Процесс зенкерования отверстий
Одним из важных инструментов, используемых во время обработки отверстий в деталях из металла, считается зенкер. Воспользовавшись его помощью делают больше диаметр, совершенствуют качество боковых поверхностей отверстия, также удаётся получить более большой класс точности. Зенкерование, а собственно так именуется данная операция, созвучно зенкованию, что может ввести непрофессионала в заблуждение. Разница между этими 2-мя категориями тоже будет объяснена в этой статье.
Зенкер. Назначение и виды инструмента
Зенкер – инструмент, который предназначен для получистовой металлобработки. Внешне собой представляет железный вал с режущими поверхностями, напоминающий сверло. Он сделан конкретно для металлообрабатывающей промышленности. Выпускается по ГОСТ 12489-71, ГОСТ 3231-71 или ТУ 2-035-923-83 в согласии с вариацией устройства.
По типу закрепления в патроне станка:
По конструкционным особенностям:
- цельные;
- сборные;
- сварные;
- с твердосплавными пластинами и без них.
По геометрической форме:
В направлении ленточек и канавок:
- правого вращения;
- левого вращения.
Цельные хвостовые зенкеры наиболее сходны на свёрла, но отличительны наличием большего количества режущих кромок. В их поперечном сечении исчисляет от 3 до 6 подобных заостренных зубчиков. Для изготовления используется быстрорежущие инструментальные стали Р9, Р18, а еще легированные пластины с очень высокой твёрдостью и устойчивостью к износу ВК4, ВК6, ВК8, Т15К6. Допустимая скорость резания у моделей с твердосплавными вставками выше, что повышает их КПД.
Насадные зенкеры не имеют хвостика и фиксируются при помощи оправки, зачем в теле инструмента предусматривается паз.
В их поперечнике строго 4 зубца. Сама насадка порой укомплектовывается съёмными рабочими лезвиями из твёрдых сплавов. Закрепляются резаки клиньями, и могут заменяться когда это необходимо.
Конусообразный зенкер похож на бур, рабочая часть инструмента сужается к его концу. Используется для обработки наклонных круговых поверхностей. Изготавливаются из легированной стали и металлокерамики.
Ленточки сверла-зенкера могут быть ввинчены в различных направлениях, исходя из этого выделяют профиля правого и левого вращения. Зенкеры левого вращения используются в токарных полуавтоматах, осуществляющих подачу материала с права.
Выбор разновидности зенкера напрямую обусловлен размером отверстия в заготовке и её материалом. При диаметре до 12 мм работают цельными зенкерами, начиная от 20 мм – зенкерами-насадками и инструментом со вставными легированными лезвиями. Когда потребуется сделать более гладкие и большие отверстия в станок ставятся модели комбинированного типа, где может быть до восьми заостренных зубчиков, при этом данные зенкеры опционально сочитаются со сверлами, развертками и прочими сверлильно-режущими инструментами.
Отличие зенкерования от соседних операций
Зенкерование сходно с развёртыванием отверстий, кромки для резки инструмента снимают лишний материал со стеноктия, делают меньше шероховатость и делают больше диаметр. Это получистовая операция, что означает, за ней следует очередной этап обработки. Развёртывание – завершальная процедура. Во время зенкерования убираются изъяны высверливания, штамповки и литья. В процессе можно чуть-чуть исправить привязку, достичь лучшей соосности для грядущего соединения. Точность удаётся увеличить до 5, а порой даже до 4-го класса.
Во время установки режима резания необходимо помнить, что толщина удаляемого металла при зенкеровании равна половине припуска для заданного диаметра отверстия. В сравнении со сверлением, то подачу можно создать больше в 1,5-2 раза, а скорость оставить аналогичный. Определенные параметры резания рассчитываются по формулам, приводимым в нормативной литературе.
Так как зенкер обладает большей если сравнивать со сверлом жёсткостью, из-за очень высокого числа выступов с острыми углами, увеличивается точность направления движения, а еще качество обработки, гладкость и чистота поверхности. Чтобы сравнить 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.
