Виды зенкеров по металлу

Обновлено: 15.05.2024

Для обработки отверстий применяется несколько видов инструментов, в том числе зенкеры, зенковки, цековки. Практика их применения часто сопровождается путаницей в названиях. Например, в тендерной документации встречаются заказы на «конические зенкеры», при этом указывается ГОСТ 14953-80, описывающий конические зенковки. Эти инструменты схожи по конструкции, в применении также есть много общего, поэтому неудивительно, что даже в технической литературе много примеров «вольного» обращения с терминологией.

Официальный источник по терминам ГОСТ 25751-83 «Инструменты режущие. Термины и определения», к сожалению, не дает ответа на вопросы: чем отличается зенкер от зенковки, зенкерование от зенкования и цекования. С этой целью рассмотрим конструкцию и применение каждого из указанных инструментов.

Зенкеры

Определение

В соответствии с ГОСТ 25751-83 «Инструменты режущие, термины и определения» зенкер определяется как «осевой режущий инструмент для повышения точности формы отверстия и увеличения его диаметра». Сразу отметим, что данный вид инструмента не предназначен непосредственно для сверления отверстий. Также отметим, что в определении зенкера ничего не говорится об изменении формы отверстия. Это важная деталь, и она будет полезна в дальнейшем.

Конструкция зенкера

Для описания конструкции зенкеров удобно разделить их два класса – зенкеры с хвостовиками и насадные зенкеры.
Зенкеры с цилиндрическими и коническими хвостовиками
Конструкция таких зенкеров во многом схожа с конструкцией спирального сверла (рис.1).

Рис.1 Зенкер цельный с коническим хвостовиком: а) для сквозных отверстий, в) для глухих отверстий, с) с твердосплавными пластинами

Инструмент так же состоит из рабочей части, соединительной части (шейки) и хвостовой части (хвостовика). Отличие от сверла заключается в форме и количестве режущих кромок на рабочей части. В частности, по ГОСТ 12489-77 у зенкеров по три лезвия на торцевой и цилиндрической поверхности.

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 из типов выпускается в двух вариантах: для глухих и сквозных отверстий (рис.1, в)). У зенкеров для сквозных отверстий угол главного лезвия φ имеет значения 45 или 60 градусов, у зенкеров с твердосплавными пластинами φ=60 0 , у всех типов зенкеров для глухих отверстий φ=90 0 .

Насадные зенкеры

Зенкеры насадные не имеют хвостовой части. Вместо хвостовика для крепления на оборудовании в них предусмотрен внутренний конус для оправки (рис2). Также конструкция этого типа отличается большим количеством лезвий. В цельных насадных зенкерах по ГОСТ 12489-77 предусмотрено четыре зуба и соответственно четыре спиральных канавки. Дальнейшее разбиение насадных зенкеров на типы идентично классу с хвостовиками.

Рис.2 Зенкер насадной: а) цельный, в) с твердосплавными пластинами

Применение зенкеров

Зенкер применяется в технологических операциях зенкерования, направленных на повышение качества отверстий – улучшение чистоты поверхности, получение более точной цилиндрической формы. Соответственно, у зенкера главная часть – это цилиндрический участок рабочей части. С помощью зенкерования отверстия доводят до 4 – 5 класса точности с квалитетом Н11 и чистотой поверхности, соответствующей 5-6 классу. Необходимый результат достигается за счет более высокой жесткости инструмента, а также за счет большего количества лезвий по сравнению со сверлом.

Подчеркнем, что во всех перечисленных ГОСТах описываются зенкеры с рабочей частью исключительно цилиндрической формы. В описаниях конструкций стандартных зенкеров нет формулировок «конический зенкер» и отсутствуют чертежи зенкеров с конической рабочей частью. Т.е. результат применения стандартного зенкера – цилиндрическое отверстие постоянного диаметра.

Зенковки

В ГОСТ 25751-83 «Инструменты режущие. Термины и определения» зенковки определяются как «осевой режущий инструмент для повышения точности формы отверстия и увеличения его диаметра». Как видим, определение ничем не отличается от определения зенкера, что указывает на его неполноту. Определение не дает информации об отличии зенковок от других инструментов, поэтому переходим к краткому описание операции зенкования, чтобы подчеркнуть разницу между зенкерованием и зенкованием.

