Зенкеры и зенковки, применение и отличия

Зенкеры и зенковки, применение и отличия

Для обработки отверстий используется несколько типов инструментов, включая зенкеры, зенковки и зенковки. Практика их использования часто сопровождается путаницей в их названиях. Например, в тендерной документации появляются заказы на "зенковки", но цитируется ГОСТ 14953-80, который описывает конические зенковки. Эти инструменты похожи по дизайну, и есть много сходства в применении, поэтому неудивительно, что даже в технической литературе есть много примеров "свободного" обращения с терминологией.

Официальным источником терминов является ГОСТ 25751-83 "Инструменты режущие. Термины и определения", к сожалению, не дает ответов на вопросы: в чем разница между зенкованием и развертыванием, зенкованием и развертыванием. Итак, давайте рассмотрим устройство и использование каждого из этих инструментов.

Зенкеры

Определение

Согласно ГОСТ 25751-83 "Инструменты режущие, термины и определения", зенкер определяется как "осевой режущий инструмент для повышения точности формы отверстия и увеличения его диаметра". Следует сразу отметить, что данный тип инструмента не предназначен непосредственно для сверления отверстий. Обратите внимание, что в определении зенковки ничего не говорится об изменении формы отверстия. Это важная деталь, которая пригодится позже.

Конструкция зенкера

Для описания конструкции зенкеров удобно разделить их на два класса — зенкеры с хвостовиком и зенкеры с гильзой.

Зенковки с цилиндрическим и коническим хвостовиком

Конструкция этих зенкеров аналогична конструкции спиральных сверл (рис.1).

Рис.1 Зенковка с коническим хвостовиком: a) для сквозных отверстий, b) для глухих отверстий, c) со вставками из карбида вольфрама.

Инструмент также состоит из рабочей части, соединительной части (шейки) и хвостовика. Разница с дрелью заключается в форме и количестве режущих кромок рабочей части. В частности, согласно ГОСТ 12489-77, зенкеры имеют три лопасти на каждом конце и цилиндрическую поверхность.

Зенкер с цилиндрическим или коническим хвостовиком может быть цельным ГОСТ 12489-77 (вся рабочая часть из быстрорежущей стали) или с твердосплавными вставками (ГОСТ 3231-71). Кроме того, каждый тип выпускается в двух вариантах: для глухих и сквозных отверстий (рис. 1, в). В зенкерах для сквозных отверстий угол главного лезвия φ имеет значения 45 или 60 градусов, в зенкерах с твердосплавными вставками φ = 60 0, во всех типах зенкеров для глухих отверстий φ = 90 0.

Насадные зенкеры

Зенкер не имеет хвостовика. Вместо хвостовика инструмента они имеют внутренний конус для оправки (рис. 2). Этот тип конструкции также характеризуется большим количеством лопастей. В цельных зенковках по ГОСТ 12489-77 имеется четыре зуба и четыре винтовые канавки соответственно. Дальнейшее деление зенкеров на типы идентично делению хвостовиков.

Рис.2 Зенковка: a) цельный корпус, c) с твердосплавными вставками.

Применение зенкеров

Зенкер используется в операциях зенкерования для улучшения качества отверстия — улучшения качества обработки поверхности и получения более точной цилиндрической формы. Зенкер имеет цилиндрическое сечение в своей основной части. Зенкование используется для доведения отверстий до класса точности 4 — 5 по квалификации H11 и чистоты поверхности 5 — 6. Необходимый эффект достигается благодаря повышенной жесткости инструмента, а также большему количеству лезвий по сравнению со сверлом.

Следует отметить, что все вышеперечисленные ГОСТы описывают зенковки только с цилиндрической рабочей частью. В описаниях конструкции стандартных зенкеров нет фразы "конический зенкер" и нет чертежей зенкеров с конической рабочей частью. Другими словами, результатом стандартной зенковки является цилиндрическое отверстие с фиксированным диаметром.

Зенковки

В ГОСТ 25751-83 "Инструменты режущие. Термины и определения’ зенковка определяется как "осевой режущий инструмент для повышения точности формы отверстия и увеличения его диаметра". Как видно, определение не отличается от определения зенкера, что говорит о неполноте определения. В определении не содержится информации о различиях между зенкерованием и другими инструментами, поэтому мы перейдем к краткому описанию операции зенкерования, чтобы подчеркнуть разницу между зенкерованием и развертыванием.

Технологическая операция зенкования

Вычерпывание, наряду с бурением, зенкерованием, развертыванием, входит в перечень технологических операций по обработке отверстий. Каждая из этих операций имеет свой смысл и цель. Сверление используется для черновой обработки, зенкерование — для полуобработки и расширения, а развертывание — для чистовой обработки. Во всех случаях акцент делается на обработке цилиндрической поверхности.

Вышеперечисленные операции и соответствующие им инструменты используются как для обработки сквозных отверстий, так и для обработки глухих отверстий. В случае глухих отверстий сверла и зенкеры не используются для обработки торца отверстия. Сверла и зенкеры не предназначены для изменения цилиндрической формы отверстия на коническую.

