Содержание:

Назначение и виды зенкеров

В результате зенковки образует коническое отверстие, совпадающее с углом наклона винта. Когда винт полностью затянут, головка будет располагаться заподлицо или немного ниже поверхности прижима крепежа к детали.

Зенкера имеют большой диапазон применений и углов. Стандартные размеры включают угла наклона рабочей части от 60 до 90°. Менее распространены инструменты, имеющие угол конической части 100°, 110° и 120°. Наличие угла позволяет успешно использовать зенкеры для удаления заусенцев или снятия фасок на углах изделий.

Известны различные исполнения зенковок, и у каждой из них есть свои отличительные особенности и преимущества.

Важно: технические требования к рассматриваемой оснастке отечественного производства регламентируются нормами ГОСТ 12489-71(цельные зенкера) и ГОСТ 21582-76 (торцовые зенкера).

Сам инструмент состоит из:

  • рабочей части в виде конуса;

  • переходной части, форма обеспечивает минимизацию внутренних напряжений и отвод стружки, образующейся в процессе резания;

  • посадочной части или хвостовика, которым зенкер присоединяется к шпинделю станка.

Рабочая часть зенковки может быть цельной или составной. Последний вариант реализуется в твердосплавной оснастке и применяется при зенкеровании отверстий в труднообрабатываемых деталях из высокоуглеродистых сталей, а также в условиях массового производства. Сменные вставки могут изготавливаться и из быстрорежущих сталей. Соединение вставки с корпусом производится при помощи пайки медью, для изготовления корпуса вставки могут быть использованы конструкционные среднелегированные стали типа 30ХГСА, 40 ХНМ и пр., а сами вставки производят из твёрдых сплавов ВК15 или ВК20.

Зенкерование отверстий

Зенкера, которые изготовлены без стружкоотводящих канавок, имеют форму конуса с желаемым внутренним углом. Они используются в единичном производстве, могут быть сплошными и полыми. В последнем случае улучшаются условия охлаждения инструмента. Часто конструкция оснастки предусматривает наличие и бокового отверстия. Оно просверливается через периферическую часть конуса и имеет зазор для обеспечения свободного резания. При длительной протекающих процессах механической обработки через полую часть зенкера может подаваться смазочно-охлаждающая жидкость.

Зенкерование отверстий иногда предусматривает обработку обратной стороны просверлённого или резьбового отверстия. Хвостовик такого инструмента вставляется в готовое отверстие, а на тыльной стороне монтируется фреза. Затем инструмент поворачивают и выполняют операцию снятия фаски или торцевания.

Значительно реже конструируют зенкера-фрезы, в которых предусматриваются поперечные отверстия, имеющие угол наклона около 45° к оси зенкования. Это отверстие в головке образует две режущие кромки. Через боковое отверстие отводится стружка, что предотвращает её застревание между инструментом и заготовкой. Это очень важно при значительном объёме удаляемого металла, поскольку заклинивание стружки приводит к поломке оснастки.

Существуют комбинированные варианты данной оснастки: сверло + зенкер. Они используются для изготовления центра на конце круглого изделия, чтобы лучше удерживать деталь при её обработке на токарном станке или станке с ЧПУ.

Чем зенкерование отличается от смежных операций

Важно: основное отличие заключается в размерах зоны обработки. При зенкеровании она локализуется в торцевой части обрабатываемого изделия, в то время, как, например, при сверлении плавно перемещается по глубине получаемого отверстии. Из-за этого условия теплоотвода улучшаются, поэтому зенковки перегреваются гораздо реже свёрл.

Процесс зенкования начинается с врезки инструмента в торцевую часть просверлённого отверстия. Последовательность врезания зависит от конструкции зенкера:

  • с плоской рабочей частью;

  • с фасонной рабочей частью;

  • с конической рабочей частью.

Зенкера первого типа наиболее универсальны, их можно, в частности, использовать для операций шлифовки или формообразования торца. Твёрдость такой оснастки выше обычной и составляет 60…63 HRC. Зенковки с плоским торцем используются для изготовления торцевых полостей под винты с цилиндрической головкой и под болты с шестигранной головкой.

Фасонные зенковки можно применять не только для получения фасок, но и для шлифования, но не плоского, а объёмного. Для таких зенкеров необходимо наличие центрального охлаждающего отверстия.

Конические зенковки больших размеров также снабжаются охлаждающими отверстиями и этим отличаются от стандартного шлифовального или сверлильного инструмента.

Важным технологическим параметром данной оснастки считается угол конической части, который составляет:

  • 60° - при снятии заусенцев;

  • 75° - для головок потайных заклепок;

  • 90° - для винтов с потайной головкой;

  • 120° - при зенковке листового металла.

Количество режущих кромок - обычно нечётное, что гарантирует плавность перемещения рабочего инструмента во время обработки хода. Стружка удаляется через профиль канавки.

Хвостовики зенкеров изготавливают в четырёх различных версиях: цилиндрический хвостовик, конус Морзе, хвостовик насадки и трёхсторонний хвостовик. В последнем случае предотвращается проскальзывание инструмента в патроне сверлильного станка. Такие зенкеры можно устанавливать даже в ручную дрель, выполняя сверление-зенкерование за один проход.

Технология зенкерования

Сверление зенкерование

Зенкерование обычно является завершающей операцией подготовки отверстий, предназначенных для соединения деталей. Зенковка отверстия расширяет зону входа и облегчает, например, установку резьбового сверла.

Подготовка торца отверстия под последующее зенкерование включает очистку его внутренней части от остатков стружки (полезно ещё раз пройтись сверлом в готовом отверстии). Далее, с той же установки станка производится замена оснастки и выполняется подготовка фаски.

Обычно на конце кромки просверлённого отверстия образуются небольшие частицы материала, которые спиральным сверлом выдавливаются в сквозное отверстие. Такие частицы называются заусенцами. Заусенцы обладают очень острыми краями и представляют риск травмирования рабочего. Поэтому после сверления следует удалить заусенцы, не только из соображений безопасности, но и для улучшения внешнего вида просверленного отверстия.

Зенкерование может быть с успехом использовано для удаления краевых заусенцев. Чаще используется инструментальная оснастка с углом зенковки 60 °, хотя можно использовать зенкеры и с другими углами наклона конической части.

Важно: в зенковках комбинированного типа операции сверления и зенкерования могут быть совмещены, что снижает трудоёмкость обработки изделий. Подачу за один оборот шпинделя для металла повышенной твёрдости следует несколько снижать.