Зенкование и зенкерование
К атегория:
Сверление металла
Зенкование и зенкерование
Зенкованием называется обработка выходной части отверстия, например снятие заусенцев с краев отверстия, расширение центровых отверстий, образование углублений под потайные головки винтов и заклепок. Инструмент, применяемый для этой цели, называется зенковкой. Зенковки по форме режущей части подразделяются на конические и цилиндрические, имеющие торцовые зубья и снабженные цапфой.
Конические зенковки предназначены для снятия заусенцев в выходной части отверстия, получения конического углубления в отверстии под опоры конических головок винтов и заклепок и для центрования отверстий. Наибольшее распространение получили конические зенковки с углом конуса при вершине 30, 60, 90 и 120°.
Цилиндрические зенковки с торцовыми зубьями1 применяются для расширения выходной части цилиндрических отверстий под головки винтов, под плоские шайбы, а также для подрезания торцов, плоскостей бобышек, для выборки уступов и углов. Число зубьев у этих зенковок от 4 до 8.
На рис. 190 показаны зенковки различных видов и примеры обработки ими отверстий.
Зенкерованием называется обработка готовых отверстий, полученных отливкой, штамповкой или сверлением, с целью придать им строго цилиндрическую форму, большую точность и лучшую чистоту поверхности. После зенкера отверстие получается 4 и 5-го классов точности.
Отверстия 2 и 3-го классов точности получают развертыванием. Следовательно, зенкерование может быть и промежуточной операцией между сверлением и развертыванием.
Зенкеры (рис. 191) разделяются на цельные и насадные, а по количеству зубьев (перьев) - на трехперые и четырехперые. Цельный зенкер имеет три или четыре режущие кромки, а насадной - четыре режущие кромки. Для обработки отверстий диаметром 12-35 мм применяют зенкеры цельной конструкции, а для обработки отверстий диаметром в пределах 24-100 мм - насадные зенкеры.
Зенкование и зенкерование, как и процесс сверления, происходит при двух совместных относительных движениях инструмента - вращательном и поступательном вдоль оси. Сверло, выбираемое для сверления отверстия под обработку зенкером, должно иметь диаметр, уменьшенный против диаметра окончательно обработанного отверстия на величину припуска. В табл. 12 приводятся диаметры зенкеров и рекомендуемые припуски (на сторону) под зенкерование.
Рис. 1. Зенковки: а - для обработки отверстия под коническую головку винта, б - примеры работы коническими зенковками, в - зенковки для обработки отверстий под цилиндрические головки и шейки, г -отверстие, раззенкованное под цилиндрическую головку винта, д - отверстие, раззенкованное под шейку винта, е - соединение деталей винтом через раззенкованное отверстие
2018-03-23
Цекование отверстий - это финишная операция. Ее целью является формирование точных, тщательно выверенных опорных поверхностей для крепежных элементов: болтов, шайб, винтов и т. п.
Изображение №1: Цековки с направляющими цапфами
Виды цековок
Опишем, как выглядит инструмент, из каких элементов состоит и каких бывает модификаций.
Конструктивные особенности (информация и чертежи)
Цековка - инструмент цилиндрической формы осевого типа с расположением режущих зубьев в торцевой части. На боковых поверхностях изделия есть канавки, которые приспособлены для удаления металлической стружки с рабочей области.
Изображение №2:
Виды цековок
Обозначение цековки на чертеже дается в ГОСТ 26258-87. Этот же нормативный документ определяет технологические особенности производства режущего инструмента и делит их на категории. Согласно классификации, выпускаются:
цековки с хвостовиками цилиндрического типа и направляющими цапфами, которые являются единым целым с инструментом;
инструменты с хвостовками конического типа и съемными цапфами;
изделия насадного типа в виде режущих головок (надеваются на оправы с коническими хвостовиками, цапфа сменная);
инструменты со сменными цапфами и хвостовиками, которые крепятся в штифтовых замках станков.
