Технологический процесс изменения размеров и форм деталей, как правило, не обходится без такого вида как зенкерование. В переводе с немецкого, слово означает "проходить", "углублять". Если говорить точнее, то это процесс, во время которого увеличивают диаметр отверстий. Его можно сравнить с рассверливанием. Зенкерование - это механическая операция, во время которой производится растачивание отверстий, с целью повышения качества их поверхности и точности.

Получение отверстий

Для того чтобы досконально разобраться в том, что такое зенкерование, необходимо иметь представление, как делают отверстия в деталях. Допустим, в заготовке необходимо просверлить отверстие пятого класса точности диаметром 12 мм.

Важный показатель, который влияет на максимальные и минимальные значения - это требуемый квалитет. Например, необходимо выполнить чистовое зенкерование отверстия на диаметр 85 мм с квалитетом Н11. Исходя из таблиц полей допусков отверстий при номинальных размерах от 1 до 500 мм, для 11 квалитета (для диаметров от 80 мм до 120 мм) поле допуска составляет: верхнее значение - «+220», а нижнее -«0», то есть 85 +220 мм. Максимальный диаметр рассверливаемого отверстия не может превышать 85,22 мм, а минимальный - 85 мм.

При этом допуск на размер — это разница между D max и D min , то есть он будет составлять 0,22 мм. Если же говорить о браке, то для отверстия неисправимым будет считаться диаметр выше значения 85,22 мм, а исправимым - меньше 85 мм.

Инструмент, известный как цековка, используется для дополнительной обработки отверстий в деталях, которые должны быть точно соединены друг с другом. Такая операция, как цекование, необходима для формирования с высоким уровнем качества и точности опорных поверхностей для различных крепежных изделий – болтов, шайб и др.

Сфера применения

Все типы цековок, по сути, можно отнести к разновидности зенкера. Последний нельзя использовать для рассверливания или углубления отверстий, хотя он и предназначен для их обработки. Технологическая операция, которую выполняют цековкой, называется цекование. Если при помощи зенкерования повышают точность геометрических параметров и качество выполнения боковой поверхности отверстия, то цекование используется для формирования и выравнивания торцевой площадки вокруг уже сформированного отверстия. Посредством цековок выполняются следующие технологические операции:

• обработка в отверстиях различного типа опорных плоскостей, которые необходимы для размещения таких крепежных элементов, как шайбы, упорные кольца, болты, винты и др.;
• зачистка торцов закладных конструктивных элементов.

Цековка как режущий инструмент может использоваться для работы не только с чугунными и стальными деталями, но и с изделиями из цветных металлов. При помощи цековок одновременно решают две важные задачи: повышение качества поверхности, которая подвергается обработке, и достижение строгой перпендикулярности ее расположения к оси уже сформированного отверстия.

Цековку за конструктивную и технологическую схожесть часто называют торцевым зенкером. При этом она может устанавливаться на сверлильное, токарное и другое .

Типы и конструктивные особенности

Цековка – это цилиндрический инструмент осевого типа, режущие зубья которого расположены на его торцевой части. На боковой поверхности находятся канавки, служащие для отвода стружки из области резания. За обеспечение перпендикулярности подвергаемой обработке плоскости и оси отверстия отвечает специальная цапфа, которая тоже находится на торцевой части. Такая направляющая цапфа в процессе выполнения обработки закрепляется в отверстии обрабатываемой детали. Как и любой другой инструмент осевого типа (сверла и др.), данное приспособление фиксируется в станке при помощи специального хвостовика.

Нормативным документом, определяющим технологию производства цековок, является ГОСТ 26258-87. По требованиям данного стандарта, инструмент для цекования подразделяется на следующие категории:

• с хвостовиком цилиндрического типа и направляющей цапфой, составляющей с цековкой единое целое;
• с хвостовиком конического типа и цапфой, которая может сниматься и заменяться на другую;
• насадного типа в виде режущей головки цилиндрической формы, которая надевается на специальную оправку с коническим хвостовиком (направляющая цапфа тоже сменная и закрепляется в той же самой оправке);
• со сменной цапфой и хвостовиком, который фиксируется в штифтовом замке оборудования.

Рабочая часть цековок насадного типа, приспособлений с хвостовиками конического типа и закрепляемыми в штифтовом замке может выпускаться в двух конструктивных исполнениях:

• целиком из ;
• с напайками из твердых сплавов.

