Зенкерование применяется для. Зенкер, зенковка – что это такое и технология работы
Зенкованием называется операция по обработке входной или выходной части отверстия с целью снятия фасок, заусенцев, а также образования углублений под головки болтов, винтов и заклепок. Эту операцию выполняют при помощи режущего инструмента, называемого зенковками.
Зенковки по форме режущей части подразделяются на конические и цилиндрические.
Конические зенковки (рис. 78, а) состоят из рабочей части и хвостовика. Рабочая часть зенковки характеризуется углом конуса при вершине 2ф. Наибольшее распространение получили конические зенковки с углом конуса при вершине 2ср = 30, 60, 90 и 120°.
Рис. 78. Коническая (а) и цилиндрическая (б) зенковки
Цилиндрические зенковки (рис. 78, б) состоят также из рабочей части и хвостовика. Рабочая часть зенковок имеет торцовые зубья. Число зубьев у этих зенковок от 4 до 8. Цилиндрическая зенковка имеет направляющую цапфу, входящую в просверленные отверстия, что обеспечивает совпадение оси отверстия и образованного зенковкой цилиндрического углубления.
Конические и цилиндрические зенковки изготовляют из инструментальных углеродистых и легированных сталей У10А, У12А и 9ХС.
Для зенкования отверстий применяют также специальные державки с зенковками, имеющими невращающиеся и вращающиеся ограничители.
Державка с зенковкой и вращающимся ограничителем (рис. 79) состоит из хвостовика 7, на одном конце которого закреплена на резьбе зенковка 3 с направляющей шпилькой 1. Упор 2 соединен с зенковкой винтами 4. Зенковка с втулкой 6 легко вращается благодаря шарикам 5, размещенным между втулкой 6 и упором 2. Зенковка выступает из упора на глубину зенкуемого отверстия.
Рис. 79. Державка с зенковкой и вращающимся ограничителем
Ограничитель дает возможность зенковать отверстия на одинаковую глубину, что трудно достичь при пользовании обычными зенковками.
Для зенкования отверстий широко применяют также державки с зенковкой и ограничителем, но не имеющие направляющей шпильки . Державка такой конструкции (рис. 80) состоит из втулки 4, стопорной гайки 3, ограничителя 2, хвостовика 5, зенковки 1, обоймы 6 и подпятника 7. Эта державка работает так же, как и державка с вращающимся ограничителем.
Рис. 80. Державка с зенковкой и ограничителем, но без направляющей шпильки
Зенкование отверстий выполняют на сверлильных станках или пневматическими и электрическими сверлильными машинами, для чего хвостовик зенковки надежно закрепляют в патроне сверлильной машины или сверлильного станка.
Выходную часть отверстий (рис. 81, а) для получения конусных углублений под головки потайных винтов, заклепок обрабатывают коническими зенковками.
Рис. 81. Обработка отверстия конической зенковкой (а) и отверстие, обработанное цилиндрической зенковкой (б)
Зенкование углублений под головки болтов, заклепок (рис. 81, б), а также подрезание торцов плоскостей бобышек, выборку уступов и углов осуществляют цилиндрическими зенковками.
При зенковании отверстий соблюдают правила выполнения приемов работы и меры предосторожности, относящиеся к сверлению отверстий.
Это инструмент для зенкования отверстий (например, или шуруп). Зенкование нужно для того, чтобы спрятать шляпку шурупа заподлицо - сравнять её с поверхностью детали.
Зенкование - это обработка верхней части отверстия для получения фаски. Выполняется зенкование с помощью зенковок или сверлом большего диаметра.
Я предпочитаю делать зенкование с помощью зенковок. Сверло большего диаметра может сделать сколы. А они нам не нужны. К тому же сверло должно быть заточено под 90 градусов.
Вот некоторые примеры зенковок, которые нам подходят:
Оказалось, что зенковку не так-то просто найти в продаже в магазинах или на рынках. Но расстраиваться не стоит. В роли зенковки вполне можно использовать точильный камень, к примеру - как из этого набора:
Конечно, для больших объемов работ он не подойдет, потому что быстро изнашивается. Но для изготовления мебели своими руками подходит лучше, чем сверло большего диаметра, и не так проблематично (в смысле приобретения), как зенковка. Как зенковать отверстие с помощью такого точильного камня смотрите в видео:
Зенкование отверстий
Среди металлообрабатывающего инструментария, применяемого для создания отверстий, особое значение заслуживает зенковка и зенкер. С их помощью выполняют проемы с заданными характеристиками, например, стабильность важных геометрических параметров, шершавость, сужение цилиндрического отверстия. Рассмотрим, что такое зенкер и зенковка.
Терминология
Зенковка – является многолезвийным инструментом для резки, используемая при обрабатывании отверстий в металлических деталях. После обработки получаются углубления конического/цилиндрического типа, можно создать опорную плоскость около отверстий, снять фаску на центровом отверстии.
Раззенковка отверстий – это вторичная подготовка готовых отверстий для размещения головок метизов – болты, винты, заклепки
Зенкер – инструмент для резки с многолезвийной поверхностью. Применяется в обработке отверстий цилиндрического/конического типа в заготовках для расширения диаметра, улучшения характеристик поверхностей и точностей. Этот тип обработки называется зенкерованием. Это получистовая обработка резанием.
А - сверление сверлом В - растачивание на токарном станке С - зенкерование зенкером D - развёртывание развёрткой E,F - цекование цековкой G - зенкование зенковкой H - нарезка резьбы метчиком
Зенкование отверстий – процесс возделывания верхней части проема, чтобы, например, снять заусенцы с края отверстия или создать углубления, чтобы спрятать шляпку заклепок либо шурупа и сравнять с поверхностью детали. Приспособление, используемое для этой задачи, называется зенковкой.
Виды зенкеров и зенковок
Производство режущего инструментария по металлу подчиняется основной категории стандартов страны (ГОСТ) и техническими регламентами использования готового изделия. На агрегатах с частичным автоматизированным управлением используют следующие типы зенкеров:
- Цилиндрические, с диаметрами от 10 до 20 мм. Этот комплект с лезвиями производится с напылением из износостойких элементов. Регламентируется ГОСТ 12489-71.
- Неделимые конические, от 10 до 40 мм. Вырабатываются из легированной стали с устойчивым к износу напылением. Подчиняется ТУ 2-035-923-83.
- Целые, в виде насадок, с поперечником от 32 до 80 мм. Регламентируется ГОСТ 12489-71.
- Конический либо насадной, подчиняются ГОСТ 3231-71. Отмечаются присутствием специальных пластин, получаемых из твердых сплавов железа.
