Инструмент для зенкования отверстий. План-конспект учебной практики на тему "Зенкерование, зенкование и развёртывание"

В процессе производства деталей и изделий высокого качества довольно часто приходится иметь дело с недостаточной точностью выполнения нужных отверстий. Для получения необходимых параметров применяют зенкер.

Применение и виды зенкеров

Зенкер представляет собой многолезвенный, многозубый режущий инструмент, применяемый для доработки заранее выполненных круглых отверстий в деталях и заготовках из разных материалов (на фото). Обработка этим способом применяется для увеличения диаметра и получения более качественной поверхности отверстия методом резания.

Такой процесс называется зенкерованием. Метод резания похож на процедуру сверления: наблюдается такое же вращение оснастки для зенкерования вокруг своей оси и одновременное поступательное движение инструмента вдоль оси.

Разработали зенкер для металлообрабатывающей промышленности с целью обработки просверленного, продолбленного или выполненного с помощью штамповки отверстия. Зенкер по металлу, требования к характеристикам которого регулирует ГОСТ 12489-71, используется при выполнении промежуточной или уже конечный обработки. В связи с этим выделяют два вида инструмента:

• для последующего развертывания с припуском;
• для получения высокоточного отверстия – с квалитетом Н11 (допуск 4–5 класса точности).

Ознакомиться с требованиями ГОСТ к зенкерам можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже.

При применении расточки увеличивается диаметр, повышается точность поверхности и чистота отверстия. Зенкерование предназначается в основном для:

• достижения более гладкой, чистой поверхности отверстия перед процедурой развертывания или нарезания резьбы;
• калибрования отверстия под болт, шпильку или какой-либо другой крепеж.

Применяются зенкеры, требования к которым определяет ГОСТ 12489-71, также при обработке торцевых поверхностей и при выполнении некоторых операций, придающих отверстию нужный профиль (например, расширение углубления в верхней части отверстия, предназначенного под головки болтов).

Зенкеры подразделяют на несколько видов по способу их закрепления в станок:

• насадной;
• хвостовой (с метрическим конусом или с конусом Морзе – виды хвостовика для крепления в станок).

По конструкции зенкеры бывают следующих видов:

• сборные;
• цельные;
• сварные;
• с твердосплавными пластинами.

Цельный зенкер похож на сверло, поэтому второе его название – сверло-зенкер. У него больше, чем у простого сверла, спиральных канавок и режущих кромок (от 3 до 6 зубьев). Режущую часть инструмента, как оговаривает ГОСТ 12489-71, выполняют из P18, P9 или делают с твердосплавными пластинами (BK4, BK6, BK8 для обработки чугуна, T15K6 – для обработки стали). Инструмент, оснащенный твердосплавными пластинами, имеет большую производительность (более высокую скорость резания), чем изготовленный из быстрорежущей стали.

Выделяют также зенкер конический (для обработки поверхностей конической конфигурации) и так называемый обратный тип зенкеров.

Зенкерование и смежные с ним операции

Зенкерование сходно с операцией рассверливания: оба процесса ведутся с готовым отверстием. Отличие состоит в том, что результат зенкерования получается более точным. В процессе операции устраняются недостатки, возникающие после штамповки, литья или сверления. Улучшаются такие показатели, как чистота поверхности, точность, достигается высокая степень соосности.

Часто при формировании отверстий сверлом (особенно глубоких) наблюдается отклонение от центра из-за невысокой жесткости инструмента. Зенкер от сверла отличается тем, что имеет более высокую жесткость из-за увеличенного числа режущих зубьев. Важно, что такое отличие обеспечивает более точное направление движения инструмента, а при меньшей глубине резки наблюдается высокая чистота. При сверлении отверстий можно получить квалитеты 11–12, шероховатость поверхности отверстия Rz 20 микрометров. При операции зенкерования получаем квалитеты 9–11, шероховатость 2,5 микрометров.

Еще более точной операцией является процесс развертывания (6–9-й квалитеты, Rа 1,25– 0,25 микрометров). Это уже чистовая обработка резанием. Зенкерование отверстий – получистовая операция. Зенкерование и развертывание отверстий, если обе этих операции предусмотрены технологическим процессом, выполняются за одну установку детали на станке.

Нередко путают зенкерование и зенкование отверстий и некорректно называют зенкером другой инструмент – зенковку (см. фото ниже). Зенковки, в отличие от зенкеров, имеют другую конструкцию и применяются для решения иных технологических задач.

Зенковка применяется в процессе снятия фаски с верхней части отверстий, а также для получения углублений конической формы. Бывает также зенковка цилиндрическая, но такой инструмент правильнее называть цековкой. При помощи такого инструмента в деталях получают углубления соответствующей формы. Для выполнения такой зенковочной операции также может быть использован универсальный инструмент – сверло, специально совмещенное с зенковкой.

Посмотрев данное видео, можно легко понять принцип работы и назначение зенковки, а также ее отличие от зенкера и других родственных инструментов для обработке отверстий.