ГОСТ 26258-87 устанавливает, что инструменты, хвостовик которых имеет цилиндрическую форму, изготавливаются только из быстрорежущей стали. Если говорить о назначении инструментов с режущей частью из разных материалов, то те из них, которые снабжены твердосплавными пластинами, могут использоваться для работы как с чугуном, так и с конструкционными сталями, а цековки с рабочей поверхностью из быстрорежущей стали применяют исключительно для обработки деталей из конструкционных сталей.

Неодинаково и количество рабочих лезвий у цековок различного типа. Так, рабочая часть инструментов с цилиндрическим хвостовиком может быть оснащена двумя или четырьмя лезвиями, у всех остальных категорий – только четырьмя.

Тип хвостовика, которым оснащен инструмент, определяет и способ его установки на оборудовании.

• Цековка с хвостовиком цилиндрического типа устанавливается в сам патрон оборудования.
• Для установки инструмента, хвостовик которого имеет коническую форму, используется посадочное отверстие, выполненное под конус Морзе.
• Чтобы установить на оборудование цековку, фиксируемую в замке штифтового типа, на станке необходимо наличие такого замка.

Требования государственных стандартов к изготовлению цековок

Требования к производству цековок определяет ГОСТ 26258-87. Так, согласно этому документу, инструмент насадного типа, а также тот, диаметр рабочей части которого не больше 8 мм, а хвостовик имеет цилиндрическую форму, производится в цельном виде. Инструменты, диаметр режущей части которых составляет более 8 мм, со всеми типами хвостовиков, должны иметь сварную конструкцию. К качеству сварных швов, при помощи которых изготавливается такой инструмент, предъявляются высокие требования. В этих швах исключается наличие трещин и прожогов, они не должны содержать следов окисления, трубчатых полостей и пор.

Основной стержень цековок, включая хвостовик, делают из стали марок 45, 40 Х или 45Х. Для режущей части могут быть использованы следующие материалы.

• Инструменты, которые целиком изготовлены из быстрорежущей стали, выполняются из материала, требования к которому оговариваются положениями ГОСТа 19265.
• Материалами для режущей части цековок с твердосплавными пластинами могут быть ВК6, ВК6М, Т5К10, Т15К6. Требования к характеристикам материала таких пластин оговариваются в ГОСТе 3882, а к их геометрической форме и размерам – в ГОСТе 25400.

Твердосплавные пластины на рабочей части инструмента фиксируются при помощи припоя марок МНМц 68-4-2, латуни марок Л63 или Л68. Толщина припоя должна составлять не менее двух десятых миллиметра.

Как и поверхность сверл, резцов и других металлорежущих инструментов, поверхность цековок должна быть лишена дефектов – следов коррозии, трещин, пустот и заусенцев. На шлифованной части не допускается наличие трещин и надрывов, а на рабочей – сколов и прижогов. Центровые отверстия цековок после закалки и отпуска не должны иметь углублений и разработанных мест.

Такой геометрический параметр цековки, как обратная конусность (уменьшение диаметра по направлению к хвостовику), должен отличаться равномерностью по всей длине рабочей поверхности (для инструмента из быстрорежущей стали), по всей высоте режущих пластин (для инструмента с твердосплавными напайками). Допуски на указанный параметр, согласно чертежу и требованиям нормативного документа, должны составлять для цековок из быстрорежущей стали не более 0,08–0,16 мм на 100 мм длины рабочей части, для цековок с напайками из твердого сплава – 0,05–0,1 мм на весь размер пластин.

Зенкеры предназначаются для обработки цилиндрических отверстий: необработанных (литых и штампованных) и предварительно просверлен­ных с целью улучшения чистоты поверхности и повышения точности этихотверстий, а в ряде случаев и подготовки их к дальнейшему развертыва­нию. При обработке отверстий, полученных литьем, ковкой или штампов­кой, применяют зенкеры, а не сверла, т.к. при работе по корке они более устойчивы. Среднее значение припуска под зенкерование после сверления составляет примерно 0,5...3 мм на сторону.