Зенковка – это также средство с многочисленными лезвиями, но обладает явными отличиями от зенкера по сфере использования. Эти приспособления подразделяются на некоторые типы:
- Коническая зенковка. Имеет эксплуатируемую головку с угловым коэффициентом конуса в 60,90, 120 градусов. В основном реализовывается для возделывания оснований под крепеж и удаления фасок, то есть затупить острые грани. Регламентируется ГОСТ 14953-80 Е.
- Округленная зенковка (цилиндрическая). Приспособление может обладать округленным либо коническим концом, имея износостойкое покрытие основания. В основном реализовывается в качестве обрабатывания опорных оснований.
Что такое зенкер, систематизация
Прорезывающий инструмент по металлу (зенкер) позволяет раззенковывать проем в детали до 5 группы меткости. Он массово используется для получистовой отделки деталей перед механическим развертыванием. По строению его разделяют на типы:
- целостные;
- насадочные;
- хвостовые;
- соединенные.
Внешне металлорежущие приспособления смахивают на простой небольшой бур, но обладают увеличенной численностью режущих краев. Правильность размеров проема обрабатываемой заготовки устанавливается за счет калибра. Крепеж инструментария в патроне агрегата выполняется с поддержкой хвостовика.
Для возделывания проемов, с поперечником до 10 см используются насадные приспособления с 4 остриями. Их главной особенностью считается крепеж через оправку. Достичь правильной регулировки реза позволило присутствие фаски на зубах элемента.
Конструкция конусного зенкера
Это приспособление предназначается для пропуска конусовидных проемов небольшой глубины. Главной особенностью в конструкции элемента считается присутствие зубьев прямого типа и абсолютно плоского внешнего основания. Численность элементов реза, в соответствии с калибровкой, может варьироваться в значении 6 – 12 единиц.
Зенкерование отверстий считается ручной процедурой, осуществляемой через токарный агрегат, на котором крепится зенкер. Возделываемая деталь зажимается в патронаже агрегата, проверяется верное ее расположение в углублении. Осевые центры электрошпинделя и заднего узла станка должны находиться на одном уровне. Это дает снизить риск вылета технически подвижной гильзе (пиноль). В отделываемое отверстие наконечник инструментария дается вручную.
Чтобы получить после операции зенкерования проем нужного поперечника, при сверлении производится припуск 2-3 мм. Точные значения припуска зависят от калибровки углубления в возделываемой заготовке. Труднее реализовать процесс зенкеровки выкованных и плотных изделий. Чтобы упростить себе задачу следует заблаговременно расточить раззенкованное отверстие на 5-9 мм.
Зенкеровка может выполняться в порядке резания. В этой ситуации подача инструментария увеличивается вдвое, чем при сверловке, а скорость хода остается прежней. Углубление резания зенкером закладывается примерно в 50 процентов припуска на поперечник. Раззенковка отверстий инструментом, реализовывается с применением охлаждающих материалов. Механизм из твердых сплавов не требует внесения вспомогательного хладоносителя.
Зенкер при обрабатывании проемов гарантирует высокую точность, но избежать брака совсем нельзя. Самыми распространенными пороками обработки считаются:
- Увеличенный поперечник проема. Главная причина возникновения подобного изъяна считается применение приспособления с неверной заточкой.
- Уменьшенный поперечник углубления. Случается, что для работы был выбран ошибочный инструментарий либо применялся испорченный зенкер.
- Вызывающая чистота. Этот изъян может быть вызван рядом причин. Обычно, уменьшение чистоты кроется в неважной заточке приспособления. На практике также причиной порока может служить чрезмерная вязкость материала изделия. Поэтому элемент налипает на ленты инструмента. Повреждение также вызывается погрешностью токаря, сделавшего неверную подачу и ускорение реза.
- Частичная обработка проема. Эта причина обычно возникает в результате неверной фиксации детали либо неправильным припуском под зенкеровку, сохраненным после сверления.
Разновидности и предназначение зенковок
Зенковка напоминает вид сверла, которая используется для зенкования. Операция схожа с зенкерованием, но отличаются конечной задачей. Процедура зенкования нужна в ситуациях, когда существует необходимость в формировании округленных углублений, чтобы скрыть следы головок крепежа.
Возделывание деталей зенковкой причисляется к получистовому методу, и осуществляется перед операцией развертывания.
По конструкции зенковки подразделяются:
- Округленные;
- Конические.
Под самостоятельной категорией выделяют зенковки, состоящие из твердых сплавов. Они используются в качестве шлифовальных действ. Для обрабатывания проемов и удаления фасок в трудных зонах используют еще один тип инструментария – оборотная зенковка. Чтобы обеспечить необходимую обработку металлических изделий и дерева рекомендуется покупать зенковочный комплект, а не индивидуальными приспособлениями.
В структуру зенковок конусного типа укладываются хвостовик и эксплуатируемый элемент, с угловым показателем 60, 75, 90 и 120 градусов. Число зубьев варьируется в пределе 6 – 12 единиц, это зависит от поперечника инструмента. Чтобы обеспечить соосность возделываемого проема используется цапфа.
Округленная зенковка обладает устойчивым к износу напылением. Используется этот механизм для подреза фаски. По конструкции оно смахивает на сверло, но обладает большим количеством лезвий – от 4 до 10, все зависит от поперечника устройства. На торцевой части элемента присутствует наводящая цапфа. С ее помощью фиксируется позиция инструментария в период эксплуатирования. Цапфа бывает разъемной либо целостной. На практике используются устройства с разъемными цапфами, из-за удобства использования. На зенковку также можно надеть насадный резак.
Чтобы обработать несколько проемов на равное углубление следует применять зенковку с держателями, включающее в свой состав различные ограничители. При обрабатывании изделия элемент реза устанавливается в державке и выходит из упора на величину, равную углублению проема.
Зенковки производятся из различных сортов сталей, включая твердосплавную. Инструменты, выполненные из твердых сплавов, отлично подходят для обрабатывания деталей из металла, так как способны выдержать экстремальные нагрузки долгое время. Для обработки изделий из цветного металлического сплава либо дерева применяют устройства из быстрорежущей стали, так как она подвергается незначительным нагрузкам. Стоит отметить, что при обрабатывании, например, чугунных изделий, необходимо внести дополнительное охлаждение инструментария. Для этого используются специальные эмульсионные составы.
Принцип зенкерования металлических изделий
Во время обрабатывания проема, созданного в детали в период его литья, рекомендуется расточить его разом на несколько миллиметров вглубь, чтобы зенкер выбрал верную начальную направленность.