Технологическая операция зенкования

Зенкование наряду со сверлением, зенкерованием, разверткой входит в список технологических операций по обработке отверстий. Каждая из перечисленных операций имеет свой смысл и определенное назначение. Сверление необходимо для получения отверстий и черновой обработки, зенкерование – получистовая обработка и увеличение диаметра, развертка – чистовая обработка. Во всех случаях акцент сделан на обработке цилиндрической поверхности.

Указанные операции и соответствующие инструменты применяются для обработки как сквозных, так и глухих отверстий. Причем, в случае глухих отверстий сверла и зенкеры не предназначены для обработки торца углубления. Кроме того, сверла и зенкеры не предназначены для изменения цилиндрической формы отверстия в коническую.

Вместе с тем в промышленности существует обширный класс задач, где необходимо качественно снять фаску с входного участка отверстия, получить точное цилиндрическое углубление под болты, шайбы, пружины, прокладки и пр. с одновременной подрезкой торца. Также требуется получение стандартных конических углублений для центровых отверстий, для формирования опорных поверхностей под детали крепежа, обработки конических поверхностей седел клапанов и т.д. Для решения таких задач применяется операция зенковки и разработан специальный инструмент – зенковка.

Конструкция зенковки

Зенковки относятся к осевым, многолезвийным режущим инструментам. В технической литературе описывается два зенковок: конические и цилиндрические (цековки). Стандарты четко разделены. Есть стандарт для конических зенковок – ГОСТ 14953-80, и есть стандарт для цилиндрических -- ГОСТ 25751-73. Причем стандарте для обозначения цилиндрических зенковок используется только одно название – цековки.

Конические зенковки

Название инструмента обусловлено формой рабочей части. Конические зенковки применяются для снятия фасок, обработки конических опорных поверхностей, получения центровых отверстий. Инструмент широко применяется, номенклатура стандартизирована. Типы и основные размеры инструментов данного вида описываются в ГОСТ 14953-80 «Зенковки конические. Технические условия». В соответствии с этим нормативом выпускается 4 типа центровочных зенковок и 7 типов для обработки конических опорных поверхностей, всего 11 типов. Классификация в соответствии с назначением приведена в таблице 1, на рис.3 показана коническая центровочная зенковка 2-го типа и зенковка для конических углублений (отверстий) 5,6,7-го типа.

Рис.3. Конические зенковки: а) центровочная 2-го типа, б) для конических опорных поверхностей.

Таблица 1. Типы зенковок

Центровочными зенковками обрабатываются предварительно засверленные1 отверстия диаметром до 8 мм включительно. Конические опорные поверхности создаются на базе отверстий диаметром 1,6 – 25,0 мм. Передний угол стандартных зенковок для обработки конических опорных поверхностей всегда равен нулю, т.е. зубья расположены радиально.

Цилиндрические зенковки

Более правильное название данного вида – цековка. Цилиндрическая зенковка – это «осевой многолезвийный инструмент для обработки цилиндрического и (или) торцового участка отверстия заготовки» (по ГОСТ 25751-73). Инструмент применяется для обработки цилиндрических углублений под шестигранные головки болтов и винтов, шестигранные гайки с шайбами и без шайб, под цилиндрические и полукруглые головки винтов со шлицем и под цилиндрические головки винтов с углублением под ключ «шестигранник».

В конструкции цековок всех типов предусмотрена направляющая цапфа (рис. 4). Элемент необходим для устранения радиальных биений в момент зарезки, приводящих к искажению формы отверстия и выкрашиванию режущих кромок. Направляющая цапфа может быть постоянной и сменной. Более предпочтителен инструмент со сменной цапфой, позволяющий замену элемента по мере износа.

Рис.4. Цековки (цилиндрическая зенковка): а) со сменной цапфой, б) с постоянной цапфой

Все типы цилиндрических зенковок, представленные в табл.2, выпускаются в двух исполнениях: исполнение 1 – цельные и исполнение 2 – с впаянными твердосплавными пластинами.

Заключение

Для исключения ошибок в терминологии следует использовать стандарты для конкретного вида инструментов. Их содержание позволяет сделать ряд выводов:

Не существует конических зенкеров. Результат применения зенкера – цилиндрическое отверстие. Конические отверстия и углубления получаются зенковкой.
Зенковки отличаются от зенкера конической рабочей частью, служат для получения центровочных отверстий, конических отверстий и углублений, опорных конических поверхностей под крепеж.
Цилиндрические опорные поверхности под болты и винты выполняются цековкой. Цилиндрическая зенковка – название некорректное, хотя и верно передает смысл выполняемой операции.
Наличие направляющей цапфы сразу точно указывает на вид инструмента – цековка.

