществляться его крепление на станке. Для отверстий малых размеров в заготовках из обычного металла, не повышенной прочности, возможно крепление зенкера хвостовиком, в иных случаях надёжно закрепляем его на оправке. 

 

 

Для зенкерования, если оно будет являться завершающей операцией обработки детали, подготавливаем отверстие, растачивая резцом или рассверливая сверлом с учётом припуска 0,8-2 миллиметра. Диаметр зенкера возьмём меньше размера отверстия, предоставив развертке, например, срезать недостающие 0,02-0,04 миллиметра.

При обработке заготовок из стали во избежание сильного нагрева в зоне резания будем использовать охлаждение СОЖ. Для зенкерования диаметра в чугуне или при работе с изделиями из цветных металлов охлаждать рабочую зону не будем. 

 

По ГОСТам и справочникам по металлорезанию выбираем соответствующий зенкер, подходящий для обработки по всем требуемым параметрам:

 

- изготовленный из быстрорежущей стали, имеющий диаметр 10-40 мм, три, иногда четыре зуба - для получения отверстий в заготовках из стали с диаметром до 40 мм;

 

- для растачивания отверстий вплоть до 80 миллиметров в стальных изделиях – инструмент с диаметром от 32 до 80 мм, оснащенный съемными зубьями;

 

- зенкер с тремя, четырьмя зубьями диаметром от 14 до 50 мм – для обработки закаленных металлов, сталей, с которыми могут возникать трудности при резании;

 

- для зенкерования деталей из чугунов и цветных сплавов предпочтём зенкер перовой;

 

- специальный зенкер с подачей СОЖ из канавки в корпусе – он нужен для получения глухих отверстий с величиной диаметра 15-25 миллиметров.

 

Хорошо подобранный инструмент для зенкерования позволить нам сделать отверстие, не затратив много времени, по сравнению с рассверливанием спиральным сверлом или расточкой резцами. Так как скорость резания зенкером -  почти как при работе сверлом, а подачи в несколько раз превосходит скорость подачи при сверлении.

 зенкер по металлу

 Какими бывают эти инструменты в наше время

Зенкеры всех видов изготовлены из высоколегированных стальных материалов, а также сплавов с разным режущим углом. Делятся зенкеры на разные виды. От этого зависит, какой конкретно вид применять?

 

Эти инструменты различаются, прежде всего, по своей конструкции. Их отличия зависят от условий использования на оборудовании с ЧПУ и на станках, а также от ГОСТа. По конструкции зенкеры делятся на следующие виды.

 

 

 

- Насадной зенкер. Он относится к быстрорежущему типу деталей. Изготавливают его высоколегированных сплавов. Обозначается маркировкой P6M5. Может быть различных диаметров. От 25 до 75 мм.

 

 

 

- Твердосплавный. Это тоже насадной зенкер различных диаметров. В его конструкции присутствуют пластины из твердого сплава. Имеет маркировку ВК8,. Тут есть одна частность - например, маркировка ВК8 25 обозначает, что у зенкера есть пластины из твердого сплава диаметром 25 миллиметров. А если маркировка стоит ВК28 75, то это значит, что диаметр пластины равен 75 миллиметрам. Обычно такой сплав используют при работе с формами из стали или чугуна с высоким содержанием легирующих элементов.

 

 

 

- Еще такой же маркировкой, БК8, отмечаются хвостовые насадные зенкеры. Это деталь, которая оснащена специальным хвостовиком конической формы.

 

 

- Цельный. Самый доступный по цене, но в то же время тип зенкеров с наименьшей производительностью. Обычно если вам нужна более точная обработка и большая скорость работы, используются другие, сборные варианты с маркировкой БК8.

 

 

Так же зенкер выбирается в зависимости от задач по обработке детали

 

 

 

- Конические. Детали для обработки конических поверхностей на стальных заготовках (под различные датчики, клапаны, и т.д.) и для работы с прочими типами стальных материалов.