Чтобы не путаться в схожих операциях, достаточно рассмотреть и запомнить данную схему, наглядно объясняющую конструктивные отличия и назначение инструментов для обработки отверстий

Правила зенкерования металла

В домашних условиях для зенкерования углублений (например, под головки болтов или для изменения диаметра отверстия в большую сторону) подойдет и простое сверло, закрепленное в электрическую или даже в ручную дрель. В производственных же масштабах зенкерование – операция, которая требует немалой мощности и точности используемого оборудования. Именно поэтому в условиях производства для выполнения зенкерования, как, собственно, и зенковки, используют оборудование:

• токарное (чаще всего);
• сверлильное (не менее часто);
• расточное (нередко, как одну из вторичных операций);
• агрегатное (как вторичную операцию автоматизированной линии);
• вертикальное или горизонтальное фрезерное (редко).

В процессе обработки отверстия, полученного в изделии в процессе его литья, желательно прежде расточить его резцом примерно на 5–10 миллиметров в глубину для того, чтобы зенкер принял правильное первоначальное направление.

При обработке изделий из стали рекомендуется применять смазочно-охлаждающие жидкости. Процесс зенкерования чугуна и цветных металлов охлаждения не требует. Правильный подбор металлорежущего инструмента, используемого как для зенкования, так и для зенкерования, – очень важный этап. Для этого обращают внимание на определенные факторы:

1. Тип инструмента подбирается в зависимости от материала детали, характера проводимой обработки. Должны также учитываться месторасположение отверстия, серийность выполняемых процессов.
2. Исходя из заданных глубины, диаметра, необходимой точности обработки, подбирают размер инструмента для зенкерования и зенковки.
3. Конструкцию зенкера и зенковки определяют по способу крепления инструмента на станке.
4. Материал инструмента для выполнения зенкерования или зенковочной операции зависит от материала обрабатываемой детали (например, существуют зенковки специально для работ по дереву), интенсивности режима работы и некоторых других факторов.

Зенкер выбирают по справочникам или руководствуясь таким нормативным документом, как ГОСТ 12489-71. Инструмент должен соответствовать определенным техническим условиям применения, что также оговаривает ГОСТ 12489-71.

• Изделия, изготовленные из конструкционной стали, с отверстиями до 40 миллиметров в диаметре обрабатываются зенкером, изготовленным из быстрорежущей стали, имеющим диаметр соответственно 10–40 миллиметров и 3–4 зуба.
• Для изделий из труднообрабатываемых и

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:

1. Разновидность инструментария выбирается в соответствии с материалами заготовки и характера возделывания. Учитываются факторы расположения отверстия и численность процессов.
2. Зенковки и устройство для зенкерования выбираются в зависимости от заданных параметров: величина углубления, диаметр, точность работы.
3. 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 зенкерование

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

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

Для увеличения диаметра отверстия, полученного сверлением, литьем или штамповкой, а также для получения конических и цилиндрических углублений, зачистки торцовых поверхностей бобышек и ступиц применяют следующие технологические операции: зенкерование, зенкование и цекование (рис.9.1).

Зенкерованием называется процесс обработки предварительно просверленных, штампованных, литых отверстий в целях придания им более правильной геометрической формы (устранение отклонения от круглости и других дефектов), достижения более высокой точности (9...11-го квалитетов) и снижения шероховатости поверхности до R а =1,25...2,5 мкм. Эта обработка может быть либо окончательной, либо промежуточной (получистовой) перед развертыванием, дающим еще более точные отверстия (6...9-го квалитетов) и шероховатость поверхности до R a =0,16...1,25 мкм. При обработке точных отверстий диаметром менее 12 мм вместо зенкерования применяют сразу развертывание.

По конструкции зенкера бывают цельные (рис.9.17, а) и насадные (рис. 9.17, б). Для экономии быстрорежущей стали, зенкеры также делают со вставными ножами или с припаянными пластинами твердого сплава.

Зенкованием называется процесс обработки специальным инструментом- зенковками конических углублений и фасок под головки болтов, винтов, заклепок. В отличие от зенкеров зенковки имеют режущие зубья на торце иногда и направляющие цапфы, которыми зенковки вводятся в просверленное отверстие, что обеспечивает совпадение оси отверстия и образованного зенковкой углубления под головку винта. Крепление зенкеров и зенковок на сверлильных станках ничем не отличается от крепления сверл.

Развертыванием называется процесс окончательной чистовой обработки отверстий, обеспечивающий высокую точность размеров и шероховатость поверхности в пределах R a =1,25...0,16 мкм. Развертывание отверстий выполняют как на сверлильных и других металлообрабатывающих станках, так и вручную при слесарной и слесарно-сборочной обработке. Ручные развертки (рис.9.18, а) – с прямым и винтовым зубом, насадная, регулируемая – снабжены квадратным концом на хвостовике для вращения их с помощью воротка.

Рисунок 9.18 Типы разверток

Шаг зубьев разверток (угловой шаг) неравномерный, что обеспечивает получение менее шероховатой и волнистой поверхности отверстия и уменьшает возможность образование не цилиндрического, а многогранного отверстия. Развертки, применяемые на станках, называются машинными и отличаются от ручных более короткой рабочей частью, наличием конусного хвостовика (рис. 9.18, б). Их закрепляют в плавающих (качающихся) оправках или патронах, что обеспечивает развертке возможность самоустанавливаться по оси просверленного отверстия и уменьшает разбивку отверстия.