Разумеется, все сказанное действительно по отношению к стандартным инструментам и технологическим операциям, применяемым в машиностроении. В широкой практике могут применяться нестандартные инструменты, так же, как и стандартные инструменту могут использоваться в разнообразных целях. Например, зенкование может выполняться с помощью обычного сверла.

Назначение инструмента зенковки и его отличия от цековки

Зенковка по металлу представляет собой специализированный многолезвийный инструмент, который способен обрабатывать сквозное или глухое отверстие. Подробно о том, что это, обзор и назначение инструмента при обработке отверстий.

Есть много операций по обработке отверстий. Они нужны в машиностроении и станкостроении, чтобы привести отверстие к определенному состоянию. Так, иногда необходимо снять фаску в начале канала (центровочное отверстие) или сделать в нем коническое углубление, чтобы спрятать шляпку болта или шурупа. Для всех этих целей придуман такой инструмент, как зенковка по металлу. Это специальный резец оригинальной конфигурации, который применяют со сверлильным или токарным оборудованием.

Инструмент зенковку иногда ошибочно называют зенкером. Это в корне неправильно: зенкер предназначен для повышения качества отверстия с точки зрения геометрических параметров, его форма не позволяет делать углублений в виде конуса. Общая у зенковки и зенкера многолезвийная структура рабочей части, причем лезвия в большинстве случаев у них идут по спирали.

Пользоваться зенковкой необходимо, строго соблюдая технические условия по ее применению.

Виды зенковок и их назначение

Инструмент зенковка обязательно входит в технологический процесс при изготовлении различных механизмов. Так как сложный механизм может иметь отверстия различного диаметра или могут быть разные требования к обработке: глубина зенкования, чистота получаемой поверхности, угол конуса или цилиндрическое углубление, то и режущие элементы для этих целей бывают разными.

Если брать режущую область инструмента, то можно встретить зенковки с такими формами резцов:

Конического вида. Ножи такого элемента расходятся из центра торца под углом к телу инструмента. Угол здесь может быть разным: от 30 до 120 градусов с шагом 30 градусов. Также разным может быть и диаметр.
Элементы с режущими кромками на окружности цилиндра. Эта форма резца позволяет получать ровные цилиндрические углубления.
Элементы для торцевания.

Существует также классификация резцов-зенковок по величие диаметра, которым можно обработать отверстие:

Простой инструмент. Диаметр здесь варьируется от 1.5 до 0.5 мм.
Зенковки, рассчитанные на диаметр реза от 6 до 0.5 мм, у которых имеется конус предохранительного назначения либо он отсутствует.
Режущие элементы, где конструктивно имеется хвостовик, рассчитанные на диаметр 8–12 миллиметров.

Основным назначением зенковки является возможность проведения над отверстиями следующих операций:

Обработка отверстия таким образом, что в его начале может образоваться конусное углубление.
Получение в отверстии углублений, когда нужна плоскость опорного назначения.
Удаление фаски на торце канала отверстия.
Создание углубления под потайные шляпки метизов.

Все перечисленные типы зенковок изготавливают из стали инструментального назначения, которые могут быть как легированными, так и углеродистыми.

Конструктивные особенности

Рабочий орган. Основная часть элемента, которая, по сути, выполняет операцию зенкования. В ней присутствуют режущие кромки – их может быть различное количество. Также здесь имеется основание – цилиндрическая часть, куда от вершины конуса сходятся резцы.
Хвостовик – важная часть элемента. С его помощью резец закрепляется в патроне оборудования. Хвостовики тоже бывают разными: у одних тело по форме напоминает цилиндр, у других оно выглядит, как усеченный конус.
Между хвостовиком и рабочей зоной имеется небольшой перешеек – это тоже элемент зенковки. Перешеек – самая слабая часть инструмента. Он имеет меньший диаметр, нежели хвостовик и рабочая головка. Его предназначение – быть предохранителем на случай заклинивания резца в заготовке, он должен в этом случае просто лопнуть и предотвратить более масштабные разрушения.

Кроме цельнометаллических зенковок, имеются инструменты со вставными лезвиями. В этом случае материал лезвий изготовлен из более прочной марки стали, чем основание элемента. Такая конструкция позволяет иметь высококлассный резец, но в то же время по стоимости он не будет превосходить ходовую продукцию.