В период осуществления работ при обработке стальных заготовок рекомендуется использовать эмульсионные охлаждающие составы. Процедура зенкерования цветных металлов и чугуна дополнительного внесения хладоносителя не требуется. Очень важным этапом считается верный подбор инструментария для осуществления работ. В связи с этим концентрируют внимание на аспекты:
- Разновидность инструментария выбирается в соответствии с материалами заготовки и характера возделывания. Учитываются факторы расположения отверстия и численность процессов.
- Зенковки и устройство для зенкерования выбираются в зависимости от заданных параметров: величина углубления, диаметр, точность работы.
- Конструкцию металлорежущего инструмента устанавливают, исходя из метода его крепежа на станке.
Выбор зенкера производят по справочной литературе или пользуясь нормативным актом стандарта ГОСТ 12489-71:
- Заготовки, созданные из конструкционной стали, с проемами до 40 мм в поперечнике возделываются зенкером, произведенного из быстрорежущего железа, включающий 3-4 зубья и диаметр 10-40 мм. В отверстиях до 80 мм используются насадки диаметром 32-80 мм.
- Для закаленного железа при расточке предусмотрена оснастка с пластинами из твердых сплавов, с поперечником 14-50 мм и 3-4 зубьями.
- Для расточки глухих проемов чугунных изделий и деталей из цветного металла используют перовой зенкер.
Нужным условием при процедуре зенкерования считается соблюдение припусков. Поперечник выбранного инструментария в результате обязан совпасть с окончательным диаметром проема после обрабатывания. Если после зенкерования предусмотрено выполнение развертывания проема, то поперечник устройства снижают на 0,15-0,3 мм. Если же намечено растачивание черновым вариантом или сверловка под зенкерование, то следует сохранять припуск на край от 0,5 до 2 мм.
Скачать ГОСТ
ГОСТ 12489-71 Зенкеры цельные. Конструкция и размеры
ГОСТ 14953-80 Зенковки конические. Технические условия
oxmetall.ru
Зенкование и зенкерование – как обработать металлические детали? + Видео
Зенкование и зенкерование – это два разных технологических процесса, которые применяются при обработке металлических отверстий и поверхностей. Вам пригодятся специальные инструменты различной конструкции. В первом случае используются зенковки, во втором – зенкеры. Далее разберем их особенности и отличия.
После завершения сверления металлической детали возникает необходимость сделать сложные геометрические углубления внутри детали для последующей установки в них различных крепежных элементов – болтов, винтов, заклепок. Для этого, а также при необходимости качественно обработать поверхность и снять фаски внутри детали берем зенковку. Данный инструмент может быть различной формы. Ее можно подбирать, ориентируясь на конечный результат. На сегодняшний день различают конические, цилиндрические или торцевые (плоские) зенковки. Последние иногда носят названия цековки, а зенкование отверстий, как технологический процесс, может называться цекованием.
Зенковки цилиндрического типа необходимы для получения отверстий соответствующей формы в просверленных гнездах для последующей установки в них болтов и винтов различного типа. Зенковка имеет две части – рабочую поверхность и хвостовик, а также специальный направляющий пояс (цапфу), который необходим, чтобы обеспечивать контроль соосности инструмента в процессе работы над поверхностью металлической детали.
Конические зенковки имеют аналогичную составляющую, которая включает в себя хвостовик и рабочую часть с поясами, они обеспечивают соосность при работе.
Такие зенковки, как правило, используют при создании отверстий в виде конуса внутри детали, снятия фасок и для углублений под болты, различные плоские шайбы или упорные кольца. Наибольшее распространение получили зенковки с конусным углом в 90 или 120 градусов. Торцевые или плоские цековки применяются преимущественно для зачистки и обработки металлических углублений для установки крепежных элементов. Все зенковки различаются между собой диаметром, углом и режимами работы. Зенкование, как и зенкерование, осуществляется на сверлильных, агрегатных, фрезерных и токарно-фрезерных станках.
Зенкерование – это процесс расширения и обработки просверленных металлических отверстий штампованного или литого типа, который позволяет придать им строгую геометрическую форму. Зенкерование отверстий является промежуточным процессом, который чаще всего нужен после сверления и до металлического развертывания. С помощью качественного оборудования и инструмента можно добиться получения геометрических отверстий четвертого, а иногда и пятого класса точности. Инструмент для зенкерования называется зенкером.
Зенкер по металлу
Зенкеры бывают нескольких типов и различаются по количеству зубьев (трех- или четырехперые), а по конструкции могут быть цельными, вставными или насадными. От обычного сверла зенкеры отличаются увеличенной перемычкой, которая соединяет режущие кромки, срезанным углом, а также наличием большего количества режущих зубьев-кромок. Они позволяют обеспечить устойчивость инструмента в процессе работы и максимально точную соосность зенкера и обрабатываемого отверстия.
Зенкерование
Применение зенкеров определенного типа напрямую зависит от диаметра отверстия в обрабатываемой заготовке. Так, для отверстий, диаметр которых менее 12 мм, нужны цельные зенкеры, для отверстий свыше 20 мм – зенкеры вставного типа (со вставными ножами). При необходимости получить более точные и сложные поверхности используются комбинированные типы, в которых может быть до восьми режущих кромок, при этом зенкеры сборного типа могут дополнительно комбинироваться со сверлами, развертками и другими инструментами.
3 Развертывание – для обеспечения максимальной точности поверхности
Развертывание отверстий – это сложный технологический процесс чистовой обработки металлических отверстий на фрезерном оборудовании, который выполняется после процессов сверления и зенкерования. С помощью развертывания удается добиться высокого класса точности. Оно производится на ручных и автоматизированных сверлильных или токарно-фрезерных станках с ЧПУ или с ручным управлением. Инструмент, который применяется при развертывании, называется развертка.
По типу обработку развертки могут быть ручными или механическими (машинными), а по форме – конусообразными или цилиндрическими. Инструмент состоит из трех частей с калибрующей частью и режущими кромками, которые равномерно или неравномерно распределяются по окружности. Как правило, развертки используются комплектом по три штуки, это необходимо для выполнения поочередно черновой, получистовой и чистовой обработки. В таком случае удается добиться максимального эффекта при обработке поверхности.
При развертывании также широко применяется комбинированный тип инструмента, в который входит зенкер, зенковка, развертка, сверло и другие элементы. Комбинация инструментов позволяет существенно сократить время на получение отверстие нужной формы, класса точности и шероховатости. Сверление, как и зенкерование, и развертывание, можно называть схожими технологическими процессами в определенных режимах работы. Они выполняются на схожих видах ручного и механического оборудования.
tutmet.ru
Зенковка - что это, виды и применение, конструкция, зенкование и ГОСТ.