По форме режущей части зенкер напоминает спиральное сверло, но в отличие от сверла он имеет не две, а три или четыре главные режущие кромки, расположенные на режущей части; кроме того, зенкер не имеет поперечной кромки. По сравнению со сверлом зенкер обладает повышен­ной жесткостью и благодаря наличию нескольких режущих лезвий имеет хорошую ориентировку относительно уже сделанного отверстия, поэтомуэтот тип инструмента применяют часто для исправления геометрии отвер­стия (получение цилиндричности).

Цилиндрический зенкер имеет следующие основные части (см. рис.7):режущая (заборная) часть, несущая режущие кромки. Эта часть ин­струмента выполняет основную работу резания;калибрующая (направляющая) часть, имеющая узкие фаски и слу­жащая для направления зенкера в отверстии в процессе резания;хвостовик, служащий для закрепления зенкера в шпинделе станка.

Рис. 7. Элементы и части цилиндрического зенкера.

Рис. 8. Разновидности цельных зенкеров.

Для обработки цилиндрических поверхностей применяются цельные зенкеры: с прямыми канавками (рис.8,а), с винтовыми канавками (рис. 8,6), с напаянными твердосплавными пластинами (рис. 8,в). Эти три типа зенкеров можно использовать для обработки отверстий как ручным способом, так и с помощью металлорежущего оборудования. Зенкер, изображенный на рис. 8,г применяется только при обработке на станках (вследствие неразвитой направляющей части) и называется машинным

На рисунке 9 показаны различные виды насадных зенкеров, которые закреп­ляются на оправке станка и вручную не используются: с напаянными твердосплав­ными зубьями (рис.9,а), со вставными зубьями (рис. 9,6) и цельный (рис. 9, в.)

Для обработки входной или выходной части отверстия с целью снятия фаски или для изготовления углубления под головку болта, винта или заклепки использу­ется операция зенкования, которая выполняется зенковками (см. рис. 10).

Рис. 9. Насадные зенкера

Рис. 10. Разновидности зенковок

V. Развертки, их назначение, виды и конструкция.

Развертка (рис. 11) - многолезвийный инструмент, предназначенный для чистовой обработки отверстий обычно после зенкерования. Число лезвий составляет от 6 до 12. После операции развертывания получается низкая шероховатость поверхности (высокая чистота) и достаточно точный размер (по 6...8 квалитету). Припуск под обработку составляет 0,05.. .0,3 мм на сторону.

Рис. 11. Элементы цилиндрической развертки.

Развертывание отверстий можно выполнять на сверлильных или токарных станках, а также вручную. Развертки, применяемые для станочного развертывания отверстий, называются машинными (см. рис. 12).

Рис. 12. Виды машинных разверток.

Машинные развертки отличаются от ручных более короткой рабочей частью. Они закрепляются в качающихся (плавающих) державках, установленных в патроне или непосредственно в шпинделе станка. Ручная развертка, не имеющая возмож­ность быть сцентрированной на станке, имеет длинную заборную часть, благодаря которой инструмент имеет возможность самостоятельно центрироваться по отвер­стию. На рисунке 13,а показана ручная цилиндрическая развертка с прямым зубом, на рисунке 13,6 - с. винтовым зубом и на рисунке 13,в - ручная коническая развертка с прямым зубом

Рис. 13. Разновидности ручных разверток.

Конические развертки применяются для предварительного и окончательного развертывания конических поверхностей. Обычно такие развертки состоят из ком­плекта (см. рис. 14), первая - черновая (рис. 14,а) - обращает цилиндрическое от­верстие в ступенчатое. Промежуточная коническая развертка (рис. 14,6) предназна­чена для раздробления стружки и придания отверстию более правильной кониче­ской формы. Последняя - чистовая развертка (рис. 14,в) - снимает стружку по всей режущей кромке конуса.

Рис. 14. Комплект конических разверток.

По своему устройству развертки делятся на две больших группы: постоянные и регулируемые. На рисунке 15 показана цилиндрическая регулируемая развертка. Корпус такой развертки сделан полым коническим, с продольными канавками, про­резанными между зубьями на длине рабочей части. При завертывании винта, расположенном с торца развертки, шарик, расположенный внутри, продвигаясь по внут­ренней конической поверхности, "распирает" тело инструмента, тем самым изменяя наружный диаметр.

Рис. 15. Регулируемые ручные развертки.

Для получения отверстий идеальной цилиндрической формы с низкой шеро­ховатостью поверхности применяется растачивание. В качестве инструмента ис­пользуется обычно расточный резец (рис. 16). Операция растачивания может произ­водиться на станках токарной группы, расточных станках и на координатно-расточных.