Зенкование и зенкерование нередко путают из-за похожести наименований. В действительности, зенкование имеет совсем иную цель, и для него применяется замечательный инструмент, наименование которому зенковка.
При этом виде обработки делаются углубления для расположения крепежа заподлицо с поверхностью детали. Кроме снятия фасок, зенковку используют для вырезания углублений конусообразной формы. Ещё одним назначением будет очистка и обработка выемок перед монтажными работами крепежа, это выполняется с помощью плоских либо же торцевых зенковок, именуемых ещё цековками, что более правильно.
Самое большое распространение на рынке получили конусообразные зенковки с рабочими углами в 90 и 120?, которыми делаются углубления, чтобы прятать шляпки болтов и винтов. В металлообрабатывающей промышленности находят собственное использование и зенковки с плоским концом, работающие для зачистки выемок под элементы крепления. Устанавливают зенковки в те же станки, что и другой инструмент для обработки крепежных отверстий.
Как зенкеровать металл правильно
Если мастер-любитель может взять для зенкерования сверло и дрель, то в условиях промышленности для этого могут применить следующее станки:
Процесс зенкерования проходит строго по технологии, общие моменты в которой можно описать в виде следующих советов:
- В литых деталях с неодинаковым запасом на дальнейшую металлообработку нужно расточить отверстие на глубину 5–10 мм для правильного направления движения инструмента для резки.
- Для операции зенкерования отверстий оставляется припуск 1–3 мм в зависимости от итогового диаметра.
- Зенкерование изделий из стали не может обойтись без охлаждения специализированными масляными растворами. Во время работы с чугуном, а еще цветным металлом оно не считается обязательным.
- Подходящий вариант зенкера и рабочий режим выбирают с учитыванием нужного диаметра отверстия, точности обработки, её глубины, металла детали и опций производственного станка.
- Крепление инструмента для резки должно стыковаться с тем слотом, что есть на рабочей станции.
- В случае, когда предполагается чистовая обработка развёрткой, то при зенкеровании часть припуска, от 0,15 до 0,3 мм оставляют для последующей работы.
- Для обработки изделий из закалённых и легированных сталей применяют зенкеры с твердосплавными вставками диаметром 14-50 мм и 3-4 зубчиками.
- Во время обработки цветных металлов и сплавов железа с большим содержанием углерода в дело идут перовые зенкеры.
- Инструментом из быстрорежущей стали отделывают изделия из обыкновенной конструкционной стали. При отверстиях более 40 мм оснастку восполняют насадками с диаметром 32–80 мм.
Несоответствие процесса установленной технологии часто выступает основой брака. При большом износе инструмента получившееся отверстие окажется меньшей, чем по плану. Когда специалист завысил подачу, или на зубья зенкера налипли отходы, чистота обработки может не удовлетворять качеству. Прочие изъяны: часть поверхности не отделана, получившийся диаметр больше необходимого, являются следствием неверного выбора зенкера или его неверной установки.
Развёртывание для обеспечения самой большой точности поверхности
Точность деталей устанавливается через такие понятия как класс и квалитет. Второе в настоящий момент более употребимо, т. к. даёт более точную информацию о возможных допусках несоответствия размеров. Между тем система классов все ещё продолжает жить в профессиональной обстановке, применяется квалифицированными кадрами на производствах. В отечественном автомобилестроении используются только первые 9 классов по точности, и желательно знать каким квалитетам они соответствуют.
| Класс точности | Квалитет (отв./вал) | Допуск для O18-30 мм (отв./вал), мкм |
| 1 | 6/5 | 13/9 |
| 2 | 7/6; 7/7 | 21/13 |
| 2а | 8/7; 8/8 | 33/21 |
| 3 | 9/8; 9/9 | 52/33 |
| 3а | 10/10 | 84/84 |
| 4 | 11/11 | 130/130 |
| 5 | 12/12 | 210/210 |
| 7 | 14/14 | 520/520 |
| 8 | 15/15 | 840/840 |
| 9 | 16/16 | 1300/1300 |
Пропущен 6-й класс точности, т. к. он применяется очень нечасто. Поставлен он для неответственных несопрягаемых поверхностей. Система допусков зафиксирована в ГОСТ 11472-69, ГОСТ 7713-62 и прочих.