 

 

 

- Торцевые. Применяются для того, чтобы торцевые плоскости детали были защищены.

 

 

- Цилиндрические. Детали изготавливаются по специальным нормам ГОСТ. Зенкеры этого вида предназначаются для обработки поверхностей разного рода цилиндрического вида и формы. Они различны между собой по углу наклона, диаметру, и покрытию, которое моет быть выполнено из разных поверхностей, но общее в них одно - они выполнены из износостойкого материала.

 

 

Как зенкеры делятся по этому параметру? 

 

- При обработке чугунных отверстий и высоколегированных сталей используется угол 0-5 градусов.

 

 

 

- При обработке материалов со средней степенью твердости используется угол 8-10 градусов.

 

 

 

- Для обработки легких видов стали используется угол 15-20 градусов.

 

 

Другими словами, если использовать зенкер, можно добиться многого. Например, существенно расширить диаметр изделия. К примеру, уровень вхождения становится более точным, поверхность отверстий, есть возможность создавать дополнительные отверстия под разного рода крепежные элементы. К ним относятся, к примеру, болты и др.

 

 виды зенкеров по метеллу

Некоторые требования, которым должен соответствовать этот инструмент

Выбранный зенкер (согласно ГОСТ или по справочникам, или и тому, и другому) должен соответствовать следующим техническим условиям применения:

 

- В изделиях, выполненных из конструкционной стали, расточку отверстий, диаметр которых до 8 сантиметров, проводят оснасткой из быстрорежущей стали. Ее диаметр должен достигать 32-80 мм. На оснастке должны быть надсадные головки.

 

 

- Если изделие изготовлено из цветных металлов или чугуна, для расточки глухих отверстий используется перовой инструмент.

 

 

- Если изделие было изготовлено из закаленной стали, которую было трудно обрабатывать, нужно использовать для растяжки отверстий в этой детали инструмент с твердосплавными пластинами, их диаметр около 14 мм-5 см. И у инструмента должны быть 3-4 зуба.

 

 

Чем отличается использование зенкера от смежных операций?

Если использовать зенкер, точно так же, как и рассверливать, то эта процедура выполняется на уже готовых отверстиях. Но результат получается более точным. Почему? В процессе обработки исправляются такие погрешности, как те, которые возникают после штамповки, литья, сверления. Улучшается точность и чистота поверхности отверстия.

 

Обычное сверло может отклониться от центра из-за того, что у него низкая жесткость. Особенно это актуально при прохождении отверстий большой глубины. Чем же отличается зенкер? У инструмента для зенкерования более высокая жесткость за сет большого количества зубьев. Это обеспечивает большую точность и направление. А меньшая глубина резки обеспечивает большую чистоту.

 

 

Если вы хотите зенкеровать в домашних условиях углубления под головки болтов или увеличить диаметр отверстия, то вполне сгодится для этого и обычное сверло. Разумеется, не каждое, а предназначенное специально для этого. Как дополнительный инструмент следует использовать простую дрель, или электрическую. Но если речь идет о производстве, то эта точная операция требует значительной мощности. По этой причине эта обработка выполняется на различных станках:

 

 

 

- Фрезерных (как вертикальных, так и горизонтальных) - очень редко. Обычно на оборудовании с ЧПУ как часть программы.

 

 

 

- Сверлильных- Очень часто.

 

 

 

- Токарных - тоже очень часто.

 

 

 

- Агрегатных - часто.

 

 

 

- Расточных - достаточно часто, в качестве вторичной операции.

 

 

По совету народных умельцев можно изготовить зенкер в домашних условиях. В качестве заготовки берется обломок сверла или любой другой цилиндр. На шлифовальном круге его конец затачивается под гладкий конус. Потом продольно режется канавка с помощью пилы-«болгарки», и еще раз зашлифовываются неровности. В результате получится инструмент, которым можно зенкеровать предварительно рассверленные диаметры и в деревянных, и в металлических деталях.

engcrafts.com

описание, разновидности и советы по использованию

Зенкер по металлуДовольно 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.