Изображение №3:
Рабочие части инструментов изготавливают:
целиком из быстрорежущей стали;
с твердосплавными напайками.
Цековки по металлу имеют разное количество рабочих лезвий. Изделия с цилиндрическими хвостовиками оснащаются двумя-четырьмя лезвиями. Все остальные разновидности - четырьмя.
На то, как именно инструмент фиксируется в станке, влияет тип хвостовика.
Цековки с хвостовиками цилиндрического типа устанавливаются в патроны.
Инструменты с хвостовиками конической формы крепятся в посадочные отверстия, конусы Морзе.
Изделия с хвостовиками для крепления в штифтовых замках используются вместе с укомплектованными этой арматурой станками.
Требования к производству цековок по ГОСТу
Требования к изготовлению цековок регламентирует ГОСТ 26258-87. В этом документе указано, что инструменты насадного типа, диаметры рабочих частей которых менее 8 мм с хвостовиками цилиндрической формы выпускается в цельном виде. А цековки с размерами режущих частей свыше 8 мм имеют сварную конструкцию.
Изображение №4:
Центральные стержни изделий, а также хвостовики изготавливают из стали марок 45 и 45Х. На режущие части идет материал двух типов.
Быстрорежущая сталь - требования к ней изложены в ГОСТ 19265.
Твердосплавные пластины ВК6, ВК6М, Т5К10, Т5К6 - требования к характеристикам материала описаны в ГОСТ 3882, к геометрии и габаритам - в ГОСТ 25400.
Изображение №5: Материалы, которые идут на изготовление цековок с твердосплавными пластинами
К рабочим частям инструментов твердосплавные пластины крепятся припоями марок МНМц 68-4-2 и латуни Л63 или Л68. Минимальная толщина припоя - 2/10 мм.
Сферы применения цековок
Цековки используют для работы по чугуну, стали, цветным металлам. Инструмент повышает качество обрабатываемой поверхности и гарантирует строгую перпендикулярность отверстия оси готового изделия.
Изображение №6: Обработанная цековкой торцевая площадка
Цековка используется для создания опорных плоскостей в отверстиях под винты, шайбы, болты, кольца. Также инструмент необходим для зачистки торцов закладных частей конструкций.
Для обратной цековки (развертывания) используют инструменты с большим количеством лезвий (до 14). Эта операция позволяет сделать выемку цилиндрической формы максимально точной.
Изображение №7: Цековка поршней
Автомобилисты применяют цековки для проточки поршней. Самостоятельное проведение операции позволяет с использованием цековки проточить клапаны, не обращаясь к токарям. Желательно перед ремонтом изучить чертежи и потренироваться на старых поршнях.
Цекование отверстия: основные правила
Цекование отверстия - это операция, которая проводится на станках с минимальным ходом. Для работы оптимален режим зенкерования, настроенный на сверлильном, токарном, расточном или другом слесарном оборудовании. В отдельных ситуациях используют инструменты комбинированного типа, которые за один подход выполняют несколько операций: сверление, зенкерование, ценкование, зенкование и т. п. Все эти процессы - часть операции сверления.
Изображение №8: Цековка посадочных гнезд клапанов
Несмотря на то что режущие инструменты в основном используют на промышленном оборудовании, покупают цековки и для домашних нужд. В работе с таким инструментом мастерам следует придерживаться нескольких правил.
При обработке открытых плоскостей зафиксируйте на хвостовике упор, используя упорную гайку и контргайку.
При цековании отверстия под шляпки винтов и болтов берите инструмент с углом при вершине в 90 градусов. Необходимость уменьшения угла оправдана для сохранения огранки на поверхности обрабатываемых отверстий.
Делайте углубления в 2 этапа. Вначале рассверлите отверстие до нужного диаметра, затем придайте ему требуемые форму и размер.
Следите, чтобы направляющая инструмента не соприкасалась с втулкой всей поверхностью. Если не следовать этому правилу, цековка по металлу застрянет во втулке из-за сильного нагревания материала, вызванного вращением шпинделя.