Для обработки конических отверстий, чаще всего для конусов Морзе, применяют конические ручные развертки комплектами из двух и трех штук (рис. 9.18, в). Первая развертка черновая (обдирочная), вторая промежуточная и третья чистовая (окончательная), придающая отверстию окончательные размеры и требуемую шероховатость поверхности.

Основные части и геометрические параметры ручной развертки приведены на рис. 9.19. Припуск под развертывание должен быть не более 0,05...0,1 мм на сторону. Больший припуск может привести к быстрому затуплению заборной части развертки, повышению шероховатости поверхности отверстия и снижению точности обработки.

Упражнения по ручному развертыванию отверстий включают выполнение ряда приемов. Приступая к развертыванию, необходимо: выбрать требуемую по размеру развертку (проверить ее маркировку), убедиться в отсутствии забоин и выкрошенных мест на режущих кромках, закрепить заготовку в тисках или установить ее на верстаке (плите) в положении, удобном для работы, взять черновую развертку, смазать заборную часть минеральным маслом и вставить ее в отверстие без перекоса, проверить положение развертки угольником (90 0), надеть на квадрат хвостовика развертки вороток, слегка нажимая на развертку правой рукой вниз, левой рукой медленно вращать вороток по ходу часовой стрелки, периодически извлекая развертку из отверстия для очистки ее от стружки и смазывания, закончить развертывание тогда, когда ¾ рабочей части развертки выйдет из отверстия. При развертывании глубоких отверстий, расположенных в труднодоступных местах детали, необходимо применять специальные удлинители, надевающиеся на квадрат хвостовика развертки.

В такой же последовательности производится окончательное (чистовое) развертывание.

Вороток нужно вращать медленно, плавно и без рывков. Вращение развертки в обратном направлении недопустимо, так как оно может вызвать задиры на поверхности отверстия или поломку режущих кромок развертки.

Приемы развертывания ручными развертками показаны на рис.9.20, а...в.

Упражнения по машинному развертыванию производят на сверлильных станках так же, как и сверление. Развертывание лучше выполнять сразу после сверления и зенкерования при одной установке заготовки в тисках или приспособлении. Развертку закрепляют с помощью патрона или переходных втулок в конусе шпинделя станка. В ряде случаев для обеспечения более точного совпадения осей развертки закрепляют в плавающих (качающихся) державках. Скорость резания (частота вращения шпинделя) при развертывании должно быть в 2...3 раза меньше, чем при сверлении сверлом такого же диаметра. Развертывание осуществляется с механической подачей, которая зависит от диаметра развертки, материал заготовки и принимается в пределах 0,5...2,0 мм/об. В качестве смазочно-охлаждающей жидкости применяют: при обработке стальных и бронзовых заготовок – раствор эмульсола, сульфофрезола, минеральное масло; при обработке чугуна и алюминиевых сплавов – керосин, скипидар; при обработке ковкого чугуна и латуни – раствор эмульсола. Упражнения по машинному зенкерованию, зенкованию и развертыванию могут быть в ряде случаев совмещены с выполнением упражнений по сверлению отверстий на сверлильных станках.

Качество поверхности развернутого отверстия проверяют после тщательной протирки внешним осмотром «на свет» для обнаружения задиров, огранки, следов дробления. Точность отверстия определяют в зависимости от его размера и требуемого квалитета точности калибрами-пробками, индикаторными нутромерами, а отверстий диаметром более 50мм - микрометрическими нутромерами.

Правила техники безопасности при развертывании, зенкеровании и зенковании те же, что и при сверлении.

Сущность процесса сверления.

Сверление представляет собой про­цесс удаления металла для получения отверстий. Процесс сверления вклю­чает два движения: вращение инстру­мента V (рис. 48) или детали вокруг оси и подачу S вдоль оси. Режущие кромки сверла срезают тонкие слои металла с неподвижно укрепленной де­тали, образуя стружку, которая, скользя по спиральным канавкам сверла, выходит из обрабатываемого отверстия. Сверло является многолез­вийным режущим инструментом. В ре­зании участвуют не только два главных лезвия, но и лезвие перемычки, также два вспомогательных, находя­щихся на направляющих ленточках сверла, что очень усложняет процесс образования стружки. При рассмотрении схемы образования стружки при сверлении хорошо видно, что условия работы режущей кромки сверла в раз­ных точках лезвия различны. Так, пе­редний угол наклона режущей кромки у (рис. 49),

Рис. 48. Схема ре­зания при сверлении. Силы, действующие на сверло

Рис. 49. Образование стружки при сверлении

расположенный ближе к периферии сверла (сечение А-А), является положительным. Режущая кромка работает в сравнительно лег­ких условиях.

Передний угол наклона режущей кромки, расположенный дальше от пе­риферии, ближе к центру сверла (сечение В-В), является отрицатель­ным. Режущая кромка работает в бо­лее тяжелых условиях, чем расположенная ближе к периферии.