Однако существует обширный класс промышленных применений, где необходимо качественно снять фаску на входной части отверстия для получения точного цилиндрического углубления для болтов, шайб, пружин, прокладок и т.д. при обрезке торца. В других областях применения требуются стандартные конические углубления для центровых отверстий, опорные поверхности для крепежа, конические поверхности седел клапанов и т.д. С такими задачами справляется операция зенкерования, для чего был разработан специальный инструмент — зенкер.

Конструкция зенковки

Зенковки относятся к осевым, многоточечным режущим инструментам. В технической литературе описаны два типа зенкеров: конические и цилиндрические (зенкеры). Стандарты четко разделены. Существует стандарт на конические зенковки ГОСТ 14953-80 и стандарт на цилиндрические ГОСТ 25751-73. В стандарте для обозначения зенковок используется только одно название — зенковки.

Конические зенковки

Название инструмента зависит от формы рабочей части. Зенкеры используются для снятия фасок, конических поверхностей подшипников и для изготовления центрирующих отверстий. Этот инструмент широко используется, а номенклатура стандартизирована. Типы и основные размеры этого вида инструмента описаны в ГОСТ 14953-80 "Зенкеры. Технические условия". В соответствии с этим стандартом выпускаются 4 типа зенкеров и 7 типов для обработки конических поверхностей подшипников, всего 11 типов. Классификация по назначению приведена в таблице 1, на рис.3 показана зенковка 2-го типа и зенковка для конических углублений (отверстий) типов 5,6,7.

Рис.3. Конические зенковки: a) зенковка типа 2, b) для конической зенковки.

Таблица 1 — Типы отверстий для затопления.

Зенковки используются для предварительно просверленных1 отверстий диаметром до 8 мм включительно. Конические зенкующие поверхности создаются из отверстий диаметром от 1,6 до 25,0 мм. Торцевой угол стандартных зенкеров для конических подшипников всегда равен нулю, т.е. зубья расположены радиально.

Цилиндрические зенковки

Правильное название этого типа — зенковка. Цилиндрическая зенковка — это "осевой многофункциональный инструмент для обработки цилиндрической и/или торцевой поверхности отверстия заготовки" (согласно ГОСТ 25751-73). Инструмент используется для обработки цилиндрических углублений под шестигранные головки винтов и болтов, шестигранные гайки с шайбами и без, под цилиндрические и полукруглые шлицевые головки болтов и под цилиндрические головки болтов с углублениями под "шестигранный ключ".

Все типы зенкеров имеют в своей конструкции направляющий штифт (Рисунок 4). Этот компонент необходим для устранения радиального биения при заточке, которое приводит к искажению формы отверстия и сколам режущих кромок. Направляющие цапфы могут быть как фиксированными, так и сменными. Предпочтительнее инструмент со сменным теноном, позволяющий заменять компонент по мере его износа.

Область применения ЗЕНКОВКИ? В чем отличия ЗЕНКОВКИ и ЗЕНКЕРА?

Рис.4 Зенковка: а) со сменным хвостовиком, б) с фиксированным хвостовиком.

Особенностью конструкции является обратная конусность; диаметр D равномерно уменьшается в направлении хвостовика. Для инструментов из быстрорежущей стали диаметр уменьшается по всей длине рабочей части на 0,08-0,16 мм на 100 мм длины, для инструментов с твердосплавными вставками диаметр уменьшается по длине вставки на 0,05-0,10 мм.

Стандартные зенковки по ГОСТ 26258-87 имеют четыре зуба на главной режущей поверхности (торце) и выпускаются четырех типов, в зависимости от типа зенковки и способа ее установки в станке.

Все типы зенкеров, приведенные в таблице 2, выпускаются в двух исполнениях: исполнение 1 — цельные и исполнение 2 — с твердосплавными вставками.

Заключение

Чтобы избежать ошибок в терминологии, следует использовать стандарты, характерные для данного инструмента. Их содержание позволяет сделать ряд выводов:

1. Конические зенковки отсутствуют. Результатом зенкерования является цилиндрическое отверстие. Конические и потайные отверстия создаются в процессе зенкования.
2. Зенкеры отличаются от зенкеров тем, что имеют коническое рабочее сечение и используются для получения центрирующих отверстий, конических отверстий и зенкеров, а также конических опорных поверхностей для крепежа.
3. Цилиндрические опорные поверхности для винтов и болтов изготавливаются путем зенкования. Цилиндрическая зенковка — это неправильный термин, хотя он правильно передает смысл операции.
4. Наличие зенковки указывает именно на тип инструмента — зенковка.

Очевидно, что вышесказанное относится к стандартным инструментам и операциям обработки, используемым в машиностроении. Нестандартные инструменты могут использоваться в общей практике, так же как и стандартные инструменты могут использоваться для различных целей. Например, зенковка может быть выполнена с помощью обычного сверла.