Цековка и зенковка: отличия
Цековка от зенковки имеет меньше отличий, чем кажется непосвященному человеку. А именно: цековками называют торцевые зенковки. Так что, если вам необходимо выровнять торцевые части уже сформированного углубления, требуется цековка. Для снятия фасок, удаления заусенцев и изменения конфигурации отверстий купите зенковку по металлу.
Вопрос-ответ
Как определить оптимальную скорость резания?
Скорость резания подбирают с учетом диаметра инструмента и частоты вращения. Обязательно введение поправочных коэффициентов. Полученные данные можно использовать для вычисления частоты вращения шпинделя.
Как определить глубину резания цековкой?
Этот показатель вычисляют как половину диаметра режущего инструмента за вычетом диаметра чернового отверстия.
Возможно ли изготовление цековок на заказ?
Да, компания «Ринком» изготовит инструменты по вашим чертежам в срок от 5 до 45 дней.
Цековка или зенкер торцовый – это вид металлорежущего инструмента, предназначенный для выполнения отверстий цилиндрической формы и снятия фасок отверстий. Может применяться для работы по сталям, цветным металлам, твердым сплавам.
Цековка в разных вариантах и видах
В соответствии с ГОСТ цековки делятся на несколько видов:
- С постоянными цапфами и хвостовиками цилиндрической формы.
- С переменными цапфами и хвостовиком конической формы.
- Насадные, со сменными цапфами.
- Со сменными цапфами и хвостовиком со штифтовым замком.
По материалу изготовления выделяются следующие виды:
- инструмент с рабочей поверхностью из быстрорежущих инструментальных сталей;
- с рабочей поверхностью из твердосплавных сталей.
Основным конструктивным элементом цековок с цапфой является рабочая часть с лезвиями и хвостовик.
Количество лезвий может быть различным, но наибольшее распространение получило трехлезвийное сверло-цековка.
Закрепление инструмента в кулачке патрона станка осуществляется с помощью хвостовика. В зависимости от разновидности инструмента хвостовик может быть цилиндрическим или «конус Морзе».
Цековки с цапфой позволяют обеспечить лучшую соосность обрабатываемого отверстия и углубления под крепежные элементы. Цапфа в таких инструментах играет роль направляющей. Основное предназначение инструментов с цапфой – цековка торцевых поверхностей бобышек под гайки, шайбы, кольца.
Для снятия больших припусков металла применяются двузубые . Эта разновидность отличается наличием небольшого (0,3 мм) смещения относительно хвостовой и рабочей частей инструмента. Каждый зуб затачивается по задней части под определенным углом. Таким образом формируется передняя режущая часть со смещением по оси и поперечное лезвие с подточкой. Подобная конструкция позволило увеличить показатели точности обработки.
ГОСТ 26258-87 определяет важные технические требования, предъявляемые к цековкам:
- рабочая часть инструмента изготавливается из инструментальной быстрорежущей стали, хвостовик – из стали 45 (ГОСТ 1050-74) или 40Х (ГОСТ 4543-71);
- инструменты диаметром менее 8 мм с цилиндрическим хвостовиком изготавливаются цельными, разновидности с коническим хвостовиком или модели диаметром более 8 мм – сварными;
- режущая часть не должна иметь сколов, прижогов, заусенцев и других дефектов;
- обратная конусность должна быть равномерной по всей длине рабочей части. Для цековок, изготовленных из инструментальных сталей, этот показатель составляет 0,08-0,16 мм, для твердосплавных – 0,05–0,10 мм на 100 мм длины.
Зенкер торцовый сделает отверстие точным
Цекование выполняется на станках с минимальным рабочим ходом. Цекование осуществляется в режимах, сходных с зенкерованием на сверлильных, токарных, расточных и других станках. В некоторых случаях допустимо применение комбинированных инструментов, позволяющих одновременно выполнять несколько операций – сверление, зенкерование, зенкование, цекование и т. д. Все эти операции являются частями сверлильного процесса, выполняемого на специальном оборудовании.