Резание поперечной режущей кром­кой (сечение С-С) представляет со­бой процесс резания, близкий к выдавливанию. При сверлении по сравнению с точением значительно хуже условия отвода стружки и подвода охлаждаю­щей жидкости; имеет место значитель­ное трение стружки о поверхность ка­навок сверла, трение стружки и свер­ла об обработанную поверхность; вдоль режущей кромки возникает рез­кий перепад скоростей резания - от нуля до максимума, в результате чего в различных точках режущей кромки срезаемый слой деформируется и сре­зается с разной скоростью; вдоль ре­жущей кромки сверла деформация различна - по мере приближения к периферии деформация уменьшается. Эти особенности резания при сверле­нии создают более тяжелые по сравне­нию с точением условия стружкообразования, увеличение тепловыделения и повышенный нагрев сверла. Если же рассматривать процесс стружкообразования на отдельных микро участках режущей кромки, то упругие и плас­тические деформации, тепловыделение, наростообразованне, упрочнение, износ инструмента здесь возникают по тем же причинам, что и при точении. На температуру резания при сверлении скорость резания имеет большее влия­ние, чем подача.

Рис.50. Спиральное сверло

Элементы сверла. Наиболее рас­пространенным и имеющим универ­сальное назначение является спираль­ное сверло (рис. 50). Сверло состоит из рабочей части, конусного или цилинд­рического хвостовика, служащего для закрепления сверла, а лапки, являющейся упором при удалении сверла. Рабочая часть сверла представляет со­бой цилиндрический стержень с двумя спиральными или винтовыми канавка­ми, по которым удаляется стружка. Режущая часть заточена по двум коническим поверхностям, имеет переднюю и заднюю поверхности (рис. 50) и две режущие кромки, соединенные пе­ремычкой под углом 55°. На цилинд­рической части по винтовой линии про­ходят две узкие ленточки, центрирую­щие и направляющие сверло в отверс­тии. Ленточки значительно уменьшают трение сверла о стенки обрабатывае­мого отверстия. Для уменьшения тре­ния рабочей части сверла в сторону хвостовика сделан обратный конус. Диаметр сверла уменьшается на каж­дые 100 мм длины на 0,03-0,1 мм.

Режущая часть сверла изготовля­ется из инструментальных сталей в твердых сплавов. Как и резец, сверло имеет передний и задний углы (рис.51). Передний угол у (сечениеБ-Б) в каждой точке режущей кромки является величиной переменной. Наибольшее значение уголу имеет на периферии сверла, наименьшее-у вершины сверла. Вследствие того что сверло во время работы не только вращается, но и перемещается. вдоль оси, действительное значение заднего углаа отличается от угла, по-. лученного при заточке. Чем меньше диаметр окружности, на которой нахо­дится рассматриваемая точка режу­щей кромки, и чем больше подача, тем меньше действительный задний угол.

Действительный же передний угол в процессе резания соответственно бу­дет больше угла, замеренного после заточки. Чтобы обеспечить достаточ­ную величину заднего угла в работе

Рис. 51. Передний и задний углы сверла

(в точках режущей кромки, близко расположенных к оси сверла), а также угла заострения зуба вдоль оси всей длины режущей кромки, задний угол делается: на периферии 8-14°, а у се­редины 20-27°, задний угол на лен­точках сверла равен 0°.

Кроме переднего и заднего углов сверло характеризуется углом на­клона винтовой канавки , углом наклона поперечной кромки , углом при вершине 2, углом обратной конус­ности(рис. 50).=18-30°, =55°,=2-3°, у сверл из инстру­ментальной стали 2=60-140°.

Виды подточек и различные формы заточки показаны на рис. 52.

Рис. 52. Элементы подточки спиральных сверл

Элементы режима резания (рис.53). Как уже указывалось, скорость резания в различных точках режущей кромки различна и изменяется от нуля в центре до максимальной на пе­риферии сверла. При расчетах режимов резания принимается наибольшая скорость резания на периферии (в м/мин)

где D - диаметр сверла, мм; n -час­тота вращения сверла, об/мин; - коэффициент, равный 3,14.

Рис. 53. Элементы резания: а - при сверлении,6 - при рассверливании

Подачей при сверлении s(мм/об) называется величина переме­щения сверла вдоль оси за один обо­рот сверла или за один оборот заго­товки, если заготовка вращается, а сверло только перемещается. У сверла две главные режущие кром­ки. Подача, приходящаяся на каждую кромку,

Минутная подача (мм/мин)

s м = sn .

Толщина среза а , измерен­ная в направлении, перпендикулярном режущей кромке:

Ширина среза b измеряется в направлении вдоль режущей кромки и равняется ее длине:

Силы, действующие на сверло. При сверлении отверстий материал оказы­вает сопротивление снятию стружки. В процессе резания на режущий инст­румент действует сила, которая пре­одолевает силу сопротивления мате­риала, а на шпиндель станка действу­ет крутящий момент (см. рис. 48).