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
- 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.
mekkain.ru
Зенкование отверстий
Зенкованием называется операция по обработке входной или выходной части отверстия с целью снятия фасок, заусенцев, а также образования углублений под головки болтов, винтов и заклепок. Эту операцию выполняют при помощи режущего инструмента, называемого зенковками.
Зенковки по форме режущей части подразделяются на конические и цилиндрические.
Конические зенковки (рис. 78, а) состоят из рабочей части и хвостовика. Рабочая часть зенковки характеризуется углом конуса при вершине 2ф. Наибольшее распространение получили конические зенковки с углом конуса при вершине 2ср = 30, 60, 90 и 120°.
Рис. 78. Коническая (а) и цилиндрическая (б) зенковки
Цилиндрические зенковки (рис. 78, б) состоят также из рабочей части и хвостовика. Рабочая часть зенковок имеет торцовые зубья. Число зубьев у этих зенковок от 4 до 8. Цилиндрическая зенковка имеет направляющую цапфу, входящую в просверленные отверстия, что обеспечивает совпадение оси отверстия и образованного зенковкой цилиндрического углубления.
Конические и цилиндрические зенковки изготовляют из инструментальных углеродистых и легированных сталей У10А, У12А и 9ХС.
Для зенкования отверстий применяют также специальные державки с зенковками, имеющими невращающиеся и вращающиеся ограничители.
Державка с зенковкой и вращающимся ограничителем (рис. 79) состоит из хвостовика 7, на одном конце которого закреплена на резьбе зенковка 3 с направляющей шпилькой 1. Упор 2 соединен с зенковкой винтами 4. Зенковка с втулкой 6 легко вращается благодаря шарикам 5, размещенным между втулкой 6 и упором 2. Зенковка выступает из упора на глубину зенкуемого отверстия.
Рис. 79. Державка с зенковкой и вращающимся ограничителем
Ограничитель дает возможность зенковать отверстия на одинаковую глубину, что трудно достичь при пользовании обычными зенковками.
Для зенкования отверстий широко применяют также державки с зенковкой и ограничителем, но не имеющие направляющей шпильки. Державка такой конструкции (рис. 80) состоит из втулки 4, стопорной гайки 3, ограничителя 2, хвостовика 5, зенковки 1, обоймы 6 и подпятника 7. Эта державка работает так же, как и державка с вращающимся ограничителем.
Рис. 80. Державка с зенковкой и ограничителем, но без направляющей шпильки
Зенкование отверстий выполняют на сверлильных станках или пневматическими и электрическими сверлильными машинами, для чего хвостовик зенковки надежно закрепляют в патроне сверлильной машины или сверлильного станка.
Выходную часть отверстий (рис. 81, а) для получения конусных углублений под головки потайных винтов, заклепок обрабатывают коническими зенковками.
Рис. 81. Обработка отверстия конической зенковкой (а) и отверстие, обработанное цилиндрической зенковкой (б)
Зенкование углублений под головки болтов, заклепок (рис. 81, б), а также подрезание торцов плоскостей бобышек, выборку уступов и углов осуществляют цилиндрическими зенковками.
При зенковании отверстий соблюдают правила выполнения приемов работы и меры предосторожности, относящиеся к сверлению отверстий.
www.stroitelstvo-new.ru
Зенкование и зенкерование - Сверление металла
Зенкование и зенкерованиеСверление металла
Зенкование и зенкерованиеЗенкованием 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
Рис. 2. Зенкеры: а - цельный, б - насадной, в - стержень для насадки головки зенкера
Рис. 3. Ручная (слева) и машинная развертки: Л - рабочая (заходная) часть развертки, Б - калибрующая часть, В - шейка, Г - хвостовик, Д - квадратная головка для захвата развертки воротком при развертывании вручную
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
1. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ
Сверление применяют для обработки глухих и сквозных отверстий цилиндрических, конических и многогранных внутренних поверхностей.
Применяют две разновидности сверления:
собственно сверление (получение отверстий в сплошном материале);
рассверливание (увеличение диаметра ранее просверленного, отлитого, пробитого при штамповке, прошитого, полученного методами электрофизической или электрохимической обработки отверстия).
Сверление и рассверливание обеспечивают точность обработки отверстий по 10 - 11-му квалитетам и качество поверхности Rz 80... 20 мкм (при обработке отверстий малого диаметра в цветных металлах и сплавах до Ra 2,5 мкм). Для получения более точных отверстий применяют зенкерование и развертывание.
Зенкерование, как и рассверливание, применяют для увеличения диаметра ранее полученного цилиндрического отверстия, а также для получения конических (коническими зенкерами) и плоских (торцами зенкеров при обработке ступенечатых отверстий) поверхностей. При зенкеровании после сверления получают точность по 9 - 10-му квалитетам, качество поверхности до Ra 2,5 мкм.
Развертывание применяют для окончательной (чистовой) обработки в основном цилиндрических отверстий, реже - для чистовой обработки конических и торцовых поверхностей. Точность по 6 - 8-му квалитетам, качество поверхности Ra 2,50...0,32 мкм.
2. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ РЕЖУЩЕЙ ЧАСТИ СВЕРЛ, ЗЕНКЕРОВ И РАЗВЕРТОК
Элементы режущей части наиболее распространенного спирального сверла показаны на рис. 1 а, б.
У спирального сверла два зуба, каждый из которых имеет свою вершину, главную и вспомогательную режущие кромки, свою переднюю поверхность, главную и вспомогательную задние поверхности. У сверла есть также поперечная режущая кромка (перемычка), которая позволяет сверлу обрабатывать отверстия в сплошном материале.
Геометрию спирального сверла определяют следующие углы заточки.
Передний угол g х в рассматриваемой точке х главной режущей кромки измеряют в плоскости I-I, нормальной к главной режущей кромке, между касательной к передней поверхности в рассматриваемой точке х и нормалью к поверхности, образованной вращением главной режущей кромки вокруг оси сверла.
Задний угол a х измеряют в плоскости, касательной к соосному со сверлом цилиндру, на поверхности которого лежит рассматриваемая точка х главной режущей кромки, между касательной к задней поверхности в точке х режущей кромки и касательной в той же точке к окружности ее вращения вокруг оси сверла. У наружной поверхности угол g х наибольший, а угол a х - наименьший.
Угол при вершине сверла 2j измеряют между главными режущими кромками. Угол 2j назначают в зависимости от обрабатываемого материала: для обработки стали, твердой бронзы 2j = 116... 118°, для обработки цветных металлов и их сплавов средней твердости 2j = 130... 140°.
