Зенкер – что это такое?

Зенкер – что это такое?

При производстве высококачественных деталей и изделий нам довольно часто приходится сталкиваться с недостаточной точностью при изготовлении необходимых отверстий. Для достижения требуемой точности используется зенковка.

Зенковочный инструмент d35

Применение и виды зенкеров

Зенкер — это многолезвийный многозубый режущий инструмент, используемый для повторной обработки ранее просверленных круглых отверстий в деталях и заготовках из различных материалов (на фото). Этот процесс используется для увеличения диаметра и улучшения качества поверхности отверстия путем резки.

Этот процесс называется зенкованием. Метод резания аналогичен процедуре сверления: одинаковое вращение зенкера вокруг оси и одновременное поступательное движение инструмента вдоль оси.

Зенкование с твердосплавными пластинами

Зенкер был разработан для металлообрабатывающей промышленности для обработки просверленных, резьбовых или штампованных отверстий. Зенкер по металлу, требования к свойствам которого регламентируются ГОСТ 12489-71, используется при выполнении промежуточной или уже окончательной обработки. В этом отношении различают два типа инструментов:

• для последующего рассверливания с припуском;
• для получения высокоточного отверстия — качество H11 (класс допуска 4-5).

Как сверлить и зенковать отверстия. Что такое зенкер и как без него обойтись

Зенкерование увеличивает диаметр, улучшает точность поверхности и завершает отверстие. Зенкование в основном используется для:

• получение более гладкой и чистой поверхности отверстия перед операциями рассверливания или нарезания резьбы;
• Калибровка отверстия под болт, дюбель или другой крепежный элемент.

Зенкеры, требования к которым определены ГОСТ 12489-71, также используются для обработки торцов и для некоторых операций, придающих отверстию требуемый профиль (например, увеличение углубления в верхней части отверстия под головку болта).

Зенковки делятся на несколько типов в зависимости от способа их установки в станок:

• зенковка инструмента;
• хвостовик (метрический конус или конус Морзе — типы хвостовиков для зажима в станке).

Алмазные зенковки

По конструкции зенковки делятся на следующие типы:

• сборные;
• однокомпонентный;
• сварной;
• с твердосплавными вставками.

Цельная зенковка похожа на сверло, поэтому она и называется зенковкой. Он имеет больше спиральных канавок и режущих кромок (от 3 до 6 зубьев), чем обычная дрель. Режущая часть инструмента изготавливается из быстрорежущей стали Р18, Р9 или твердосплавных пластин (ВК4, ВК6, ВК8 для чугуна и Т15К6 для стали), согласно ГОСТ 12489-71. Инструменты, оснащенные твердосплавными пластинами, имеют более высокую производительность (большую скорость резания), чем инструменты из быстрорежущей стали.

Конические зенковки

Виды зенкеров. Выбор припусков под зенкерование

Зенкерование и смежные с ним операции

Зенкерование отверстий аналогично зенкерованию сверл: оба процесса выполняются с готовым отверстием. Разница заключается в точности результата зенкования. Процесс зенкования устраняет дефекты, образовавшиеся после штамповки, литья или сверления. Улучшается качество обработки поверхности, точность и выравнивание.

Часто при формировании отверстий с помощью сверла (особенно глубоких) возникают отклонения от центра из-за низкой жесткости инструмента. Зенкер отличается от сверла большей жесткостью за счет увеличенного числа режущих зубьев. Важно, что это различие обеспечивает более точное ведение инструмента и высокую степень чистоты при малой глубине реза. При сверлении отверстий можно добиться качества отверстий 11-12 и шероховатости поверхности Rz 20 микрометров. При зенкеровании мы добиваемся квалификации 9-11 и шероховатости 2,5 микрометра.

Коническая зенковка для конуса Морзе

Еще более точным является процесс развертывания (квалитет 6-9, Ra 1,25÷0,25 микрометров). Это уже отделочные работы. Зенкование — это полуфинишная операция. Зенкерование и развертывание, если они включены в технологический процесс, выполняются за одну установку детали на станке.