Разложим равнодействующую силу сопротивления на каждой режущей кромке на составляющие силы в трех взаимно перпендикулярных направле­ниях: Р Z , P B , Р Г (см. рис. 48). Гори­зонтальные (радиальные) силы Р Г . действующие на обеих режущих кром­ках, взаимно уравновешиваются вслед­ствие симметрии спирального сверла. При несимметричности заточки длина режущих кромок неодинакова и ради­альная сила не будет равна нулю, в ре­зультате происходит отжим сперла и разбивание отверстия. Силы Р В на­правленные вверх, препятствуют про­никновению сверла в глубину обраба­тываемой детали. В этом же направ­лении действуют силы р 1 поперечной кромки. Кроме того, продвижению сверла препятствуют силы трения на ленточках сверла (трение об обрабо­танную поверхность отверстия) и силы трения от сходящей стружки Р Т . Сум­марная сила от указанных сил сопро­тивления в осевом направлении свер­ла называется осевой силой Р или уси­лием подачи:

Р=
(2Р В +Р 1 +Р Т ).

Силы сопротивления Р В , возникаю­щие на режущих кромках и мешающие проникновению сверла, составляют 40 % от силыР; силы сопротивленияР 1 , возникающие на поперечной кром­ке, составляют 57 % и силы тренияР Т - около 3 %.

Суммарный момент сил сопротивления

Рис. 54. Виды сверл: а, б - спиральные, в -с прямыми канавками, г - перовое, д - ружейное, е - однокромочное с внутренним отводом стружки, ж – двухкромочное, з – для кольцевого сверления, и – центровочное, к – шнековые.

резанию М складывается из момента от сил Р z , момента от сил скоб­ления и трения на поперечной кромке М ПК , момента от сил трения на ленточках М Л и момента от сил трения струж­ки о сверло и обработанную поверхность отверстия М С , т. е. М=М СР +М ПК +М Л +Мс.

По силе Р и моменту М рассчитывает­ся необходимая мощность сверлильно­го станка.

Износ и стойкость сверл . Износ сверл происходит по задней поверхно­сти, ленточкам и уголкам, а иногда и передней поверхности сверл, с твердо­сплавными пластинками - по уголкам и ленточке.

Стойкость сверла зависит от мате­риала обрабатываемой детали и инст­румента, от качества инструмента, от режимов резания, применяемой СОЖ и др.

Типы сверл и их устройство . Свер­ло является инструментом, с помощью которого получают отверстия или увеличивают диаметр ранее просверлен­ного отверстия.

На рис. 54 показаны различные ти­пы сверл: перовые (рис. 54, г), двухкромочные (рис. 54, ж), спиральные (рис. 54,а и б), ружейное (рис. 54, д), для кольцевого сверления (рис. 54, з), центровочные (рис. 54, и), шнековые (рис. 54, к).

Перовое сверло представляет собой круглый стержень, на конце которого находится плоская лопатка, имеющая режущие кромки, наклоненные друг к другу под углом 120°. Перовые сверла обладают недостаточной жесткостью. Недостатком однокромочного сверла является необходимость иметь на­правляющую втулку, а также ограни­ченное пространство для отвода стружки.

Спиральное сверло получило наи­большее распространение в промыш­ленности. Его устройство описано вы­ше (см. рис. 50). Остальные типы сверл имеют специальное назначение.

Шнековые сверла дают возмож­ность получать отверстия глубиной до 40 диаметров за один рабочий ход без периодических выводов для удаления стружки. Они позволяют работать на более высоких скоростях резания, что в сочетании с сокращением вспомога­тельного времени (отсутствие проме­жуточных выводов сверла) дает повы­шение производительности в 2-3 раза по сравнению с работой удлиненными стандартными сверлами.

Сверла, оснащенные твердым спла­вом. Сверла, оснащенные пластинка­ми из твердого сплава, обладают боль­шой стойкостью, позволяют работать на высоких скоростях, дают высокое качество обработанной поверхности и обеспечивают высокую производи­тельность. Ими можно обрабатывать детали из чугуна, закаленной стали, стекла, мрамора, пластмасс и др. Осо­бенно эффективно применение твердо­сплавных пластинок при сверлении чугунов и рассверливании чугунов и сталей.

Твердосплавные сверла имеют пе­редний угол у =0-7°; задний угола =8-16°, угол 2=118-150°. На рис. 55 показаны несколько типов твердо­сплавных сверл. Сверло конструкции Института твердых сплавов (рис. 55, а) сделано со стальным хвостовиком. Сверло ВНИИ (рис. 55,6) сделано целиком из твердого сплава. Твердосплавный монолитный инструмент не­больших размеров (сверла, метчики, развертки до 6 мм) изготовляется из твердосплавных стержней шлифова­нием. Монолитные сверла изготовля­ется из сплавов ВК6М, ВК8М и ВК10М. Они предназначены для обра­ботки тугоплавких металлов - воль­фрама, бериллия, титановых и молиб­деновых сплавов, высокопрочных чу­гунов, нержавеющих, хромоникелевых, жаропрочных сталей и сплавов. Стои­мость монолитных твердосплавных сверл в 10 раз дороже, чем стоимость сверл из быстрорежущих сталей.

Рис. 55. Сверла из твердого сплава: а - со стальным хвостовиком,б - изготовленное по методу ВНИИ,в -с косыми канавками, ос­нащенное твердым сплавом,г -спиральное, ос­нащенное пластинойиз твердого сплава,д-с прямыми канавкамии твердосплавной пластинкой

Сверла с косыми канавками (рис. 55, в) состоят из державки, в паз ко­торой впаяна пластинка из сплава ВК8. .Такие сверла применяются для сверления неглубоких отверстий. Свер­ла с винтовыми канавками (рис. 55, а) применяют для сверления деталей из вязких и хрупких металлов на высо­ких режимах работы. На рис. 55, д по­казано сверло с прямыми канавками московского завода «Фрезер», предна­значенное для сверления деталей из чугуна и хрупких материалов глуби­ной (2-3) D . При обработке сталей ре­комендуется применять твердый сплав Т15К6, при обработке чугунов - сплав ВК8. При обработке твердо­сплавными сверлами необходимо вы­держивать симметричность заточки сверл.

Сверла с поворотными неперетачи­ваемыми твердосплавными пластинка­ми. На рис. 56 показано сверло с дву­мя треугольными неперетачиваемыми твердосплавными пластинками. Плас­тинки1 и2 расположены в двух прямоугольных канавках6 в специаль­ных гнездах3 и закреплены болтами 7. Пластинки расположены так, что их режущие кромки образуют взаимно пе­рекрывающие поверхности резания. Пластинки являются как бы токарны­ми резцами, укрепленными в державке4, вставленной во втулку 5. Процесс

Рис. 56. Сверло с поворотны­ми неперетачиваемыми пластинками

резания этим сверлом переходит в про­цесс точения, выполняемый двумя рез­цами, позволяя использовать рабочие качества и простоту современных то­карных резцов. Форма пластинок и их расположение означают, что сверло не нуждается в предварительной подго­товке отверстия. Это сверло позволяет сверлить в обоих направлениях, выво­дить и вводить сверло вновь. Сверло предназначено для отверстий от 18 до 56 мм и глубиной до двух диаметров сверла. При использовании пластинок с двойным покрытием можно работать с подачами, значительно превосходя­щими (до 5 раз) подачи, применяемые при работе спиральными сверлами, по­лучая то же качество обработанной по­верхности.

Применение сверл с неперетачивае­мыми поворотными пластинками пре­вращают операцию сверления из мед­ленной в быструю и дешевую. Учиты­вая, что операция сверления неглубо­ких отверстий в станках с ЧПУ, агрегатных станках и автоматических линиях является обычной и распрост­раненной, технология обработки с ис­пользованием сверл с неперетачивае­мыми поворотными пластинками будет прогрессивной.

Для сверления глубоких отверстий применяют длинные сверла с непере­тачиваемыми поворотными пластинка­ми типа «Эжектор» (рис.57), имеющими автономное устройство подачи СОЖ и удаления стружки. Сверло глубокого сверления 2 работает в паре со сверлом1. Операция сверления выполняется в два рабочих хода.

Рис. 57. Сверло для глубоких отверстий с пластинками типа «Эжектор»

Снача­ла сверлится неглубокое отверстие сверлом 1. Затем сверлом 2 произво­дится окончательное сверление глубо­кого отверстия.

Зенкерование и развертывание

Процесс зенкерования осуществляется зенкером. Операция зенкерования более точная, чем сверление. Сверлением достигается 11-12-й квалитеты и шероховатость поверхности R z 20 мкм, а зенкерованием - 9-11-й квалитеты и шероховатость поверхно­сти Ra 2,5мкм.

Развертывание является операцией более точной, чем сверление и зенкерование. Развертыванием достигается 6-9-й квалитеты и шероховатость поверхности Ra 1,25-0,25 мкм.

Операция зенкерования подобна рассверливанию. На рис. 58 показана конструкция зенкера. Зенкер состоит из рабочей части 1, шейки 2 и хвостовика 3. Рабочая часть состоит из режущей части l 1 и калибрующей l 2 . Режущая (заборная) часть наклонена к оси под главным углом в плане и выполняет резание. Обычно при обработке стали=60°, для чугуна- 45-60°. Для зенкеров, оснащенных твердосплавными пластинками, =60-75°. Угол наклона винтовой канавки= 10-30°, при обработке чугуна>0.

На рис. 58 показаны зенкеры различной конструкции, применяемые при работе на агрегатных станках и автоматических линиях.

Рис. 58. Зенкеры: а -цельный с коническим хвостовиком, б-насадной цельный,в -насадной с наборными ножками,г -оснащенный твердосплавной пластинкой,д -cнаправлением для цилиндрических углублений

Зенкеры с кониче­ским хвостовиком (рис. 58,а) с мини­мальным количеством зубьев z<3, диаметром 10 мм и выше применяются для окончательной обработки и под развертывание. Зенкеры насадные и со вставными ножами (рис. 58,б ив ) применяются для обработки отверстий.