Рис. 9.1. Элементы режущей части сверла (а, б), зенкера (в, г) и развертки (д, е):
1 - главная режущая кромка; 2 - главная задняя поверхность; 3 - вершина зуба; 4 - вспомогательная задняя поверхность [ленточка]; 5 - вспомогательная режущая кромка; 6 - канавка; 7 - спинка зуба; 8 - передняя поверхность; 9 - перемычка (у сверла); 10 - направляющая часть (у развертки); L, l раб, l ш , l х , l р , l к , l л , l ц . l o .к - длина соответственно инструмента, его рабочей части, шейки, хвостовика, режущей части, калибрующей части, лапки цилиндрического участка и участка с обратной конусностью; D r - главное движение; d - диаметр сверла; (j, j 1 - главный и вспомогательный углы в плане; g х, a х - передний и задний углы в точке х; a 0 - задний угол перемычки в точке О; w - угол наклона зуба; y - угол наклона перемычки; АВ - перемычка; a л - задний угол на ленточке; q - диаметр спинок зубьев
Угол наклона поперечной режущей кромки y измеряют между проекциями поперечной и главной режущих кромок на плоскость, перпендикулярную оси сверла.
Угол наклона винтовой канавки w измеряют по наружному диаметру. С ростом угла со увеличивают передний угол g Х1 при этом облегчается процесс резания и улучшается выход стружки. Рекомендуемые геометрические параметры сверла приведены в справочной литературе.
Вспомогательный угол в плане j х создается обратной конусностью на рабочей части сверла в пределах 0,03...0,12 мм на 100 мм длины. Задние поверхности сверл затачивают по конической поверхности, по плоскости и по винтовой поверхности.
Элементы режущей части зенкеров и разверток показаны на рис. 1.1, в - е. Рабочая часть у зенкеров состоит из режущей части и калибрующей части - с обратной конусностью. Режущая часть наклонена к оси под углом в плане j и выполняет основную работу резания.
Спиральный зенкер имеет 3 - 4 зуба, практически с такой же геометрией, как у зубьев спирального сверла.
Рабочая часть у разверток состоит из направляющего конуса длиной l Н , режущей части длиной i p и калибрующей части длиной l К . Калибрующая часть у разверток состоит из двух участков: цилиндрического длиной l Ц и конического длиной 7 0 к с обратной конусностью. Обратную конусность делают для уменьшения трения инструмента об обработанную поверхность и уменьшения величины разбивки отверстия.
Развертка имеет 6 - 12 зубьев. Углы g, a к и w у разверток обычно равны нулю.
Сверла, зенкеры и развертки изготавливают из инструментальной и быстрорежущей сталей, твердых сплавов ВК6, ВК8, ВК3М, ВК6М, ВК8В. Твердосплавные сверла широко применяют при обработке отверстий в жаропрочных и нержавеющих сталях и сплавах, титане и его сплавах, термореактивных пластмассах.
3. ЭЛЕМЕНТЫ РЕЖИМА РЕЗАНИЯ И СРЕЗАЕМОГО СЛОЯ
Главное движение при сверлении, рассверливании, зенкеровании и развертывании - вращательное D r , а движение подачи - поступательное D s . Схемы резания при сверлении, рассверливании, зенкеровании и развертывании показаны на рис. 2. Скорость резания, м/мин или м/с, на периферии инструмента
где D - диаметр обработанной поверхности, мм; n - частота вращения инструмента, об/мин.
Рис. 1.2. Схемы резания:
а - сверление; б - рассверливание; в - зенкерование; г - развертывание; 1 - заготовка; 2 - сверло; 3 - зенкер; 4 - развертка; D, D 0 - диаметры обработанной и обрабатываемой поверхностей; D r - главное движение; D s - движение подачи; а , и b -толщина и длина срезаемого слоя; s - подача на один оборот; s z - подача на зуб; t - глубина резания; j - главный угол в плане
Подача s - величина перемещения инструмента вдоль оси за один оборот. Подача s z , приходящаяся на один зуб инструмента, s z = s/z (z - число зубьев инструмента).
Толщину а срезаемого слоя измеряют в направлении, перпендикулярном к главной режущей кромке инструмента, а ширину b срезаемого слоя - вдоль этой режущей кромки.
При сверлении под глубиной резания t подразумевают расстояние от обработанной поверхности до оси сверла (t = D/2), а при рассверливании, зенкеровании и развертывании - расстояние от обработанной до обрабатываемой поверхности: t = (D - D 0)/2.
При сверлении осевую силу Р 0 (силу подачи, Н), подсчитывают по формуле
P o = C p D zp s yp k p .
Крутящий момент М кр, Н м, резания при сверлении
M к p = C M D zM S yM k M .
При рассверливании, зенкеровании и развертывании на инструмент действует осевая сила (обычно незначительной величины) и крутящий момент М кр , Н м, резания
M Kp =C M D zM t xM S yM k M
где С Р и С м - постоянные коэффициенты, характеризующие обрабатываемый материал и условия его обработки; z P , у Р, z M , х м, у м - показатели степеней; D мм, t, мм, и s, мм/об, - соответственно диаметр обрабатываемой поверхности, глубина резания, и подача; к Р и к м - общие поправочные коэффициенты, учитывающие конкретные условия обработки. Эффективная мощность, кВт, резания
где М кр - крутящий момент резания, Н м; n - частота вращения инструмента или изделия, об/мин.
При сверлении скорость резания, м/мин или м/с,
При рассверливании, зенкеровании и развертывании
где C v - постоянный коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал и конкретные условия обработки; z v , x v , y v - показатели степеней; т - показатель относительной стойкости; k v - общий поправочный коэффициент, учитывающий конкретные условия обработки; Т - период стойкости.
Сверлильно-расточная группа станков, вторая группа по классификации ЭНИМС, состоит из двух подгрупп: сверлильной и расточной. Сверлильные станки предназначены для работы сверлами, зенкерами, развертками, метчиками и т.п., а расточные, помимо этого, в основном предназначены для работы расточными инструментами различной конструкции. В зависимости от расположения шпинделя сверлильные станки подразделяют на вертикально- и горизонтально-сверлильные, а в зависимости от количества шпинделей - на одно- и многошпиндельные. Настоль-но-сверлильные станки выпускают для сверления отверстий диаметром до 16 мм; вертикально-сверлильные и радиально-сверлиль-ные - для сверления отверстий диаметром до 100 мм. Горизонтально-сверлильные станки предназначены для получения глубоких отверстий специальными сверлами.
РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА СВЕРЛИЛЬНЫХ СТАНКОВ
РЕЖУЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ
Отверстия на сверлильных станках обрабатывают сверлами, зенкерами, развертками и метчиками. Все эти инструменты - осевые. Обработка этими инструментами осуществляется при главном вращательном движении D r инструмента или заготовки и при одном движении подачи D s (чаще инструмента) вдоль оси инструмента или обрабатываемой поверхности.
При обработке осевыми инструментами возможны три кинематические схемы:
главное движение и движение подачи передают инструменту. Такую схему реализуют на сверлильных, координатно-расточных, агрегатно-сверлильных и агрегатно-расточных станках. При этой схеме имеет место увод оси инструмента, если эта ось не совпадает с направлением подачи заготовки или инструмента;
главное движение передают заготовке, а движение подачи - заготовке или инструменту. Используют на токарных, токарно-револьверных станках и токарных автоматах. Увод оси инструмента может иметь место в этом случае только из-за неодинаковости заточки зубьев инструмента;
вращательное движение сообщается и заготовке (v 3 , м/мин или м/с), и инструменту (v и м/мин или м/с). Главным движением D r в этом случае будет то, скорость которого больше (обычно это скорость вращения инструмента v и) .
Скорость резания (суммарная), м/мин или м/с, определяют по формуле v = v 3 + v и.
Движение подачи сообщают либо инструменту, либо заготовке.
Такую схему применяют только для сверления на некоторых автоматах и специальных станках. Диаметральный размер получается более точным, чем при предыдущей схеме.
Сверла по конструкции и назначению подразделяют на спиральные, центровочные и специальные. Наиболее распространенный для сверления и рассверливания инструмент - спиральное сверло (см. рис. 1.1, а, б), состоящее из рабочей части l раб , шейки l ш , хвостовика l х и лапки l л.
В рабочей части l раб различают режущую l р и калибрующую-направляющую l к части с винтовыми канавками. Шейка l ш соединяет рабочую часть сверла с хвостовиком. Хвостовик l х необходим для установки сверла в шпинделе станка. Лапка l л служит упором при выбивании сверла из отверстия шпинделя.
Элементы рабочей части и геометрические параметры спирального сверла показаны на рис. 1.1, б. Сверло имеет две главные режущие кромки 1, образованные пересечением передних 8 и главных задних 2 поверхностей лезвия и выполняющие основную работу резания; поперечную режущую кромку 9 (перемычку) и две вспомогательные режущие кромки 5. На калибрующей (направляющей, с обратной конусностью) части сверла вдоль винтовой канавки расположены две узкие ленточки 4 (вспомогательные задние поверхности), обеспечивающие направление сверла при резании и требуемую точность и качество обрабатываемой поверхности.
Зенкеры по виду обрабатываемых отверстий подразделяют на спиральные цилиндрические (см. рис. 1.1, в, г), конические (рис. 1.3, а) и торцовые (рис. 9.3, б). Зенкеры бывают цельные с коническим хвостовиком (см. рис. 1.1, в, г) и насадные (см. рис. 1.3, б).
Спиральный цилиндрический зенкер отличается от спирального сверла главным образом большим количеством зубьев (три-четыре) и отсутствием перемычки.
Зенкерование, как было указано ранее, применяется при обработке ранее полученных отверстий и торцовых поверхностей.
Развертками, как было указано в подразд. 1.1, окончательно обрабатывают отверстия. По форме обрабатываемого отверстия различают цилиндрические (рис. 1.1, д и 1.3, в) и конические (рис. 1.3, г) развертки. Развертки имеют 6 - 12 главных режущих кромок l К , расположенных на режущей части l р с направляющим конусом l Н , вспомогательные режущие кромки расположены на калибрующей части 7 К.
По конструкции закрепления развертки подразделяют на хвостовые (см. рис. 1.1, д и 1.3, в, г) и насадные (рис. 1.3, д, на котором показана машинная насадная развертка с механическим креплением режущих пластинок в ее корпусе).
Рис.1.3. Инструменты для обработки отверстий на сверлильных станках: а,б – зенкеры, в,г, д – развертки, е – метчик; l н, l р, l к -
Метчики применяют для нарезания внутренних резьб. Метчик (рис. 9.3, е) представляет собой винт с прорезанными прямыми или винтовыми канавками, образующими режущие кромки. Рабочая часть метчика имеет режущую l р и калибрующую l К части. Профиль резьбы метчика должен соответствовать профилю нарезаемой резьбы. Метчик закрепляют в специальном патроне.
У зенкеров, разверток, метчиков, как и у сверл, режущие части выполняют основную работу резания. Калибрующие части служат для направления инструмента в отверстии и обеспечивают необходимую точность и качество обрабатываемой поверхности.
В процессе работы режущие элементы осевых инструментов подвергаются истиранию по передней, главной задней и вспомогательной поверхностям с одновременным тепловым воздействием. Это приводит к износу поверхностей инструментов (рис. 9.4, а, б), контактирующих с заготовкой и срезаемым слоем. Интенсивность изнашивания площадок сверл, зенкеров и разверток зависит от режима резания, материала режущей части и заготовки, от других условий обработки.
Изнашивание быстрорежущего сверла (см. рис. 9.4, а) протекает по передней 1, главной 2 и вспомогательной 3 задним поверхностям. Наиболее интенсивное изнашивание происходит по вспомогательным задним поверхностям 3 (ленточкам), имеющим значительную поверхность трения, и по задней поверхности в районе сопряжения главной и вспомогательной режущих кромок. По величине ii 3 , характеризующей этот износ, судят о возможности дальнейшей эксплуатации сверла.
Допустимый износ по задней поверхности h 3 для разных случаев сверления приведен в справочной литературе. Например, для быстрорежущего сверла диаметром 20 мм h 3 = 0,8 мм. Несоблюдение рекомендаций по допустимой величине износа сокращает срок службы инструмента: при большом износе на переточках инструмента приходится снимать мното материала, а при малом износе - делать много переточек.
Изнашивание зенкеров и разверток происходит по ленточке и задней поверхности заборной части, образуя наиболее уязвимое место инструмента (см. рис. 1.4, б). Допустимый износ устанавливается по величине h 3 . Для быстрорежущих зенкеров диаметром D= 10...50 мм эта величина лежит в пределах 1 ...2 мм, для твердосплавных 0,4...0,6 мм. Износ быстрорежущих разверток не должен превышать 0,6...0,8 мм.