Для повышения производительности применяются станки, имеющие возможность смены типов режущего инструмента.
После сверления в отверстии образуются незначительные дефекты, которые можно устранить , а также цекованием или расточкой. Цекование является заключительным процессом в обработке отверстий. С помощью этой операции отверстию придается необходимая геометрическая форма, а с его поверхности устраняются деформации, шероховатости, которые остаются после сверления.
Для цекования применяются торцевые зенкеры, имеющие зубья на торце. В ходе цекования создаются углубления под шляпки метизов, обеспечивающие в дальнейшем их надежную фиксацию. В зависимости от вида используемого инструмента, создаются конусные и цилиндрические углубления.
Параметры режима резания при цековании:
- Скорость резания. Параметр определяется исходя из диаметра металлорежущего инструмента и частоты его вращения. При определении необходимой скорости резания обязательно должны учитываться поправочные коэффициенты. На основе расчетных данных вычисляется частота вращения шпинделя.
- Подача. Это значение равно расстоянию в миллиметрах, на которое за один полный оборот переместится режущая часть инструмента по отношению к оси заготовки. Рассчитывается по табличным данным, исходя из обрабатываемого материала, паспортных данных и технических параметров станка.
- Глубина резания. Параметр рассчитывается как половина диаметра режущего инструмента минус диаметр предварительного отверстия. Для сравнения – при сверлении глубина резания определяется равной половине диаметра сверла.
- Мощность резания (эффективная и потребная). При определении потребной и эффективной мощности резания рассчитывается коэффициент рациональности выбранных режимов резания. Расчет коэффициента осуществляется по формуле – потребная мощность, деленная на мощность двигателя станка. Наиболее рациональными показателями является К = 0,85–0,9. Если расчетные показатели будут отличаться от рациональных, определение режимов резания нужно повторить.
Такой расчет параметров применяется для определения режимов работы с цековками по ГОСТ 26258-87.
Зенкеры предназначаются для обработки цилиндрических отверстий: необработанных (литых и штампованных) и предварительно просверленных с целью улучшения чистоты поверхности и повышения точности этихотверстий, а в ряде случаев и подготовки их к дальнейшему развертыванию. При обработке отверстий, полученных литьем, ковкой или штамповкой, применяют зенкеры, а не сверла, т.к. при работе по корке они более устойчивы. Среднее значение припуска под зенкерование после сверления составляет примерно 0,5...3 мм на сторону.
По форме режущей части зенкер напоминает спиральное сверло, но в отличие от сверла он имеет не две, а три или четыре главные режущие кромки, расположенные на режущей части; кроме того, зенкер не имеет поперечной кромки. По сравнению со сверлом зенкер обладает повышенной жесткостью и благодаря наличию нескольких режущих лезвий имеет хорошую ориентировку относительно уже сделанного отверстия, поэтомуэтот тип инструмента применяют часто для исправления геометрии отверстия (получение цилиндричности).
Цилиндрический зенкер имеет следующие основные части (см. рис.7):режущая (заборная) часть, несущая режущие кромки. Эта часть инструмента выполняет основную работу резания;калибрующая (направляющая) часть, имеющая узкие фаски и служащая для направления зенкера в отверстии в процессе резания;хвостовик, служащий для закрепления зенкера в шпинделе станка.
Рис. 7. Элементы и части цилиндрического зенкера.
Рис. 8. Разновидности цельных зенкеров.
Для обработки цилиндрических поверхностей применяются цельные зенкеры: с прямыми канавками (рис.8,а), с винтовыми канавками (рис. 8,6), с напаянными твердосплавными пластинами (рис. 8,в). Эти три типа зенкеров можно использовать для обработки отверстий как ручным способом, так и с помощью металлорежущего оборудования. Зенкер, изображенный на рис. 8,г применяется только при обработке на станках (вследствие неразвитой направляющей части) и называется машинным
На рисунке 9 показаны различные виды насадных зенкеров, которые закрепляются на оправке станка и вручную не используются: с напаянными твердосплавными зубьями (рис.9,а), со вставными зубьями (рис. 9,6) и цельный (рис. 9, в.)
Для обработки входной или выходной части отверстия с целью снятия фаски или для изготовления углубления под головку болта, винта или заклепки используется операция зенкования, которая выполняется зенковками (см. рис. 10).
Рис. 9. Насадные зенкера
Рис. 10. Разновидности зенковок
V. Развертки, их назначение, виды и конструкция.
Развертка (рис. 11) - многолезвийный инструмент, предназначенный для чистовой обработки отверстий обычно после зенкерования. Число лезвий составляет от 6 до 12. После операции развертывания получается низкая шероховатость поверхности (высокая чистота) и достаточно точный размер (по 6...8 квалитету). Припуск под обработку составляет 0,05.. .0,3 мм на сторону.
Рис. 11. Элементы цилиндрической развертки.
Развертывание отверстий можно выполнять на сверлильных или токарных станках, а также вручную. Развертки, применяемые для станочного развертывания отверстий, называются машинными (см. рис. 12).
Рис. 12. Виды машинных разверток.
Машинные развертки отличаются от ручных более короткой рабочей частью. Они закрепляются в качающихся (плавающих) державках, установленных в патроне или непосредственно в шпинделе станка. Ручная развертка, не имеющая возможность быть сцентрированной на станке, имеет длинную заборную часть, благодаря которой инструмент имеет возможность самостоятельно центрироваться по отверстию. На рисунке 13,а показана ручная цилиндрическая развертка с прямым зубом, на рисунке 13,6 - с. винтовым зубом и на рисунке 13,в - ручная коническая развертка с прямым зубом
Рис. 13. Разновидности ручных разверток.
Конические развертки применяются для предварительного и окончательного развертывания конических поверхностей. Обычно такие развертки состоят из комплекта (см. рис. 14), первая - черновая (рис. 14,а) - обращает цилиндрическое отверстие в ступенчатое. Промежуточная коническая развертка (рис. 14,6) предназначена для раздробления стружки и придания отверстию более правильной конической формы. Последняя - чистовая развертка (рис. 14,в) - снимает стружку по всей режущей кромке конуса.
Рис. 14. Комплект конических разверток.
По своему устройству развертки делятся на две больших группы: постоянные и регулируемые. На рисунке 15 показана цилиндрическая регулируемая развертка. Корпус такой развертки сделан полым коническим, с продольными канавками, прорезанными между зубьями на длине рабочей части. При завертывании винта, расположенном с торца развертки, шарик, расположенный внутри, продвигаясь по внутренней конической поверхности, "распирает" тело инструмента, тем самым изменяя наружный диаметр.
Рис. 15. Регулируемые ручные развертки.
Для получения отверстий идеальной цилиндрической формы с низкой шероховатостью поверхности применяется растачивание. В качестве инструмента используется обычно расточный резец (рис. 16). Операция растачивания может производиться на станках токарной группы, расточных станках и на координатно-расточных.
Для нарезания резьбы в отверстиях применяются метчики. Метчик - режущий инструмент, представляющий собой закаленный винт, на котором прорезано несколько продольных канавок (прямых или винтовых), образующих режущие кромки (рис. 16). Метчик имеет рабочую часть и хвостовик, заканчивающийся квадратом. Рабочая часть метчика состоит из заборной и калибрующей частей. Заборная часть - передняя конусная часть метчика, которая первой входит в отверстие и осуществляет всю основную работу резания. Калибрующая часть направляет метчик в отверстие и окончательно калибрует резьбу.
Ручные метчики - служат для нарезания резьбы вручную. Они обычно изготавливаются комплектами из двух или трех метчиков. В комплект, состоящий из трех метчиков, входят черновой, средний и чистовой метчики.
Машинно-ручные метчики применяются для нарезания цилиндрической и конической резьбы в сквозных и глухих отверстиях. Этими метчиками можно нарезать машинным способом резьбы всех размеров и вручную
Рис. 16. Ручной метчик и его элементы.
Обработка зенкерами отверстий в деталях, изготовленных методами литья, штамповки или сверления, используется тогда, когда необходимо существенно снизить степень шероховатости поверхности, а также ликвидировать такие дефекты, как эллипсность, овальность и пр.
В отличие от сверл , такой режущий инструмент, как зенкер , имеет более двух режущих поверхностей (обычно – три или четыре, а довольно часто и более), и поэтому с его использованием можно получить отверстия, имеющие не только хорошее качество поверхности, но и высокую точность геометрических размеров в той части. которая касается диаметра. Зенкеры не имеют перемычек между рабочим поверхностями, что обеспечивает их повышенную жесткость при обработке.
В ходе зенкерования скорость подач в несколько раз больше, чем скорость сверления, и поэтому во многих случаях для увеличения исходного диаметра отверстий этот технологический процесс предпочтительнее, чем рассверливание.
В подавляющем большинстве случаев при механической обработке деталей операция зенкерования производится после сверления и перед развертыванием. По этой причине в каждом конкретном случае диаметр зенкера подбирается таким, чтобы он был несколько меньше того, который должно иметь отверстие в итоге (разница называется в технике припуском на развертывание).
Для изготовления зенкеров чаще всего используется инструментальная углеродистая сталь У12А , легированная сталь 9ХС или быстрорежущая сталь Р9 .
С точки зрения конструкции зенкеры подразделяются на цельные и те, которые оборудуются вставными режущими пластинами. Что касается количества режущих элементов, то большая часть этого инструмента бывает трех- или четырехлезвийным.
В тех случаях, когда необходимо обрабатывать отверстия, имеющие диаметры от 12 до 20 миллиметров, используются цельные зенкеры . Они имеют или три, или четыре режущие кромки (последний вариант – со вставными пластинами).
Если технологический процесс изготовления деталей предполагает обработку отверстий, имеющих диаметр более 20 миллиметров, то используются зенкеры со вставными пластинами. Эти режущие части инструмента соединяются с оправкой при помощи специальных вырезов и выступов. В промышленности сейчас используются зенкеры , которые имеют до восьми и более режущих поверхностей.
Для того чтобы обеспечить выполнение нескольких операций зенкерования одновременно, используются комбинированные зенкеры . Они бывают ступенчатыми или сборными, причем последние нередко комбинируются с инструментами других видов: развертками, сверлами, расточными пластинами и т.п.
Цекование отверстийЦекование представляет собой технологическую операцию, с помощью которой крепежные отверстия обрабатываются таким образом, чтобы обеспечить получение опорных поверхностей под винты.
Для этого используются цековки . Они представляют собой насадные головки, снабженные цилиндрическими выступами, обеспечивающими должное направление режущего инструмента, и имеющие торцевые зубцы.
Цековки , имеющие небольшие размеры, выпускаются, как правило, хвостовыми, а имеющие размеры достаточно значительные – насадными. Чтобы точно направить их в соответствующие отверстия, используются цапфы, а сам режущий инструмент изготавливается из быстрорежущей стали и нередко оснащается пластинами из твердых сплавов.
Зенкование отверстийВ технике под зенкованием подразумевается технологическая операция, состоящая в снятии фасок с уже готовых отверстий, удалении заусенцев, получении отверстий определенной конфигурации на основе уже имеющихся.
Технологическая операция зенкования осуществляется при помощи такого инструмента, как зенковки . Для обработки опорных поверхностей под крепежные винты они делаются или со съемной цапфой, или цельными, а что касается размеров, то в каждом конкретном случае они подбираются технологами металлообрабатывающего производства отдельно.