Зенкеры изготовляются из быстро­режущих сталей Р18 и Р9 и твердо­сплавных материалов Т15К6, применяемых при обработке сталей, и ВК8, ВК6 и ВК4-при обработке чугунов.

Процесс развертывания является чистовой операцией для получения точных отверстий. Резание осуществ­ляется разверткой. Как указы­валось, развертывание более точная операция, чем сверление и зенкерование. Развертка во многом напоминает зенкер, основное ее отличие от зенкера в том, что она снимает значительно меньший припуск и имеет большое чис­ло зубьев - от 6 до 12. Развертка со­стоит из рабочей части и хвостовика (рис. 59). Рабочая часть в свою очередь состоит из режущей частиВ и ка­либрующейГ. Режущая часть наклонена к оси под главным углом в планеи выполняет основную работу резания. Угол конуса режущей (за­борной) части составляет 2.

Рис. 69. Развертка

Калибрующая часть развертки со­стоит из двух участков: цилиндриче­ского Д и конического Е, так называе­мого обратного конуса. Обратный ко­нус делается для уменьшения трения инструмента об обработанную поверх­ность и увеличения диаметра отвер­стия. Передний угол разверткиу ра­вен 0-10° (0° принимается для чис­товых работ и при резании хрупких металлов). Задний угола на режущей части развертки делается 6-15° (боль­шие значения для малых диаметров). Задний угол на калибрующей части равен нулю, так как имеется цилинд­рическая ленточка.

Главный угол в плане у машин­ных разверток (из инструментальных сталей) при обработке вязких сталей равен 15°, при обработке чугунов 5°. При развертывании глухих и сквозных отверстий 9-го квалитета и грубее=45-60°. У разверток, оснащенных пластинками твердых сплавов,=30-45°.

На рис. 60, 61 показаны различные типы разверток. По своей конструкции развертки делятся на ручные и машинные, цилиндрические и конические, насадные и цельные.

Рис. 60. Типы разверток

Рис. 61. Машинные регулируемые развертки

Ручные развертки изго­товляются с цилиндрическим хвосто­виком (рис. 60, г). Ими обрабатыва­ются отверстия от 3 до 50 мм. Машин­ные развертки (рис. 61) делаются с цилиндрическими и коническими хвос­товиками и используются для развер­тывания отверстий диаметром от 3 до 100 мм. Этими развертками обрабаты­ваются отверстия на сверлильных и токарных станках. Насадные разверт­ки служат для развертывания отвер­стий от 25 до 300 мм. Их насаживают на специальную оправку, имеющую ко­нусный хвостовик для крепления на станке. Насадные развертки изготов­ляют из быстрорежущей стали Р9 или Р18 и оснащают пластинками из твер­дого сплава.

Коническими развертками развер­тывают конусные отверстия. Обычно в комплект входят три развертки: обди­рочная, промежуточная и чистовая. Цельные развертки изготовляются из углеродистой или легированной стали. При развертывании отверстий в твер­дых металлах применяются развертки с пластинками из твердых сплавов.

Элементы режима резания и срезапри зенкеровании и развертывании. Элементы режима резания подсчитывают по формуле и методике, приве­денной в разделе «Сверление» (коэф­фициенты и показатели степеней вы­бирают из таблиц и справочников при­менительно к конкретной операции).

Глубину резания t (рис. 62 и 63) определяют исходя из припуска на об­работку при зенкеровании до 2 мм на сторону. Средние значения припуска под зенкерование после сверления, сни­маемого за один рабочий ход (т. е.t = h ), составляют:

Рис. 62. Элементы резания при зенкеровании

Припуск под чистовое развертывание принимается 0,05-0,25 мм на сторону. Припуск под предварительно развертывание может быть увеличен в 2-3 раза. Средние значения глубин

резания (припуска) при чистовом раз­вертывания составляют:

Толщина среза а при развертыва­нии (рис. 63) обычно незначительна и составляет 0,02-0,05 мм.

Машинное время (в. мин) при зенкеровании и развертывании

где L - путь, проходимый инструмен­том в направлении подачи, мм;l - глубина зенкерования или развертывания, мм;У- величина врезания, мм (рис. 62,6);=1-3 мм-величина перебега, мм.

Рис. 63. Элементы резания при развертывании

В работе слесаря по изготовлению, ремонту или сборке деталей механизмов и машин часто возникает необходимость получения в этих деталях самых различных отверстий. Для этого производят операции сверления, зенкования, зенкерования и развертывания отверстий.

Сущность данных операций заключается в том, что процесс резания (снятия слоя материала) осуществляется вращательным и поступательным движениями режущего инструмента (сверла, зенкера и т. д.) относительно своей оси. Эти движения создаются с помощью ручных (коловорот, дрель) или механизированных (электрическая дрель) приспособлений, а также станков (сверлильных, токарных и т.д.).

Сверление — это один из видов получения и обработки отверстий резанием с помощью специального инструмента — сверла.

Как и любой другой режущий инструмент, сверло работает по принципу клина. По конструкции и назначению сверла делятся на перовые, спиральные, центровочные и др. В современном производстве применяются преимущественно спиральные сверла и реже специальные виды сверл.