Рис. 1.4. Места износа сверла (а) и зенкера (б) и схемы заточки сверл по конической поверхности (в), по плоскости (г), по винтовой поверхности (д):
1 - передняя поверхность; 2, 3, 4 - главная, вспомогательная, дополнительная задние поверхности; K 1, К 2 - кулачки; P 1 t, Р 2 , Р 3 - силы зажима сверла в приспособлении; D Snp - продольная подача; D S к p - круговая возвратно-вращательная подача сверла; D Sy 1 , D Sy 2 - установочные вращательные движения кулачков К 1 и К 2 ; D s 2 p и D s 2 b - соответственно рабочий и вспомогательный ходы поперечной подачи сверла; h 3 - ширина износа
При достижении установленной величины износа осевые инструменты перетачивают для восстановления их режущих свойств. Переточку сверл, зенкеров и разверток осуществляют по главным задним поверхностям и в некоторых случаях по передней поверхности. Для заточки спиральных сверл применяют специальные заточные станки. Некоторые схемы заточки сверл приведены на рис. 9.4, в, г, д.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА СВЕРЛИЛЬНЫХ СТАНКОВ
При обработке на сверлильных станках применяют различные приспособления для установки и укрепления заготовок на столах и инструментов на шпинделях станков.
Заготовки устанавливают на столе станка, снабженном Т-образными пазами, следующими способами: закрепляя прижимными планками или в машинных тисках; на угольник со столом, который может поворачиваться на необходимый угол и у которого есть Т-образные пазы, позволяющие закрепить на этом столе приспособление с обрабатываемой заготовкой; в трех- или четырехкулачковых патронах (цилиндрические заготовки); на призму с закреплением заготовки струбцинами; с помощью кондукторов, снабженных направляющими втулками, которые обеспечивают определенное положение режущего инструмента относительно обрабатываемой заготовки, закрепляемой в корпусе кондуктора. Необходимость в разметке при использовании кондукторов отпадает.
Режущий инструмент в шпинделе сверлильного станка закрепляют с помощью вспомогательного инструмента: переходных втулок сверлильных патронов и оправок. Крепление инструмента может быть жестким или плавающим. Жесткое крепление инструмента применяют при обработке неточных отверстий.
При развертывании отверстий с точностью по 7-му квалитету с направлением инструмента по кондукторным втулкам или по ранее обработанному отверстию необходимо применять самоустанавливающиеся патроны (качающиеся и плавающие), которые позволяют устранить деформации инструмента и шпинделя и свободно ориентировать инструмент относительно кондукторных втулок или обрабатываемого отверстия.
Режущие инструменты с коническим хвостовиком закрепляют непосредственно в коническом отверстии шпинделя сверлильного станка. Если размер конуса хвостовика инструмента меньше размера конического отверстия шпинделя, то применяют переходные конические втулки. Инструменты с цилиндрическим хвостовиком закрепляют в двух-, трехкулачковых или цанговых патронах.
СХЕМЫ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК НА СВЕРЛИЛЬНЫХ СТАНКАХ
На сверлильных станках выполняют сверление, рассверливание, зенкерование, развертывание, цекование, зенкование, нарезание резьбы и обработку сложных отверстий.
Схемы обработки заготовок, режущий инструмент и возможности сверления, рассверливания, зенкерования, развертывания приведены в подразд. 1.1 и 1.2.
Добавим, что сверление и рассверливание - это грубая обработка.
В зависимости от требуемой точности и величины партии обрабатываемых заготовок отверстия сверлят в кондукторе или по разметке.
Диаметр отверстия под рассверливание выбирают так, чтобы поперечная режущая кромка в работе не участвовала. В этом случае осевая сила уменьшается.
Зенкерование относится к получистовому виду обработки поверхностей отверстий, при этом методе снимают небольшие припуски 0,5...3 мм. Зенкер - более жесткий инструмент, чем сверло, и поэтому он исправляет искривление оси обрабатываемого отверстия после увода сверла, повышает точность обработки и качество поверхности цилиндрического отверстия.
Развертывание - чистовой метод обработки отверстий. Под развертывание оставляют небольшой припуск на сторону 0,05... 0,5 мм, и поэтому развертка не может исправить искривление оси отверстия, но увеличивает точность диаметрального размера и качество обработанной поверхности.
Применяют однократное, двухкратное и трехкратное развертывания. Однократное развертывание осуществляют черновой разверткой, оно обеспечивает точность по 8 - 9-му квалитетам; двухкратное развертывание осуществляют черновой и получистовой развертками, точность - по 7-му квалитету; трехкратное развертывание осуществляют черновой, получистовой и чистовой развертками, точность - до 6-го квалитета.
Цекование - обработка торцовой поверхности отверстия торцовым зенкером для достижения перпендикулярности плоской торцовой поверхности к оси (рис. 1.5, а).
Рис. 1.5. Схемы обработки заготовок на вертикально-сверлильном станке:
а - цекование; б, в - зенкование; г - нарезание резьбы; д - комбинированная обработка; - неподвижная опора; <|- - зажим
Зенкованием получают в имеющихся отверстиях цилиндрические или конические углубления под головки винтов, болтов, заклепок и других деталей. На рис. 9.5, б, в показано зенкование цилиндрического углубления цилиндрической зенковкой и конического углубления коническим зенкером.
Нарезание резьбы - получение на внутренней цилиндрической поверхности с помощью метчика винтовой канавки (рис. 9.5, г).
Сверление глубоких отверстий (длина отверстия больше пяти его диаметров) выполняют на специальных горизонтально-сверлильных станках. При обработке глубоких отверстий спиральными сверлами происходит увод сверла и «разбивание» отверстия, затрудняются подвод смазочно-охлаждающей жидкости и отвод стружки. В связи с чем глубокие отверстия сверлят сверлами специальной конструкции. Смазочно-охлаждающая жидкость, подаваемая в зону резания, вымывает стружку через внутренний канал сверла.
Комбинированную обработку отверстий применяют в серийном и массовом производстве в целях повышения производительности и улучшения качества обработки заготовок.
Она осуществляется комбинированным инструментом. Комбинированные инструменты позволяют совместить в один проход последовательно черновую и чистовую обработку одной поверхности, осуществить обработку фасонной поверхности одного или нескольких отверстий за один проход, совместить различные операции: сверление и зенкерование, сверление или зенкерование и развертывание, сверление и резьбонарезание, сверление и фрезерование, зенкование и зенкерование (рис. 1.5, д).
Замена нескольких операций или переходов, осуществляемых последовательно нормальными инструментами, одной операцией, выполняемой комбинированным инструментом, не только увеличивает производительность труда и снижает себестоимость обработки, но и повышает точность изготовления детали. К комбинированному инструменту относятся и центровочные сверла (см. поз. 14 на рис. 1.1, а).
При обработке ступенчатых отверстий комбинированными инструментами обеспечивается более строгая соосность и точность осевых размеров ступеней и перпендикулярность торцовых участков к оси отверстия по сравнению с последовательной обработкой несколькими нормальными инструментами.