Для нарезания резьбы в отверстиях применяются метчики. Метчик - режущий инструмент, представляющий собой закаленный винт, на котором прорезано не­сколько продольных канавок (прямых или винтовых), образующих режущие кромки (рис. 16). Метчик имеет рабочую часть и хвостовик, заканчивающийся квадратом. Рабочая часть метчика состоит из заборной и калибрующей частей. Заборная часть - передняя конусная часть метчика, которая первой входит в отверстие и осуществ­ляет всю основную работу резания. Калибрующая часть направляет метчик в отвер­стие и окончательно калибрует резьбу.

Ручные метчики - служат для нарезания резьбы вручную. Они обычно изго­тавливаются комплектами из двух или трех метчиков. В комплект, состоящий из трех метчиков, входят черновой, средний и чистовой метчики.

Машинно-ручные метчики применяются для нарезания цилиндрической и конической резьбы в сквозных и глухих отверстиях. Этими метчиками можно наре­зать машинным способом резьбы всех размеров и вручную

Рис. 16. Ручной метчик и его элементы.

Зенкование и зенкерование

К атегория:

Сверление металла

Зенкование и зенкерование

Зенкованием называется обработка выходной части отверстия, например снятие заусенцев с краев отверстия, расширение центровых отверстий, образование углублений под потайные головки винтов и заклепок. Инструмент, применяемый для этой цели, называется зенковкой. Зенковки по форме режущей части подразделяются на конические и цилиндрические, имеющие торцовые зубья и снабженные цапфой.

Конические зенковки предназначены для снятия заусенцев в выходной части отверстия, получения конического углубления в отверстии под опоры конических головок винтов и заклепок и для центрования отверстий. Наибольшее распространение получили конические зенковки с углом конуса при вершине 30, 60, 90 и 120°.

Цилиндрические зенковки с торцовыми зубьями1 применяются для расширения выходной части цилиндрических отверстий под головки винтов, под плоские шайбы, а также для подрезания торцов, плоскостей бобышек, для выборки уступов и углов. Число зубьев у этих зенковок от 4 до 8.

На рис. 190 показаны зенковки различных видов и примеры обработки ими отверстий.

Зенкерованием называется обработка готовых отверстий, полученных отливкой, штамповкой или сверлением, с целью придать им строго цилиндрическую форму, большую точность и лучшую чистоту поверхности. После зенкера отверстие получается 4 и 5-го классов точности.

Отверстия 2 и 3-го классов точности получают развертыванием. Следовательно, зенкерование может быть и промежуточной операцией между сверлением и развертыванием.

Зенкеры (рис. 191) разделяются на цельные и насадные, а по количеству зубьев (перьев) - на трехперые и четырехперые. Цельный зенкер имеет три или четыре режущие кромки, а насадной - четыре режущие кромки. Для обработки отверстий диаметром 12-35 мм применяют зенкеры цельной конструкции, а для обработки отверстий диаметром в пределах 24-100 мм - насадные зенкеры.

Зенкование и зенкерование, как и процесс сверления, происходит при двух совместных относительных движениях инструмента - вращательном и поступательном вдоль оси. Сверло, выбираемое для сверления отверстия под обработку зенкером, должно иметь диаметр, уменьшенный против диаметра окончательно обработанного отверстия на величину припуска. В табл. 12 приводятся диаметры зенкеров и рекомендуемые припуски (на сторону) под зенкерование.

Рис. 1. Зенковки: а - для обработки отверстия под коническую головку винта, б - примеры работы коническими зенковками, в - зенковки для обработки отверстий под цилиндрические головки и шейки, г -отверстие, раззенкованное под цилиндрическую головку винта, д - отверстие, раззенкованное под шейку винта, е - соединение деталей винтом через раззенкованное отверстие

Просверлить отверстие – дело, казалось бы, очень простое, но недостаточно просто просверлить отверстие, при работе с металлом часто необходима точность, которую нельзя получить, применяя обычное сверло.

Также возникает необходимость «спрятать» головки болтов, которые торчат над поверхностью изделия. Дополнительные операции над отверстиями проводят с помощью зенковки и цековки. Цековка, по сути, является разновидностью зенковки за исключением характера работы, поэтому процесс цековки иногда называют торцевым зенкерованием. Процесс цековки обратной часто называют разверткой.