Еще одна конструкция резца имеет режущие кромки из высокопрочных напаек. Такими режущими элементами хорошо получается обрабатывать твердые сплавы или чугун.

Правила работы инструментом

При использовании зенковки работы следует проводить с помощью токарного или сверлильного станка. Очень важно, чтобы патрон был в исправном состоянии, иначе при биении резца получить четкое цилиндрическое углубление не получится. Правила использования инструмента следующие:

Для каждого рода работы нужно выбирать подходящий для этого тип режущего элемента: для образования конуса с заглублением – зенковку с продолговатым телом и направляющей цапфой, для небольших углублений – обычную конусную зенковку, для твердых сплавов – инструмент с твердосплавными напайками.
Диаметр режущего элемента должен соответствовать необходимому диаметру углубления. Если делать обработку инструментом с гораздо большим диаметром, это может привести к плохой центровке углубления относительно отверстия, несоблюдению угла конуса и точной глубины.
При выборе скорости вращения резца нужно придерживаться тех оборотов, которые рекомендованы для конкретного данного инструмента. Завышение оборотов ведет за собой перегрев рабочей части и быстрый износ режущих кромок.
При работе с чугуном или сплавами из твердого материала необходимо отводить тепло из рабочей зоны, для этого нужно применять специальные эмульсии.
Зенковка должна быть точно отцентрирована относительно середины отверстия.

Действующие ГОСТы

На любой инструмент имеются нормативные документы по его использованию. Для того чтобы соблюдать технологический процесс работы с зенковками, разработаны ГОСТы зенковок. На каждый тип режущего элемента (здесь деление по категориям) имеются свои технические условия:

Согласно ГОСТ 14953-80Е описываются все нормы и правила касаемо зенковок конической формы. Здесь указан тип оборудования, с которым может работать резец, область его применения, рекомендуемые обороты, материал, для обработки которого предназначено устройство.
Согласно ГОСТ 2И22-2-80 описываются все нормы и правила касаемо зенковок цилиндрической формы.

Отличия зенковки от цековки

Отличие от цековок зенковок в том, что первые относятся к инструменту зенкеру. Их основное назначение – работа с торцами. То есть цековка может пробурить углубление большего диаметра, чем само отверстие, и заодно выровнять торцовую плоскость в этом углублении, сделать так, чтобы оно было перпендикулярным оси канала.

Цековка тоже относится к элементам, где присутствует много лезвий. Кроме лезвий, цековка обязательно имеет направляющий элемент, который носит название цапфа. Цековка похожа на зенковку тем, что может выполнять практически такие же операции: создание потая под крепеж, снятие фаски, удаление заусенцев после сверления.

Цековку тоже можно применять только на специальном оборудовании, которым является сверлильный или токарный станок.

Зенковка

Зенковка – это металлорежущий инструмент с несколькими рабочими лезвиями, предназначенный для обработки предварительно просверленных отверстий цилиндрической или конической формы. С помощью зенковки, при выборе необходимого типа инструмента, можно получить различные по конфигурации углубления в отверстиях обрабатываемых деталей. Не следует путать зенковку с зенкерованием, рассверливанием отверстий на всю длину для повышения качества поверхности.

Виды и применение зенковок

При обработке деталей на сверлильных и токарных станках зенковка по металлу применяется для:

Формирование в предварительно подготовленных отверстиях углублений конической или цилиндрической формы требуемой длины.
Формирование опорных плоскостей возле отверстий.
Съём фаски в отверстиях.
Обработка отверстий под крепеж.

Часто можно встретить и термин «цековка», так называют инструмент, предназначенный для рассверливания углублений цилиндрической формы и опорных плоскостей.

По конфигурации режущей части встречаются следующие виды зенковок:

Цилиндрической конфигурации.
Конические зенковки.
Торцовые инструменты.

По диаметру обрабатываемых отверстий зенковки подразделяются на:

Простые (от 0,5 до 1,5 мм).
Для отверстий диаметром от 0,5 до 6 мм. Выпускаются с предохранительным или без предохранительного конуса.
Зенковки с конусным хвостовиком. Применяются для отверстий диаметром от 8 до 12 мм.

Конструкция

Зенковка коническая состоит из двух основных элементов - рабочей части и хвостовика. Рабочая часть имеет конус со стандартным рядом углов на вершине от 60 до 120°. Количество режущих лезвий зависит от диаметра инструмента и может быть от 6 до 12 штук.