Некоторые типы комбинированных инструментов для обработки ступенчатых отверстий показаны на рис. 9.6. Недостатки комбинированного инструмента - это трудоемкость его изготовления, некоторая сложность его переточки.
Рис. 9.6. Комбинированные инструменты:
а - двухступенчатое спиральное сверло; б - перовое трехступенчатое сверло; в - двухступенчатая развертка; d 1 , d 2 , l 1 , l 2 - диаметры и длины ступеней инструментов; D 1 , D 2 - диаметры обработанных отверстий; а - толщина зуба на 1-й ступени; L - длина ленточки; d 0 , b 0 - наименьшая и наибольшая толщина перового сверла
После выполнения отверстий в сплошном материале производится их обработка для увеличения размеров и снижения шероховатости поверхностей, а также обработка предварительно полученных отверстий (например, литьем, продавливанием и т.п.). Обработка отверстий выполняется несколькими способами, в зависимости от того, какие параметры точности и шероховатости поверхности отверстия заданы чертежом. В соответствии с выбранным способом обработки выбирается и инструмент для ее осуществления. При обработке отверстий различают три основных вида операций: сверление, зенкерование, развертывание и их разновидности: рассверливание, зенкование, цекование.
Сверление
Сверление — это операция по образованию сквозных и глухих отверстий в сплошном материале, выполняемая при помощи режущего инструмента — сверла. Различают сверление ручное — ручными пневматическими и электрическими сверлильными устройствами (дрелями) и сверление на сверлильных станках. Ручные сверлильные устройства используются для получения отверстий диаметром до 12 мм в материалах небольшой и средней твердости (пластмассы, цветные металлы, конструкционные стали и др.). Для сверления и обработки отверстий большего диаметра, повышения производительности труда и качества обработки используют настольные сверлильные и стационарные станки — вертикально-сверлильные и радиально-сверлильные.
Одной из разновидностей сверления является рассверливание — увеличение диаметра отверстия, просверленного ранее. В качестве инструментов для рассверливания отверстий, также как и для сверления, используют сверла. Не рекомендуется рассверливать отверстия, полученные в заготовке методом литья, ковки или штамповки. Такие отверстия имеют различную твердость по поверхности отверстия из-за окалины, образующейся при литье, а также из-за неравномерной концентрации внутренних напряжений в металле на различных участках поверхности отверстий, полученных методом ковки или штамповки. Наличие мест с неравномерной и повышенной твердостью поверхности приводит к изменению радиальных нагрузок на сверло в процессе обработки отверстия, что ведет к смещению его оси, а также является причиной поломки сверла. Обработка отверстий сверлением и рассверливанием позволяет получить точность размеров обработанного отверстия до 10-го квалитета и шероховатость обработанной поверхности до Rz 80.
Зенкерование
Зенкерованием называется операция, связанная с обработкой предварительно просверленных, штампованных, литых или полученных другими методами отверстий с целью придания им более правильной геометрической формы (устранение отклонений от круглости и других дефектов), а также достижения более высокой, по сравнению со сверлением, точности (до 8-го квалитета) и более низкой шероховатости (до Ra 1,25). Зенкерование ведут либо на настольных сверлильных станках (при небольших диаметрах отверстий), либо на стационарном сверлильном оборудовании, устанавливаемом на фундаменте. Ручное сверлильное оборудование для зенкерования не применяется, так как оно не может обеспечить получение требуемых точности и шероховатости поверхности. К разновидностям зенкерования относятся зенкование и цекование.
Основные правила зенкерования отверстий:
Сверление и зенкерование отверстий необходимо производить с одной установки детали (заготовки) на станке, т. е. меняя только обрабатывающий инструмент;
При зенкеровании необработанных отверстий в корпусных деталях особое внимание следует обращать на надежность установки и прочность закрепления детали;
Необходимо точно соблюдать величину припуска на зенкерование, руководствуясь соответствующей таблицей;
Зенкерование следует производить на тех же режимах, что и сверление;
Необходимо соблюдать те же правила охраны труда, что и при сверлении.
Зенкование
Зенкование — это обработка на вершине просверленных отверстий цилиндрических или конических углублений под головки винтов и заклепок, а также фасок. Операция выполняется при помощи специального инструмента — зенковки.
Основные правила зенкования отверстий:
Необходимо соблюдать правильную последовательность зенкования отверстий: вначале просверлить отверстие, а потом осуществить его зенкование;
Сверление отверстия и его зенкование следует производить с одной установки заготовки (детали), сменяя только инструмент;
Зенкование следует выполнять при ручной подаче зенковки и малой частоте вращения шпинделя (не более 100 об/мин) с применением эмульсии, глубину зенкования надо проверять штангенциркулем или линейкой станка;
При зенковании отверстий цилиндрической зенковкой, когда диаметр цапфы больше диаметра отверстия, необходимо вначале просверлить отверстие по диаметру цапфы, а затем зенковать отверстие. Заключительная операция — рассверливание отверстия на заданный размер.
Цекование — это операция по зачистке торцевых поверхностей при обработке бобышек под шайбы, гайки, стопорные кольца. Операция производится с помощью специального инструмента — це- ковки, которая устанавливается на специальных оправках.
Развертывание
Развертывание — это операция по обработке ранее просверленных отверстий с высокой степенью точности (до 6-го квалитета) и малой шероховатостью (до Ra 0,63). Обработка развертыванием выполняется после предварительного сверления, рассверливания и зенкерования отверстия развертками, которые подразделяются на черновые и чистовые, ручные и машинные. Осуществляется развертывание как вручную, так и на станках, как правило, стационарных. Конструкция инструмента выбирается в зависимости от применяемого метода обработки.
Основные правила развертывания отверстий:
Необходимо точно соблюдать величину припуска на развертывание, руководствуясь соответствующей таблицей;
Ручное развертывание следует выполнять в два приема: вначале черновое, а затем чистовое;
В процессе развертывания отверстия в стальной заготовке необходимо обильно смазывать обрабатываемую поверхность эмульсией или минеральным маслом, чугунные заготовки следует развертывать всухую;
Ручное развертывание следует осуществлять только по часовой стрелке во избежание задиров стенок отверстия стружкой;
В процессе обработки следует периодически очищать развертку от стружки;
Точность обработки развернутых отверстий следует проверять калибрами: цилиндрических — проходным и непроходным; конических — по предельным рискам на калибре. Развернутое коническое отверстие допускается проверять контрольным штифтом «на карандаш»;
Сверление и развертывание отверстий на сверлильном станке машинной разверткой необходимо производить с одной установки заготовки, меняя только обрабатывающий инструмент.