Коническая зенковка

Зенкерование используется в процессе снятия фаски с вершины отверстия или для создания конических зенкеров. Зенкование может также использоваться для цилиндрического зенкования, но правильнее называть его зенкерованием. Такой инструмент используется для создания углубления подходящей формы в заготовке. Для этой операции зенкования можно также использовать универсальный инструмент — дрель, специально совмещенную с зенкером.

Чтобы не запутаться при выполнении аналогичных операций, достаточно рассмотреть и запомнить приведенную схему, наглядно объясняющую различия в конструкции и назначении инструментов для обработки отверстий

Правила зенкерования металла

В домашних условиях для зенкования (например, под головки шурупов или для изменения диаметра отверстия в большую сторону) будет достаточно подходящего и простого сверла, присоединенного к электродрели или даже ручной дрели. С другой стороны, в производственных масштабах зенкование — это операция, требующая значительной мощности и точности используемого оборудования. Поэтому дноуглубительные работы, как и собственно дноуглубление, часто выполняются в производственных условиях с использованием следующих машин

• поворот (наиболее распространенный);
• бурение (нечасто);
• расточка (часто как одна из второстепенных операций);
• растачивание (часто вторичная операция в автоматизированной линии);
• вертикальное или горизонтальное фрезерование (редко).

При обработке отверстия, полученного в изделии при литье, рекомендуется сначала просверлить его фрезой глубиной около 5-10 миллиметров, чтобы зенковка приняла правильное начальное направление.

При зенковании стальных деталей рекомендуется использовать охлаждающие средства. При зенковании чугуна и цветных металлов охлаждение не требуется. Очень важным этапом является правильный выбор металлорежущего инструмента, используемого как для зенкерования, так и для развертывания. При этом необходимо учитывать определенные факторы:

1. Тип инструмента выбирается в зависимости от материала заготовки и характера применения. Необходимо также учитывать расположение отверстия и последовательность выполняемых процессов.
2. Размер зенкера и зенковочного инструмента выбирается в зависимости от требуемой глубины, диаметра и точности обработки.
3. Конструкция зенкерования и развертывания определяется тем, как инструмент закреплен на станке.
4. Материал зенкера или развертки зависит от материала заготовки (например, существуют зенкеры, специально предназначенные для обработки дерева), интенсивности рабочего режима и некоторых других факторов.

Зенкование на вертикально-сверлильном станке с ЧПУ

Инструмент для зенкерования выбирают на основе справочников или руководствуясь нормативным документом, таким как ГОСТ 12489-71. Инструмент должен соответствовать определенным техническим условиям эксплуатации, которые также определены ГОСТ 12489-71.

• Заготовки из конструкционной стали с отверстиями диаметром до 40 миллиметров обрабатываются зенкерами из быстрорежущей стали диаметром 10-40 миллиметров с 3-4 зубьями соответственно.
• Для растачивания труднообрабатываемых и закаленных сталей используются инструменты с твердосплавными пластинами диаметром 14-50 миллиметров и 3-4 зубьями.
• В изделиях из конструкционной стали отверстия диаметром до 80 миллиметров сверлятся зенкером из быстрорежущей стали с использованием инструментальных головок диаметром 32-80 миллиметров.
• В цветных металлах и чугуне зенковка используется для сверления глухих отверстий.
• Глухие отверстия диаметром 15-25 миллиметров обрабатываются специальным зенковочным инструментом, в корпусе которого имеется канал, по которому охлаждающая жидкость поступает в зону резания.

Необходимым условием для зенкования является соблюдение припуска. Диаметр выбранного инструмента в конечном итоге должен совпадать с конечным диаметром обработанного отверстия. Если после зенкерования планируется рассверлить отверстие, диаметр инструмента уменьшается на 0,15-0,3 мм. Если необходимо выполнить черновую обработку или зенкерование, следует оставить припуск 0,5-2 миллиметра на сторону.