Зенкование отверстий: суть процесса, используемый инструмент

О чем речь? Зенкование отверстий – обработка металлических или деревянных заготовок под крепежный элемент. Представляет собой растачивание входного участка под конус, чтобы скрыть головку винта, болта, самореза.

Как выполняется? Существуют разные типы зенковок. Инструмент подбирается по типу и диаметру резьбового метиза. Растачивание осуществляется на токарном или сверлильном станке с соблюдением правил безопасности.

Что собой представляет зенкование отверстий

В современной промышленности востребовано специализированное оформление отверстий для шляпок болтов, шайб, прокладок, пружин и подобных им деталей. Унифицированные конические углубления для центровых отверстий, формирования опорной поверхности под деталь крепежа, оформление конической поверхности седла клапана также нуждается в фасковании входных пазов. Быстро и качественно снять фаску выходного отверстия помогает специальный инструмент – зенковка. Сама технология получила название зенкерование или зенкование отверстий.

Инструмент имеет различные варианты, которые выбираются, исходя из конкретной задачи:

• Цилиндрическая зенковка поможет заглубить в изделие шляпку болта или винт.
• Коническая зенковка обеспечит ровное снятие фаски и сгладит кромку.
• Торцевая или плоская зенковка, имеющая и другое название – цековка, необходима в случаях, когда нужно зачистить и обработать углубление под крепеж.

Конструкция зенковки

Регламентирует инструментарий для зенкования отверстий ГОСТ 25751-83 «Инструменты режущие. Термины и определения». Согласно этому документу, зенковка – «осевой режущий инструмент для повышения точности формы отверстия и увеличения его диаметра». Данная терминология также подходит, например, для зенкера, поэтому следует ее уточнить, исходя из особенностей конструкции.

Каждый класс регламентирует свой стандарт: ГОСТ 14953-80 – для конических и ГОСТ 25751-73 – для цилиндрических приспособлений. При этом последние в стандарте именуются только цековками.

Конические зенковки

Название обусловлено формой рабочей поверхности инструмента. Сфера применения таких приспособлений достаточно широкая, конические зенковки используются при сверлении центровых отверстий, фасковании, зенковании, обработке конических опорных поверхностей.

Размер и варианты стандартизированы. ГОСТ 14953-80 «Зенковки конические. Технические условия» перечисляет одиннадцать типов данного инструмента, четыре для центровочных зенковок и семь – для обработки конических опорных поверхностей.

Диаметр обрабатываемых каждой группой отверстий отличается. Центровочные зенковки работают с заранее созданными выемками до 8 мм включительно. Работающие с коническими опорными поверхностями приспособления способны обрабатывать отверстия в пределах 1,6–25 мм. Их зубья таких располагаются радиально, передний угол равен нулю.

Цилиндрические зенковки

ГОСТ 25751-73 регламентирует их название – цековки, а также дает определение: «осевой многолезвийный инструмент для обработки цилиндрического и (или) торцового участка отверстия заготовки». Эти приспособления предназначены для специфического зенкования пазов в металле. Это может быть обработка цилиндрических углублений под шестигранные головки болтов/винтов, шестигранные гайки с шайбами и без шайб, цилиндрические и полукруглые головки винтов со шлицем и цилиндрические головки винтов с углублением под ключ «шестигранник».

Обязательным элементом любой цековки является направляющая цапфа. Она предотвращает радиальные биения при резке и не допускает искажения формы отверстия или выкрашивания режущих кромок. Существуют постоянные цапфы и сменные. Последние имеют преимущество перед постоянными, так как допускают замену при износе.

ГОСТ 26258-87 регламентирует для цековки строго определенный тип конструкции – главная режущая поверхность имеет четыре зуба. Различия зависят от характеристик цапфы и того, как инструмент установлен на оборудование. Исходя из этого, выделяют четыре основных типа приспособления. Кроме того, конструкция цилиндрических зенковок предусматривает равномерное уменьшение диаметра D по направлению к хвостовику. Поэтому деталь имеет обратную конусность.

Имеются особенности в зависимости от материала. При изготовлении инструмента из быстрорежущей стали вся рабочая поверхность равномерно снижается в пределах 0,08–0,16 мм на 100 мм длины; цековки с твердосплавными вставками получают предельное уменьшение поперечника по длине пластины в диапазоне 0,05–0,1 мм.

Чтобы понять, чем отличаются зенкерование, зенкование отверстий и есть ли вообще различия, необходимо придерживаться единого стандарта наименования для каждого вида инструментов, исходя из их особенностей:

• Конические отверстия и углубления наносятся зенковкой, результат работы зенкера – цилиндрические пазы. Конических зенкеров не бывает.
• Рабочая часть зенковки представляет собой конус, поэтому с помощью таких инструментов получают центровочное отверстие, коническое углубление или паз, опорную коническую поверхность под крепеж.

Фото: toolsnavis / Freepik

• Цековкой создают цилиндрические опорные конструкции под винты или болты.
• Название «цилиндрическая зенковка» в отношении цековки некорректно, хотя и соответствует тому, что она делает.
• Направляющая цапфа позволяет безошибочно определить инструмент как цековку.

Все вышеперечисленное характерно для применяемых в машиностроении стандартизированных инструментов. В частных случаях возможны вариации, при которых для зенковки используются нестандартизированные инструменты или при отсутствии нужных приспособлений мастер выполняет зенкование отверстий сверлением.

Процесс зенкования отверстий

Хотя процессы сверления и зенкования похожи, имеется ряд существенных различий. Как правило, зенкерование проводят по готовому отверстию.

Суть зенкования сводится к тому, что специализированный резец фаскует предварительно сделанное отверстие. Размер углубления зависит от того, как много металла удалено. Наиболее часто встречается коническая форма зенковки. В процессе важно соблюсти соосность центра режущего элемента и паза. Без этого конструкция нарушится, и шляпка, углубление для которой готовит зенковка, не сможет стать на положенное место.

Зенкование отверстий в металле предполагает следующий ряд действий в случае, когда нужно сделать фаску или углубление в заготовке:

• Измерение шляпки резьбового метиза, под который приготавливается выемка. Следует произвести замеры ее диаметра, высоты, а также найти угол скоса, если верхняя расширенная часть сделана под потай.
• Выбор подходящей по параметрам зенковки, а также ее установка в токарную или сверлильную установку.
• Размещение заготовки в рабочей зоне резца. Особое внимание следует обратить на соотношение осей заготовки и режущего элемента.

• Активация оборудования. Если настройки станка позволяют регулировать количество оборотов в минуту, нужно выставить этот показатель до начала зенкования. Когда же такая регулировка невозможна, стоит заранее выбрать под конкретную оснастку соответствующий инструмент.
• Осуществление зенкования.

Перед началом зенкования отверстий следует также учесть факторы, способные повлиять на эффективность и качество работы. Сюда относятся характеристики металла, цель, которую планируется достичь зенковкой, а также устройство выбранного резца.

Рассмотрим конкретные ситуации:

• Если предполагается работа с заготовками, в основе которых лежит чугун или твердые сплавы, следует иметь в доступе соответствующую охлаждающую эмульсию.
• Должны соответствовать друг другу рабочие обороты, выполняемые, соответственно, зенковкой и валом двигателя. При этом не стоит забывать, что скорость оборотов разных приспособлений неодинакова: инструмент, созданный из быстрорежущей стали, вращается медленнее, тогда как тот, что сделан с твердосплавными напайками, – более быстро.

• Выборка под потайную шляпку винта осуществляется коническими резцами, чей угол торцевых ножей совпадает с углом конуса верхней расширенной части.
• Зенкование отверстий в металле относится к завершающим, оформительским действиям. Ему обязательно предшествует процесс навертывания.

Правила зенкования отверстий

Зенкование можно осуществлять на токарном или сверлильном станке. Для этого резец устанавливают в патрон устройства и надежно фиксируют.

Работа с зенковками требует соблюдения определенных правил:

• Инструмент должен соответствовать выполняемой работе. Так, для создания конуса с большим углублением потребуется зенковка с продолговатым телом и направляющей цапфой; заготовки из твердых сплавов зенкуют резцами с твердосплавными вставками.
• Диаметр режущей части выбирается, исходя из поперечника планируемого углубления.
• Чтобы при зенковании отверстий инструмент не перегревался и рабочие кромки изнашивались медленнее, максимальная скорость вращения зенковки не должна превышать указанную в техпаспорте.
• При работе с чугуном и твердыми сплавами, чтобы не допустить перегрева, следует использовать охлаждающие эмульсии.
• Инструмент всегда должен быть центрован относительно середины отверстия.

Сопроводительная документация содержит нужные характеристики при изготовлении той или иной детали.

Они включают рекомендуемые режимы эксплуатации и особенности технологического процесса. Зенкование проводится строго в соответствии с рабочими чертежами.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

• цветные металлы;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Изображение в шапке статьи: youranedopekin / Freepik