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 h21).

По типу конструкции различают следующие виды насадок по металлу:

  • Цельные;
  • Сборные;
  • Сварные;
  • Имеющие твердосплавные пластины.

Самая низкая цена у цельных изделий, однако, за это придётся расплачиваться более низкой производительностью. Соответственно, у насадок с твердосплавными пластинами скорость резки намного выше, но из-за этого возрастает стоимость самих изделий.

По форме и виду обработки устройства делятся на следующие группы:

  • Цилиндрические — применяются для расширения отверстия (от 8 до 10 мм).
  • Цилиндрические с направляющей цапфой — позволяют обработать углубление для крепёжных изделий (например, винтов).
  • Конические — используются для придания углубления конической формы.
  • Торцовые — зачищают торцовые плоскости бобышек, приливов и т. д.

Сравнение со смежными операциями

Как пользоваться зенкером по металлуТак как зенкерование предназначено для работы с готовыми отверстиями, его можно сравнить с рассверливанием. Главное отличие заключается в итоговом результате — зенкерование направлено на исправление погрешностей сверления. Благодаря этому выравнивается соосность, повышается точность и чистота отверстия.

При прохождении отверстий (особенно глубоких), из-за плохой жесткости сверло может отклониться от центра. В то же время за счёт большего числа режущих кромок, зенкера по металлу обладают более высокой жесткостью. В качестве примера можно провести сравнение этих двух операций:

  • Сверление: квалитеты отверстия — 11-12, шероховатость поверхности — Rz 20 мкм.
  • Зенкерование: квалитеты отверстия — 9-11, шероховатость — Ra 2,5 мкм.

Также зенкерование следует сравнить с зенковкой (развертыванием). Она может проводиться только после сверления и зенкерования. Предназначение зенковки заключается в ещё более точной обработки поверхности. Благодаря этому улучшаются квалитеты отверстия (до 6-9), а поверхность становится более чистой (Ra 1,25-0,25 мкм).

Работа с зенкерами по металлу

В домашних условиях для работы сгодится ручная или электрическая дрель. Но так как зенкерование — это операция, требующая точности, по возможности рекомендуется использовать специальное оборудование. Например:

  • Выбор зенкера по металлуТокарные и сверлильные станки — применяются наиболее часто.
  • Расточные аппараты — используются реже, как правило, для вторичных операций.
  • Вертикальные или горизонтальные фрезерные устройства — редко, в основном на оборудовании с ЧПУ.
  • Агрегатные станки — применяются сугубо на производстве, на линиях с узкоспециализированными автоматизированными операциями.

Для качественной обработки важно подобрать правильный металлорежущий инструмент. Для достижения этой цели учитывают следующие факторы:

  • Размер инструмента зависит от глубины, диаметра и необходимой точности обработки отверстия.
  • Тип оснастки определяется расположением отверстия, материалом самой детали, а также типом обработки.
  • Материал металлорежущей оснастки следует подбирать исходя из материала детали и режима работы.

Также при работе с зенкерами следует учитывать тип обрабатываемого металла:

  • Отливные отверстия. Чтобы зенкер получил первоначальное направление, их рекомендуется расточить резцом примерно на 5-10 мм в глубину.
  • Сталь — обязательное применение смазочно-охлаждающих жидкостей.
  • Цветные металлы и чугун — особых требований нет, но для качественной работы также следует воспользоваться СОЖ.

Зенкера по металлу позволят достичь хорошей точности и чистоты поверхности обрабатываемого отверстия. Для зенкерования в большинстве случаев можно обойтись обычной дрелью, но чтобы изготовить высокоточные изделия, потребуется специальный станок по металлу. Также нелишним будет акцентировать внимание на типе обрабатываемого материала и подборе правильного металлорежущего инструмента.

Зенкеры по металлу

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

stanok.guru


Смотрите также