Самая большая точность приобретаемых отверстий зависит от способа их обработки и используемого инструмента. Зенкерование и развёртывание имеют различный критерий максимально предпологаемого квалитета и класса. В большинстве случаев данные операции делаются постепенно друг за другом.
В первую очередь деталь зенкеруют, с боковых поверхностей отверстия убирается лишний материал, правятся допустимые небольшие отклонения его расположения. Главное чего удаётся достичь на данном шаге – сделать меньше неровность стенок. Достижимый результат – 4-й класс точности и 11 квалитет.
Дальше деталь отделывают при помощи развёртки, работа может проводиться на тех же самых станках. Инструмент, также как и зенкер, создан из легированной стали и оборудован твёрдыми сплавами, кол-во зубьев у него увеличено. Развёртка срезает намного меньшую стружку, так достигается точность отверстий подходящая 2–3 классу. Для точных деталей 1-го класса развёртку используют неоднократно, есть и иные доводочные операции.
Зубья у развёрток чаще прямые. Винтообразные применяются для обработки отверстий с пазами, завинчивание профиля инструмента берут противоположным направлению резания, для того чтобы его не затягивало в отверстие. Режущие выпуклости размещены на стержне развёртки неровно для того, чтобы убрать воздействие неоднородности заготовки из металла. Наличие вкраплений с отличной плотностью изменяет нагрузку на контактирующий зуб, и при отсутствии у них разбежки, на этом месте появиться районное углубление или выпуклость.
Потому, что развёртка срезает во время обработки меньше металла, она не применяется для исправления направления отверстия, аналогичное просто не правильно. Стало быть, перед чистовой операцией развёртывания должна идти более грубая обработка, зенкерование или растачивание. В виде исключения могут быть отверстия до 10 мм диаметром, расточка которых трудна, а зенкеров подходящих габаритов просто-напросто нет, тогда развёртка идёт сразу же после высверливания и делается особо бережно.
Чтобы достигнуть больших показателей качества необходимо обеспечить чёткую соосность отверстия которое обрабатывается и инструмента. Выполнение сразу же после зенкерования на том же станке помогает избежать огрехов при переустановке заготовки в патроне. Детали с отверстиями 2-го класса точности правильно обрабатывать за 2 прохода, первый – черновой развёрткой, второй – чистовой. Величина припуска в первый раз – 2/3 общего значения. Резак для такой менее требовательной процедуры – это зашлифованная и откалиброванная потерявшая размер развёртка.
Резюмируя, необходимо выделить, что зенкерование – обособленная операция по отделке отверстий в изделиях из металла, замечательная от развёртки, и не имеющая фактически ничего общего с зенкованием. Основное назначение зенкера – сделать меньше шероховатости стенок отверстия и сделать больше точность выполнения отверстия. Операция делается после высверливания, литья или штамповки и предшествует чистовой отделке. Сборный зенкер может соединяться со сверлом, развёрткой и прочими инструментами. Вал прибора состоит из быстрорежущей стали, а рабочие зубцы, порой, из твёрдосплавных вставок. Совместимые с этим облицовочным сверлом аппараты – фрезеровочный, токарный, расточный и сверлильный.
Выбор определенного зенкера выполняется в зависимости от диаметра отверстия, степени обработки и материала заготовки.
Рабочий режим станка и остальные нужные данные – расчётные величины, которые отображаются в рабочих чертежах производимых деталей. Отступление от данных величин и общей технологии зенкерования является самой главной причиной появления заводского брака. В качестве завершальной операции зенкерование применяется нечасто, исключительно при пониженных требованиях к точности, при классе ниже 4-го. На рынке продаётся много зенкеров с различными свойствами, оптимизированными для работы в различных условиях, под различный металл и диаметры отверстий.
Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