Цилиндрическая зенковка по своей конструкции похожа на сверло, но имеет больше режущих элементов. На торце расположена направляющая цапфа необходимая для фиксации положения инструмента в процессе обработки. Ограничитель может быть съёмным или быть часть тела инструмента. Первый вариант более практичен, так как расширяет возможности обработки. Также может быть установлена режущая насадка.

При необходимости рассверливания нескольких отверстий на равную глубину применяется инструмент с державками с вращающимся или неподвижным ограничителем. Перед обработкой зенковка фиксируется в державке таким образом, чтобы режущая часть выступала из упора на расстояние равное требуемой глубине обработки отверстий.

Инструмент изготавливается из инструментальных легированных, углеродистых, быстрорежущих и твердосплавных марок стали. Для обработки чугунных деталей чаще всего используются твердосплавные стали, для обычных сталей – быстрорежущие и инструментальные.

Особенности зенкования отверстий

Приведём некоторые рекомендации для металлообработки методом зенкования:

При обработке твердых сплавов и чугуна необходимо использовать охлаждающие эмульсионные составы для отвода тепла.
Очень важно правильно подобрать инструмент для проведения работ. Необходимо учесть материал заготовки и характер работ.
При подбое зенковки особое внимание уделите заданным параметрам обработки – диаметр, потребная точность, размер углубления.
Обратите внимание на способ фиксации на станке, при необходимости приобретите необходимую дополнительную оснастку.

Действующий ГОСТ

Определяет технические условия для конической зенковки ГОСТ 14953-80. Также, при металлообработке, следует руководствоваться другими стандартами регулирующими параметры используемых сходных инструментов – зенкеров, разверток и т. д. Подбор зенковок необходимо производить по таблицам в специальной литературе.

Зенкеры и зенковки

В современных технологиях по производству изделий или деталей, особое место занимает обработка отверстий. Это довольно сложный и ответственный технологический процесс, в котором необходимы специальные инструменты. Это, в основном, металлорежущие инструменты, предназначенные для промышленного применения станочного и ручного типа. Для выполнения отверстий пользуются сверлами. А для обработки подготовленных сверлами отверстий применяются зенковки и зенкеры.

Зенкер (нем. senker), относится к металлорежущим инструментам, использующимся для предварительной и окончательной обработки стенок отверстий. Такой вид работ по металлу называется зенкерованием. Зенкер, в отличие от сверла, оснащен большим числом режущих кромок (от 3 до 6, есть и больше). Часто, при выполнении зенкерования, используют смазочно-охлаждающие вещества (СОЖ).

Материалы, из которых изготавливаются зенкеры, должны быть более прочными и износостойкими, чем обрабатываемый материал, обычно высокопрочные металлы и сплавы.

Основные виды зенкеров:

Машинные цельные, с коническим хвостовиком. Предназначены они для предварительной обработки отверстий конической формы.
Насадные, которые по своей сути являются насадками, имеют напаянные пластины из твердого сплава. Предназначены для окончательной обработки стенок отверстия в чугунных и стальных деталях.

Зенкерование выполняют на различных металлообрабатывающих станках:

Токарные
Сверлильные
Фрезерные с ЧПУ
Расточные
Агрегатные

Зенковка-это металлорежущий, многолезвийный инструмент. Она используется для выполнения отверстий различной формы и величины. Также зенковка используется для корректировки уже подготовленных отверстий, для выполнения опорных поверхностей вокруг отверстий. Отличаются зенковки от зенкеров тем, что имеют направляющие цапфы и зубья на торцах.

Зенковки делятся по форме режущей части на следующие виды:

Цилиндрические. Имеют направляющую цапфу для обеспечения соосности.
Конические. Имеют направляющую цапфу для обеспечения соосности.
Торцовые, используют для зачистки внешней поверхности под потайные головки крепежных инструментов.

Так как зенковки изготавливаются по определенным стандартам, то они делятся по диаметру отверстий, которые обрабатывают:

Простые (от 0,5 до 1,5 мм)
С предохранительным конусом или без него (от 0,5 до 6 мм)
С конусным хвостовиком (от 8 до 12 мм)

Зенкование осуществляется на металлообрабатывающих станках:

Сверлильных
Токарных
Токарно-револьверных
Агрегатных

Оба процесса, и зенкерование и зенкование, близки по значениям в режимах работы. Они осуществляются на одинаковых видах оборудования. Оба метода обработки могут найти применение в условиях единичного, серийного и массового производства.

Читайте также: