Цековка по металлу с направляющей

Обновлено: 21.09.2024

При сборке конструкций и механизмов часто возникает необходимость в подготовке и высокоточной обработке опорных поверхностей под головки крепежных болтов или винтов. Для этого существует специальный металлорежущий и металлообрабатывающий инструмент – зенковки и цековки. Несмотря на схожую геометрию, они имеют разное предназначение.

Что такое зенкование?

Зенкование – расширение входной части круглого отверстия для винтов с цилиндрическими или коническими (потайными) головками. Этот технологический процесс выполняется зенковкой соответствующей формы. Конические создают опорную поверхность с углом скоса 60, 75, 90, 120 градусов. Как подобрать коническую зенковку по размеру крепежа, можно узнать из предыдущей статьи.

Цилиндрические зенковки формируют углубление в форме цилиндра под винты с внутренним шестигранником DIN 912 или под винты с полукруглыми и шестигранными головками, которые согласно проекту должны быть утоплены в теле детали. Инструмент имеет зубья на торце и направляющую цапфу для точного центрирования режущей части относительно оси отверстия.

Что такое цекование?

Цекование – это следующий этап подготовки отверстия, который заключается в чистовой обработке (выравнивание, зачистка) плоского дна уже сформированного углубления в теле детали. Цековка тоже имеет торцевые зубцы и цапфу, а на боковой поверхности стружечные канавки. Цапфа может быть сменной или постоянной.

Цекование позволяет получить абсолютно гладкие, ровные опорные плоскости под упорные кольца, плоские шайбы или головки крепежных деталей, а также позволяет добиться идеальной перпендикулярности между опорной плоскостью и осью отверстия.

По сути цековка по металлу выполняет ту же работу, что и зенкер, только зенкер обрабатывает стенки отверстия, а цековка – торцы. Именно поэтому ее часто называют торцевым зенкером. Еще ее применяют для проточки клапанов, подрезания и зачистки торцов бобышек под шайбы, упорные кольца, гайки. Ею можно подравнивать заглубленные уступы, сформированные в результате сверления ступенчатых отверстий.

Вывод:

— Если нужно расширить входную часть просверленного отверстия для посадки головок крепежа – используйте цилиндрическую зенковку.
— Если необходимо повысить качество обработки торцевой части изготовленного углубления – выбирайте цековку.

Какова оптимальная скорость резания?

При зенковании или цековании скорость резания устанавливается в зависимости от обрабатываемого материала. Оптимальные значения приведены ниже.

Источник – «Энциклопедия по машиностроению XXL».

Сталь HB ≤ 180	10-18 м/мин
Сталь HB ≥ 180	7-12 м/мин
Чугун твердый	7-12 м/мин
Чугун средней твердости, бронза	12-23 м/мин
Алюминиевые сплавы	40-65 м/мин

Другие параметры, задаваемые на обрабатывающем станке, такие как глубина резания, подача, поправочные коэффициенты, мощность, являются расчетными и определяются по табличным данным из действующих в отрасли нормативных документов.

Инструмент, известный как цековка, используется для дополнительной обработки отверстий в деталях, которые должны быть точно соединены друг с другом. Такая операция, как цекование, необходима для формирования с высоким уровнем качества и точности опорных поверхностей для различных крепежных изделий – болтов, шайб и др.

Цековка посадочных гнезд клапанов

Сфера применения

Все типы цековок, по сути, можно отнести к разновидности зенкера. Последний нельзя использовать для рассверливания или углубления отверстий, хотя он и предназначен для их обработки. Технологическая операция, которую выполняют цековкой, называется цекование. Если при помощи зенкерования повышают точность геометрических параметров и качество выполнения боковой поверхности отверстия, то цекование используется для формирования и выравнивания торцевой площадки вокруг уже сформированного отверстия. Посредством цековок выполняются следующие технологические операции:

обработка в отверстиях различного типа опорных плоскостей, которые необходимы для размещения таких крепежных элементов, как шайбы, упорные кольца, болты, винты и др.;
зачистка торцов закладных конструктивных элементов.

Обработанная цековкой торцевая площадка

Цековка как режущий инструмент может использоваться для работы не только с чугунными и стальными деталями, но и с изделиями из цветных металлов. При помощи цековок одновременно решают две важные задачи: повышение качества поверхности, которая подвергается обработке, и достижение строгой перпендикулярности ее расположения к оси уже сформированного отверстия.

Цековку за конструктивную и технологическую схожесть часто называют торцевым зенкером. При этом она может устанавливаться на сверлильное, токарное и другое металлорежущее оборудование.

Типы и конструктивные особенности

Цековка – это цилиндрический инструмент осевого типа, режущие зубья которого расположены на его торцевой части. На боковой поверхности находятся канавки, служащие для отвода стружки из области резания. За обеспечение перпендикулярности подвергаемой обработке плоскости и оси отверстия отвечает специальная цапфа, которая тоже находится на торцевой части. Такая направляющая цапфа в процессе выполнения обработки закрепляется в отверстии обрабатываемой детали. Как и любой другой инструмент осевого типа (сверла и др.), данное приспособление фиксируется в станке при помощи специального хвостовика.

Рабочая часть цековки с постоянной направляющей цапфой

с хвостовиком цилиндрического типа и направляющей цапфой, составляющей с цековкой единое целое;
с хвостовиком конического типа и цапфой, которая может сниматься и заменяться на другую;
насадного типа в виде режущей головки цилиндрической формы, которая надевается на специальную оправку с коническим хвостовиком (направляющая цапфа тоже сменная и закрепляется в той же самой оправке);
со сменной цапфой и хвостовиком, который фиксируется в штифтовом замке оборудования.

Типы цековок (нажмите для увеличения)

Рабочая часть цековок насадного типа, приспособлений с хвостовиками конического типа и закрепляемыми в штифтовом замке может выпускаться в двух конструктивных исполнениях:

целиком из быстрорежущей стали;
с напайками из твердых сплавов.

Цековка насадная обратная

Неодинаково и количество рабочих лезвий у цековок различного типа. Так, рабочая часть инструментов с цилиндрическим хвостовиком может быть оснащена двумя или четырьмя лезвиями, у всех остальных категорий – только четырьмя.

Тип хвостовика, которым оснащен инструмент, определяет и способ его установки на оборудовании.

Цековка с хвостовиком цилиндрического типа устанавливается в сам патрон оборудования.
Для установки инструмента, хвостовик которого имеет коническую форму, используется посадочное отверстие, выполненное под конус Морзе.
Чтобы установить на оборудование цековку, фиксируемую в замке штифтового типа, на станке необходимо наличие такого замка.

Некоторые из разновидностей цековок

Требования государственных стандартов к изготовлению цековок

Материал цековок с цельнометаллической рабочей частью

Основной стержень цековок, включая хвостовик, делают из стали марок 45, 40 Х или 45Х. Для режущей части могут быть использованы следующие материалы.

Инструменты, которые целиком изготовлены из быстрорежущей стали, выполняются из материала, требования к которому оговариваются положениями ГОСТа 19265.
Материалами для режущей части цековок с твердосплавными пластинами могут быть ВК6, ВК6М, Т5К10, Т15К6. Требования к характеристикам материала таких пластин оговариваются в ГОСТе 3882, а к их геометрической форме и размерам – в ГОСТе 25400.

Материал цековок с твердосплавными пластинами

Как и поверхность сверл, резцов и других металлорежущих инструментов, поверхность цековок должна быть лишена дефектов – следов коррозии, трещин, пустот и заусенцев. На шлифованной части не допускается наличие трещин и надрывов, а на рабочей – сколов и прижогов. Центровые отверстия цековок после закалки и отпуска не должны иметь углублений и разработанных мест.

Такой геометрический параметр цековки, как обратная конусность (уменьшение диаметра по направлению к хвостовику), должен отличаться равномерностью по всей длине рабочей поверхности (для инструмента из быстрорежущей стали), по всей высоте режущих пластин (для инструмента с твердосплавными напайками). Допуски на указанный параметр, согласно чертежу и требованиям нормативного документа, должны составлять для цековок из быстрорежущей стали не более 0,08–0,16 мм на 100 мм длины рабочей части, для цековок с напайками из твердого сплава – 0,05–0,1 мм на весь размер пластин.

Познакомиться со всеми требованиями к цековкам по положениям вышеуказанного нормативного документа можно, скачав данный ГОСТ в формате pdf по ссылке ниже.

Зенковка – виды инструмента и особенности обработки зенкованием

Зенковка и зенкер относятся к категории металлорежущих инструментов, специально предназначенных для обработки отверстий различной конфигурации. При помощи таких инструментов, а также приспособлений и оборудования для их использования в соответствие с требуемыми значениями приводятся следующие параметры отверстий: шероховатость внутренних поверхностей, конусность и соосность.

Зенкеры и зенковки предназначены для работы с теми же инструментами, что и сверла (дрелями, сверлильными и токарными станками)

Ознакомиться с требованиями ГОСТ к коническим зенковкам можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже.

Виды инструментов для обработки отверстий

И зенковка, и зенкер по своим геометрическим параметрам должны соответствовать требованиям, которые указывают соответствующий ГОСТ или Технические условия (ТУ). Рабочая часть зенкера состоит из множества режущих лезвий. Используется он для того, чтобы выполнять обработку отверстий, предварительно полученных методом сверления. В зависимости от конструктивного исполнения и сферы применения различают следующие виды зенкеров.

Цилиндрические инструменты, на рабочую часть которых нанесено покрытие из износоустойчивого материала. Зенкеры данного типа, требования к которым регламентирует ГОСТ 12489-71, выпускаются с диаметрами от 10 до 20 мм.
Цельные зенкеры конического типа, выпускаемые в диапазоне диаметров 10–40 мм. Материалом для изготовления этих инструментов, характеристики которых должны соответствовать требованиям ТУ 2-035-923-83, может выступать легированная быстрорежущая сталь, а также инструментальные стальные сплавы. При этом на рабочую поверхность такого зенкера наносится износоустойчивое покрытие. Инструменты, относящиеся к данной категории, могут использоваться для обработки отверстий, выполненных в стальных и чугунных деталях.
Зенкеры цельного насадного типа, диаметр которых может находиться в интервале 32–80 мм. Они изготавливаются в соответствии с требованиями, которые устанавливает ГОСТ 12489-71.
Конические зенкеры, которые могут быть двух типов: тип 1, выпускаемый по ГОСТ 3231-71, и тип 2 – насадной зенкер, требования к характеристикам которого регламентируются положениями того же нормативного документа. Зенкеры двух данных типов отличаются только наличием пластин на их рабочей части, которые изготавливаются из твердосплавного материала.

Зенкер с направляющей цапфой

Зенковка также относится к категории многолезвийных режущих инструментов, но от зенкера ее отличает перечень технологических задач, которые можно решать с ее помощью. В частности, используя ее, можно выполнять углубления в предварительно выполненных отверстиях, формировать на их поверхности фаски и т.д. Различают следующие виды зенковок в зависимости от их конструктивного исполнения.

Конические зенковки, рабочая поверхность которых может изготавливаться с углами 60, 90 и 120°. Производство таких зенковок регламентирует ГОСТ 14953-80Е, а используются они для обработки отверстий под крепежные элементы, металлические изделия, а также для снятия внутренних фасок.
Зенковки цилиндрического типа, которые могут выпускаться с коническим или цилиндрическим хвостовиком, а также с износоустойчивым покрытием на рабочей поверхности. Нормативным документом, положениями которого регламентируются требования к характеристикам цилиндрических зенковок, является ГОСТ 2И22-2-80. При помощи такого инструмента обычно обрабатывают поверхности опорного типа.

Сферы применения зенковки

Зенкование и зенкерование, несмотря на то, что используются для обработки предварительно подготовленных отверстий, имеют ряд принципиальных отличий. Основным назначением зенкования является формирование в верхней части предварительно подготовленного отверстия конических или цилиндрических углублений, которые необходимы для того, чтобы скрывать головки используемых крепежных элементов.

Коническая зенковка с хвостовиком Морзе тип 8, материал режущей части — сталь HSS (аналог Р6М5)

По степени чистоты формируемого в процессе выполнения зенкования углубления такую технологическую операцию относят к получистовой. Как правило, ее выполняют перед развертыванием отверстий в заготовках из различных материалов. В качестве оборудования, на котором выполняется зенкование, могут использоваться сверлильные, токарные, фрезерные и расточные станки. Отличительной особенностью такой технологической операции является то, что выполняют ее на малых оборотах, совершаемых зенковкой или обрабатываемой заготовкой.

По конструктивному исполнению различают зенковки:

конические (ГОСТ 14953-80);
цилиндрического типа.

Типы конических зенковок

Отдельную категорию зенковок составляют шарошки, которые изготавливаются из твердосплавных материалов и используются преимущественно для выполнения шлифовально-обдирочных работ. Еще одним типом зенковок, которые применяются для обработки и снятия фасок в отверстиях, расположенных в труднодоступных местах, являются инструменты обратного типа. Специалисты, которые часто работают с зенковками данного типа, предпочитают иметь в своем распоряжении целые их наборы, которые позволяют выполнять обработку отверстий с различными геометрическими параметрами.

Шарошка – разновидность зенковки, используемая для прирезки клапанов двигателя внутреного сгорания

Выпускаемые по ГОСТ 14953-80 зенковки конические имеют стандартную конструкцию, составными элементами которой являются хвостовик и рабочая часть с передним концом, заточенным под конус. Угол конуса, который формируют боковые поверхности передней части такой зенковки, может составлять 60, 75, 90 или 120°. ГОСТ 14953-80 регламентирует и количество зубьев на рабочей части, которое зависит от ее диаметра.

Так, на зенковках различных диаметров (12–60 мм) может содержаться от шести до двенадцати режущих зубьев. В зависимости от длины используемого для обработки инструмента, которая также регламентируется положениями нормативного документа, для его поддержки на станке может использоваться цапфа, обеспечивающая соосность формируемой поверхности.

Типы стандартных конических зенковок

Цилиндрические зенковки, в отличие от конического инструмента (выпускаемого по требованиям, которые оговаривает ГОСТ 14953-80), целенаправленно используются для подрезания фасок под металлические изделия. Рабочая часть такой зенковки, обычно имеющая износоустойчивое покрытие, напоминает сверло, но отличается от него большим количеством режущих зубьев. В зависимости от диаметра рабочей части, на ней может быть от 4 до 10 режущих зубьев. Чтобы надежно зафиксировать положение такого инструмента в процессе его работы, на его торце имеется специальная направляющая цапфа – цельная или съемная. Наиболее удобными и практичными в использовании являются зенковки со съемными цапфами. Кроме того, для большей эффективности выполняемой обработки на зенковку могут устанавливать дополнительную режущую насадку.

Для того чтобы при помощи одной зенковки обработать несколько отверстий на одну глубину, инструмент оснащают специальной державкой с ограничителем, который может быть неподвижным или вращающимся. Режущий инструмент в таком случае крепится в державке, а его рабочая часть выступает из ее упора на величину, равную глубине обрабатываемого отверстия.

Эти фаски на отверстиях были выполнены конической зенковкой

Материалом для изготовления зенковок могут служить различные металлы и сплавы, в частности:

легированные быстрорежущие стальные сплавы;
твердосплавные материалы.

Для обработки отверстий, выполненных в мягких металлах, а также в таких материалах, как дерево или пластик, применяются зенковки, изготовленные из стальных сплавов. Если же необходимо выполнять обработку отверстий, которые выполнены в изделиях из более твердых металлов, то для этого используют твердосплавные зенковки. Последние в состоянии выдерживать значительные нагрузки, возникающие при обработке металлов с высокой твердостью.

Классификация зенкеров

Инструменты для зенкерования в зависимости от особенностей своей конструкции могут быть:

хвостовыми;
насадными;
сборными;
цельными.

Типы стандартизированных зенкеров

Рабочая часть такого инструмента, как было сказано выше, напоминает сверло, но при этом отличается большим количеством режущих кромок. Зенкер может быть изготовлен из легированных быстрорежущих и инструментальных, а также высоколегированных сталей или твердых сплавов. Режущие кромки зенкеров, изготовленных из инструментальных сталей, затачиваются под углом 45–60°, а выполненных из твердых сплавов – под углом 60–75°.

Параметры режущей части зенкеров

Зенкерами, рабочая часть которых заточена под конус, обрабатывают неглубокие отверстия соответствующей конфигурации. Отличительной особенностью инструментов данного типа является наличие на их плоской передней поверхности прямых зубьев. Количество режущих зубьев на рабочей поверхности инструментов данной категории варьируется от 6 до 12.

На технологическую операцию зенкерования, выполняемую после предварительного сверления отверстий, оставляется припуск 1–3 мм, точная величина которого зависит от диаметра обрабатываемого отверстия и характеристик самой заготовки. Наиболее сложно осуществляется зенкерование отверстий в заготовках, полученных методом литья и ковки. Чтобы инструмент легче заходил в отверстия, выполненные в таких деталях, предварительно выполняют растачивание на глубину 5–10 мм.

Зенкер может также работать в режиме резания, для этого ему сообщают более высокую скорость подачи (в полтора-два раза), чем при обычном рассверливании. Глубина резания, которую способен обеспечить зенкер, составляет примерно половину припуска, оставляемого на диаметр отверстия. При зенкеровании отверстий инструментами из быстрорежущих сталей применяют специальную эмульсию для охлаждения обрабатываемой заготовки и инструмента, при применении твердосплавного зенкера такого охлаждения выполнять не требуется.

Специалисты рекомендуют учитывать, что зенкерование, несмотря на высокую точность, может сопровождаться образованием дефектов различного характера.

Цилиндрическая зенковка и цековка – что для чего?

Читайте также: