Зенковка по металлу: назначение и особенности применения: ГОСТ, конструкция, виды, применение

Зенковки

Зенковка – это металлорежущий инструмент, оснащенный несколькими лезвиями. Зенковки используются для получения конических и цилиндрических углублений, опорных плоскостей вокруг отверстий, а также для снятия фасок отверстий под головки болтов, винтов и заклепок. В зависимости от формы режущей части зенковки бывают цилиндрические, конические и торцевые.

Чем отличается зенкование от зенкерования? Несмотря на похожее звучание, это разные операции. Каждая имеет свое назначение и специфический инструмент для выполнения.

Что такое зенкование? Оно связано со срезанием более значительного слоя материала с целью создания в верхней части отверстия конического или цилиндрического углубления, предназначенного для скрытой установки крепежа. Используется зенкование и для выбора фасок. Специальное приспособление для выполнения этой операции называют зенковка. Различают следующие ее виды:

• цилиндрические, используются для выборки цилиндрических выемок в верхней части отверстия для сокрытия головок винтов или гаек;
• конические, с их помощью вырезают конусовидное углубление в нижней части отверстия, снимают фаски и формируют выемки под крепеж.
• торцевые, называемые также цековками, такой инструмент нужен для зачистки выемок перед установкой крепежа.

Конструктивно зенковка состоит из двух частей: рабочая головка и хвостовик. На хвостовик предусмотрена направляющая цапфа, обеспечивающая соосность пи выборке выемок.

В качестве оборудования вместе с зенковками обычно используют сверлильный станок. Реже они зажимаются в патрон многокоординатного обрабатывающего центра или простого токарного станка. Дрели и другой ручной сверлильный инструмент не рекомендованы к применению, поскольку не могут обеспечить должной соосности и точности.

Зенкерование –это обработка внутренней поверхности отверстия для улучшения ее качества

• точности;
• шероховатости;
• формы.

Зенкерование используется для обработки отверстий, полученных сверлением, штамповкой либо литьем. Для выполнения операции используется зенкер. Он напоминает сверло, но отличается от него следующим:

• большое число режущих кромок;
• утолщенная перемычка между кромками;
• скошенный угол.

Эти конструктивные особенности обуславливают стабильность положения зенкера относительно отверстия и их соосность. Зенкер не углубляет отверстие, а лишь совершенствует гладкость и форму поверхности, снимая очень тонкий слой материала.

Зенкеры имеют от шести до восьми режущих кромок, инструменты малого диаметра (до 20 мм) выполняются цельными, а большего размера- с вставными лезвиями.

Основные виды зенковок и их применение

Для качественного зенкования разнообразных отверстий используются различные виды зенковок. По форме режущей части можно выделить:

• Зенковку цилиндрическую – имеет сверло для зенковки (рабочую часть), хвостовик, и направляющую цапфу (съёмную или цельную).
• Зенковку коническую – также имеют рабочую часть и хвостовик, иногда направляющую цапфу. Применяется для зенкования отверстий под конические головки винтов или заклёпок.
• Зенковку торцевую– в основном применяется для зачистки торцевых поверхностей бобышек под гайки, шайбы и упорные кольца.

Для снятия фасок и обрабатывания отверстий в труднодоступных местах используют обратную зенковку. Если требуется выполнение разнообразных задач по зенкованию металла и древесины, целесообразно использовать набор зенковок.

Инструменты чаще всего изготавливаются из быстрорежущей стали для зенковки по дереву или твердосплавной стали для зенковки по металлу.

В зависимости от назначения зенковки подразделяются на следующие виды:

• для выполнения конических или цилиндрических выемок внутри отверстий;
• для создания опорных плоскостей рябом с отверстием;
• для выборки фаски;
• для подготовки отверстий к установке крепежа.

По форме рабочей поверхности различают:

• цилиндрические;
• конические;
• торцевые, или прямые.

В зависимости от диаметра зенковки разделяют на:

• обычные (0,5 ÷ 1,5 мм);
• с конусом-ограничителем (0,5 ÷6 мм);
• с конусообразным хвостовиком (8÷12 мм).

Для операции развертывания используется комбинированное приспособление, включающее в себя сверло, развертку, зенкер и зенковку. Они смонтированы на общем хвостовике, а рабочие поверхности разнесены по высоте и вступают в соприкосновение с металлом по очереди, по мере погружения инструмента в материал.

Применение такого комбинированного инструмента позволяет сверлить отверстие, делать выборки фасок, повышать качество поверхности за один технологический проход. При этом экономится много времени на смену инструмента, обеспечивается точность соблюдения размеров каждого конструктивного элемента.

Такое приспособление стоит дорого и собирается заново для каждого типоразмера отверстия, поэтому применение его экономически оправдано только для серийного производства либо для изделия с большим количеством одинаковых отверстий сложной конфигурации.

Описание и классификация зенковок и зенкеров

Среди большого разнообразия металлорежущих инструментов, есть небольшие по размеру, но весьма полезные инструменты. К таким металлорежущим инструментам относятся зенкер и зенковка.

Зенковки конические с коническим хвостовиком

• тип 8 — угол при вершине 60 градусов;
• тип 9 — угол при вершине 75 градусов;
• тип 10 — угол при вершине 90 градусов;
• тип 11 — угол при вершине 120 градусов;

Обозначение зенковок по ГОСТ 14953-80

тип 8 60 град	тип 9 75 град	тип 10 90 град	тип11 120 град	D мм	L мм			l мм			Конус Морзе
					тип 8	тип 9	тип 10,11	тип 8	тип 9	тип 10,11
2353-0121	—	2353-0133	2353-0142	16,0	97	—	93	24	—	20	1
2353-0123	—	2353-0135	2353-0144	25,0	125	—	212	33	—	29	2
2353-0124	2353-0129	2353-0136	2353-0145	31,5	132	127	124	40	35	32	3
2353-0125	2353-0131	2353-0137	2353-0146	40	160	155	150	45	40	35	4
2353-0127	2353-0139	2353-0139	2353-0148	63	200	192	185	58	50	43	5

Конструкция

Коническая зенковка имеет две основные конструктивные части:

• хвостовик, предназначенный для крепления зенковки в патрон сверлильного или токарного станка;
• рабочий орган для зенкования отверстий, состоящий из 6 ÷12 режущих кромок увеличенной (по сравнению со сверлом толщины.

Угол развертки конуса — от 60 до 120°. Число кромок зависит от диаметра инструмента, чем он больше, тем больше и кромок.

Цилиндрическая зенковка конструктивно напоминает сверло, но имеет большее число режущих кромок. Их длина, в отличие от сверла, ограничена диаметром цилиндра, поскольку зенковка делает лишь небольшие по глубине выемки.

На торце размещена направляющая цапфа, обеспечивающая крепление в патроне. За концами режущих кромок может устанавливаться съемный поясок, ограничивающий глубину погружение в заготовку. Ограничитель может выполняться как несъемная часть зенковки. При необходимости на зенковку монтируют режущую насадку. При изображении отверстия на чертеже тип и размер зенковки указывается рядом с ним или в поясняющей надпили на полях.

Для изготовления зенковок применяют высококачественные сорта сталей: инструментальные, быстрорежущие, углеродистые. Инструмент подвергают многоступенчатой термообработке, которая улучшает его прочностные свойства.

Особенности зенкования отверстий

Раззенковка отверстий – высокоточная операция, требующая высококачественного инструмента и исправного сверлильного оборудования. Зенковки должны проходить периодическую проверку на соответствие норме по диаметру и углу конусности. Результаты проверки фиксируются в журнале инструментального участка.

Специалисты по металлообработке сформулировали следующие рекомендации по выполнению операции:

• во время работы с твердыми стальными и ли чугунными сплавами следует использовать для охлаждения материала и инструмента специальные эмульсии, например, жидкость СОЖ;
• при подборе инструмента нужно учитывать материал детали, его прочность и твердость;
• перед началом работы следует проверить надежность и точность фиксации инструмента в патроне, отсутствии особых биений шпинделя;
• чтобы зенковать внутреннюю фаску, следует пользоваться специальной оправкой, центрирующей инструмент;

Раззенкованное отверстие следует проверять на соответствие размерам чертежа только поверенным измерительным инструментом.

Как выбрать размер зенковки?

Чтобы винт идеально сел в потай, важно правильно подобрать конусный зенкер под головку метиза и зенковать отверстие на точную глубину, равную высоте головки.

Угол инструмента должен соответствовать углу конуса головки, а его диаметр – диаметру головки.

Если взять слишком большой зенкер, головка будет утопать в «кратере» отверстия, а если меньший, то она будет выступать над плоскостью, что тоже выглядит не эстетично.

В стандарте ГОСТ 12876-67 прописаны размеры опорных поверхностей под крепежные детали с потайными и полупотайными головками. На основании этих данных мы составили таблицу, которая поможет быстро определить какая зенковка подойдет для того или иного диаметра резьбы винта.

Таблица 1. Размер зенковки под головку винта (с учетом допусков).

Диаметр резьбы d, мм	Стандартные размеры головки	Диаметр зенковки, мм	Предельные отклонения, мм
Диаметр, мм	Высота, мм	D1 (по H13)	D2 (по H12)	D3 (по H14)
2.0	3.8	1.2	4.3	4.6	4.3	—
2.5	4.7	1.5	5.6	5.7	5	—
3	5.6	1.65	6.3	6.6	6	7
3.5	6.5	1.93	7.3	7.6	7	—
4	7.4	2.2	8.3	8.6	8	9
5	9.2	2.5	10.4	10.4	10	11.5
6	11	3	12.4	12.4	11.5	14.5
8	14.5	4	16.5	16.4	15	18.5
10	18	5	20.5	20.4	19	22
12	21.5	6	24.0	24.4	23	26
14	25	7	28.0	28.4	26	—
16	28.5	8	31.0	32.4	30	—
18	32.5	9	35.0	36.4	34	—
20	36	10	39.0	40.4	37	—

Конические зенковки бывают двух основных видов:

с поперечным отверстием

Это конусообразный режущий инструмент, снабженный отверстием, проходящим через боковую сторону конуса.

Отверстие образует на конусе две режущие кромки и является каналом для вывода стружки в процессе резки. Данный инструмент лучше всего подойдет для работы с деревом, пластиком и другими мягкими материалами.

Его также целесообразно использовать для удаления заусенцев, оставшихся после предыдущей операции.

с несколькими режущими кромками

Это многолезвийный инструмент для работы по металлу, рабочая коническая часть которого состоит из 3 – 12 режущих кромок. Изготавливается из закаленной быстрорежущей стали. Чем больше диаметр конуса, тем больше у него режущих кромок. Хвостовая часть, с помощью которой он крепится в патроне, может быть цилиндрической, конической (конус Морзе) или шестигранной формы (бита).

Примечание: Зенковки следует отличать от зенкеров, так как этот металлорежущий инструмент предназначен для решения иных технологических задач, а именно, для улучшения качества поверхности просверленных отверстий.

Применение зенковок по металлу с коническими рабочими частями

Зенковки по металлу с коническими рабочими частями имеют от 6 до 12 зубьев. Эти инструменты применяют для:

• получения отверстий, необходимых для скрытия головок метизов, заклепок, шурупов и иных разновидностей крепежа;
• обработки опорных поверхностей;
• центрования отверстий;
• снятия фасок.

Обработку заготовок выполняют на токарных, сверлильных, фрезеровальных и расточных станках. Зенковки по металлу закрепляют в отверстиях шпинделей при помощи специальных оправок.

Выбор зенковок по металлу

• Подбирайте зенковки по металлу в зависимости от характеристик отверстий, углублений и поверхностей, которые необходимо получить.
• Диаметр рабочей части инструмента должен быть меньше диаметра получаемого отверстия на величину припуска.
• При необходимости получения нескольких отверстий одинаковой глубины используйте инструменты с ограничителями.
• Сталь, из которой изготовлена зенковка по металлу, должна быть тверже материала заготовки.

Важно! При зенковании отверстий в заготовках из твердых сталей используйте смазочно-охлаждающие жидкости.