На направляющей части расположены 2 винтовые канавки, по которым отводится стружка в процессе сверления. Направление винтовых канавок обычно правое. Левые сверла применяются очень редко. Узкие полосочки на цилиндрической части сверла называются ленточками. Они служат для уменьшения трения сверла о стенки отверстия (сверла диаметром 0,25-0,5 мм выполняются без ленточек).

Режущую частьсверла образуют 2 кромки, расположенные под определенным углом друг к другу (угол при вершине). Величина угла зависит от свойств обрабатываемого материала. Для стали и чугуна средней твердости он составляет 116-118°.

Хвостовикслужит для закрепления сверла в шпинделе станка или сверлильном патроне и может быть конической или цилиндрической формы. Конический хвостовик имеет на конце лапку, которая служит упором при выталкивании сверла из гнезда.

Шейкасверла соединяет рабочую часть и хвостовик и служит для выхода абразивного круга в процессе шлифования сверла при его изготовлении. На шейке обычно проставляется марка сверла.

Изготавливаются сверла преимущественно из быстрорежущей стали или твердых спеченных сплавов марок ВК6, ВК8 и Т15К6. Из таких сплавов делается только рабочая (режущая) часть инструмента.

В процессе работы режущая кромка сверла притупляется, поэтому сверла периодически затачивают.

Сверлами производят не только сверление глухих (засверливание) и сквозных отверстий, т.е. получение этих отверстий в сплошном материале, но и рассверливание — увеличение размера (диаметра) уже полученных отверстий. Перовые сверла являются наиболее простыми по конструкции. Они применяются при обработке твердых поковок, а также ступенчатых и фасонных отверстий.

Особую группу сверл составляют центровочные сверла, предназначенные для обработки центровых отверстий. Они бывают простые, комбинированные, комбинированные с предохранительным конусом. Простые спиральные сверла отличаются от обычных спиральных сверл только меньшей длиной их рабочей части, так как ими производится сверление отверстий небольшой длины. Они применяются при обработке высокопрочных материалов, в то время как комбинированные сверла часто ломаются.

Зенкованием называется обработка верхней части отверстий в целях получения фасок ил цилиндрических углублений, например, под потайную головку винта или заклепки.

Выполняется зенкование с помощью зенковок или сверлом большего диаметра;

Зенкерование — это обработка отверстий, полученных; литьем, штамповкой или сверлением, для придания им цилиндрической формы, повышения точности и качества поверхности. Зенкерование выполняется специальными инструментами— зенкерами.

Зенкеры могут быть с режущими кромками на цилиндрической или конической поверхности (цилиндрические и конические зенкеры), а также с режущими кромками, расположенными на торце (торцовые зенкеры). Для обеспечения целостности обрабатываемого отверстия и зенкера на торце зенкера иногда делают гладкую цилиндрическую направляющую часть.

Зенкерование может быть процессом окончательной обработки или подготовительным к развертыванию. В последнем случае при зенкеровании оставляют припуск на дальнейшую обработку.

Развертывание — это чистовая обработка отверстий. По своей сущности она подобна зенкерованию, но обеспечивает более высокую точность и малую шероховатость обработки поверхности отверстий.

Инструмент для развертывания отверстий - развертка. Ручные развертки на своей хвостовой части имеют квадратный конец для вращениия их с помощью воротка. На машинных развертках хвостовик конусный.

Для обработки конических отверстий используют комплект конических разверток из трех штук: черновой (обдирочной), промежуточной и чистовой. Гладкие цилиндрические отверстия обрабатывают развертками с прямыми канавками. Если же в отверстии имеется шпоночный паз, то для его развертывания применяют инструменты со спиральными канавками.

При работе на сверлильных станках применяют различные приспособления для закрепления заготовок и режущего инструмента.

Машинные тиски — приспособление для закрепления заготовок разного профиля. Они могут иметь сменные губки для зажима деталей сложной формы.

Призмы служат для закрепления цилиндрических заготовок.

В сверлильных патронах закрепляют режущие инструменты с цилиндрическими хвостовиками.

С помощью переходных втулок устанавливают режущие инструменты, у которых размер конуса хвостовика меньше размера конуса шпинделя станка.

На сверлильных станках могут выполняться все основные операции по получению и обработке отверстий сверлением, зенкованием, зенкерованием и развертыванием.

Вертикально-сверлильные станки применяются для сверления отверстий диаметром до 75 мм. Они могут обеспечивать операции рассверливания, зенкерования, развертывания и нарезания резьбы.

Настольно-сверлильные станки используются для сверления в мелких деталях отверстий диаметром до 12 мм.

Техника безопасности при сверлении металла:

Работай на исправном сверлильном станке (исправные защитные ограждения, заземление, надежность установки патрона на шпинделе станка).

Надежно закрепи обрабатываемую деталь на столе сверлильного станка.

Запрещается трогать вращающийся патрон станка.

На время сверления одень головной убор, проследи, чтобы все пуговицы на одежде были застегнуты.

Не держи руками заготовку во время сверления.

В конце сверления ослабь подачу сверла.

Опилки после сверления не убирай руками.