Что это за инструмент, и какая от него польза

Цековка представляет собой металлорежущий инструмент для работы с просверленными отверстиями. Цековка для отверстий применяется с целью получения опорных поверхностей под шайбы, болты, винты и заклепки, а также для повышения точности отверстия. Обработку отверстия при помощи цековки называют цекованием.

Материалы для режущей части: быстрорежущая сталь (HHS) и твердосплавная сталь. Все параметры цековки, а также обозначение должны соответствовать ГОСТу 26258-87.

Само изделие состоит из нескольких составляющих:

• хвостовик (основная часть);
• лезвия (рабочая часть);
• направляющая цапфа;

Цековки применяются для работы по дереву и металлу.

Цековка, ГОСТ 26258-87:

• Цековки с цапфами цельные.
• Насадные цековки со сменными цапфами.
• Насадная на основание. Основанием может выступать обычное сверло, оно же в данной конструкции выступает цапфой.
• Режущая часть диаметром от 0,022 см до 2 см. С хвостовиком цилиндрической формы.
• Режущая часть диаметром от 3,4 см до 6,1 см. С основанием под штифтовый замок;
• Режущая часть диаметром от 1,35 см до 6,1 см. С основанием конической формы.

Инструменты из HSS стали применяются для работы со многими марками чугуна и различными марками конструкционных сталей. Инструменты с твердосплавной рабочей частью могут применяться для обработки деталей только из конструкционных сталей.

Установка в патрон производится следующим образом:

• Хвостовик цилиндрической формы вставляется прямо в патрон;
• Хвостовик конической формы закрепляется при помощи конуса Морзе;
• Для фиксации хвостовика с креплением под штифтовой замок крепится в соответствующий замок.

Требования к изделию, согласно ГОСТ 26258-87:

• Цилиндрическая цековка, режущая часть которой менее 8 мм в диаметре, должна производиться цельной.
• Цековки с режущей частью более 8 мм делают из нескольких частей, для соединения частей инструмента применяют сварку.
• Хвостовик изготавливается из инструментальной стали марок 40Х, 45Х или 45.
• Обратная конусность должна соответствовать заданным нормам.

Требования к сварному шву при производстве инструментов для цекования:

• Толщина припоя (зачастую применяют материал МНМц 68-4) не должна превышать нормы, заданные ГОСТом 26258-87.
• Такой шов не должен содержать каких-либо изъянов (трещины, поджоги).
• Также не должна содержать каких-либо повреждений режущая часть инструмента.

Обозначение и маркировка на изделие наносится при изготовлении. Внешний вид изделия анализируется посредством визуального осмотра. Анализ сверл на соблюдение заданных размеров и требований по стойкости и работоспособности производят при помощи специальных приборов и приспособлений в сверлильных аппаратах.

Применение цековки

Металлорежущая торцевая зенковка применяется для обработки уже готовых отверстий в металлических изделиях. Рабочая часть торцевой зенковки может иметь различное количество лезвий, но наибольшее распространение получил инструмент с тремя лезвиями. Насадная часть применяется при диаметрах свыше 0,8 см.

Для обратной цековки (развертывания) применяется режущая часть с количеством лезвий до 14. Обратная цековка позволяет довести выемку цилиндрической формы до требуемой точности, снимая доли миллиметров. Не путайте развертку и зенкер. Зенкер делает лишь заготовку, которую разверткой доводят до требуемой точности. Также, помимо цилиндрических обратных цековок, применяются конусные развертки для обработки конических отверстий.

Применение цековки автомобилистами

Автомобилисты часто применяют цековку для проточки поршней под клапана. Без должной сноровки и необходимого опыта есть риск просто испортить поршень. Чтобы понять, что это такое, перед работой необходимо внимательно изучить чертеж и уяснить все нюансы. Новичкам необходимо взять старый поршень, для того чтобы «набить руку» и не испортить новый поршень.

Для проточки применяют специальные приспособления, изготовленные из старого комплекта. Данное приспособление позволяет не обращаться к токарю при возникновении подобного вопроса, а самому произвести необходимые манипуляции.

При работе с цековкой необходимо соблюдать меры безопасности и следить за исправностью всех инструментов, включая электрическое оборудование.