Виды и характеристики сверл с зенковкой

Виды и характеристики сверл с зенковкой

Сверло с зенковкой: назначение и виды инструмента. Отличие от аналогичных металлообрабатывающих приспособлений. Основные преимущества. Конструкция и характеристики комбинированных сверл.

Сверло с зенковкой – комбинированный металлорежущий инструмент, предназначенный для сверления отверстий с одновременным снятием фаски или получением углубления конической или цилиндрической формы. Это позволяет расположить головку метизных изделий ниже плоскости заготовки. Используются для обработки металла, дерева пластика и других материалов.

Зенкерование: инструмент и особенности

Зенкерование – это промежуточный процесс обработки отверстий располагаемый, как правило, между сверлением и разверткой. Это получистовая обработка отверстия с целью:

  • повышения точности отверстия до 4-го и даже 5-го класса;
  • улучшения шероховатости;
  • придания строгой геометрической формы.

Также зенкерование применяется при обработке отверстий полученных литьём или обработкой давлением.

Обработка производится с помощью зенкера, инструмента внешне похожего на сверло, но имеющего ряд конструктивных отличий. Основные отличия – это увеличенная перемычка между режущими кромками, увеличенное количество рабочих кромок и срезанный угол. Всё это обеспечивает высокую устойчивость зенкера и его соосность с обрабатываемым отверстием. Так, наличие 3-4 режущих кромок обеспечивает плавное распределение сил в зоне контакта зенкера с обрабатываемой деталью. Геометрия режущей части обеспечивает обработку отверстия без съема металла в продольном направлении.

Зенкеры различаются по количеству зубьев (3 или 4) и конструкции – насадные, цельные и вставные. Выбор инструмента зависит от диаметра отверстия. Так, применение вставных зенкеров (с вставными ножами) рекомендуется для отверстий диаметром от 20 мм., цельные применяются для малых диаметров (от 12 мм.).

Для получения более точных и сложных поверхностей используются комбинированные типы инструмента с большим количеством режущих кромок (до 8). При этом сборные зенкеры применяются совместно с другим металлорежущим инструментом – сверлами, развертками и т. д.

Конические зенковки бывают двух основных видов:

с поперечным отверстием

Это конусообразный режущий инструмент, снабженный отверстием, проходящим через боковую сторону конуса. Отверстие образует на конусе две режущие кромки и является каналом для вывода стружки в процессе резки. Данный инструмент лучше всего подойдет для работы с деревом, пластиком и другими мягкими материалами. Его также целесообразно использовать для удаления заусенцев, оставшихся после предыдущей операции.

с несколькими режущими кромками

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

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

Зенкер своими руками

Зенкер по дереву довольно популярный инструмент на рынке, но в вашем магазине его может не быть, а вещь нужная. А в случае, когда все необходимые компоненты уже есть, в таком случае можно построить зенкерный станок своими руками. Оборудование будет далеко от профессиональных агрегатов, которые используют на предприятиях и фабриках, однако оно имеет преимущества перед дорогими аналогами. Для того, чтобы построить станок нужны следующие вещи:

  • Мощная дрель;
  • Основание ля станка из дерева или металла;
  • Прочный угловой штатива, также из дерева или железа;
  • Самодельная стойка для дополнительной устойчивости;
  • Пружинный механизм, для обратного движения дрели.

Это базовые компоненты, из которых можно собрать станок, который обеспечит устойчивую и точную обработку. От выбора материала будет зависеть прочность, вес, долговечность, цена постройки. Сильно экономить в этом вопросе не стоит, потому что зенкерование – точный процесс, а любое отклонение или недочет может привести к плохим результатам.

Для создания самой насадки используйте саморез или сверло, которое нужно обрезать, добавив новые лезвия. Плюсов у такой конструкции много:

  • Создается в домашних условиях из имеющихся компонентов;
  • Не требуют больших вложений;
  • Можно настраивать в любое время под индивидуальные конфигурации;
  • Возможность проводить самые разные виды стационарных работ с дрелью;

Но даже с учетом всех преимуществ у кустарного зенкера есть ряд недостатков. Некоторые минус незначительны и легко исправляются, однако они есть и по большей части связаны с просчетами во время моделирования и неправильной сборке конструкции. Вот эти минусы:

  • Ошибка во время заточки может привести к завышенному значению диаметра;
  • Быстрый износ насадок;
  • Любой недочет и ошибка приводит к потери качества;

Поэтому нужно уделить внимание на просчитывание конструкции и тестировать станок до его прямого использования. И если сделать все правильно, то такой станок будет отличным помощником в работе с деревянными деталями. А при желании оборудование можно переоборудовать и для железных деталей.

Видеоролик, где описан последовательный процесс создания зенкера по дереву

Зенкер

Обработка металла зенкерованием похожа сверление-это вращение зенкера во круг своей оси. При зенкеровании отверстие улучшается в точности до 9-11 квалитета точности. Так же при помощи зенкера улучшается и шероховатость отверстия до Rz 2,5 мкм.

Основные назначения зенкера:

  1. Калибровка уже готовых отверстий для крепежа(болты, шпильки)
  2. Улучшение качества отверстия перед нарезкой резьбы или использованием развертки.

Зенкерование не делают при помощи обычной дрели или любым другим ручным способом. Ведь цель этой операции направлена на улучшения качества отверстия, что сделать при помощи дрели почти не возможно. Поэтому зенкерование выполняется станочным способом при помощи сверлильного, токарного, фрезерного станков.

Если разделять зенкеры на группы, то в металлообработке выделяют две группы по точности:

  1. Зенкер с номером 1-В основном применяется для получистой обработки в качестве подготовительных работ перед развертыванием или нарезанием резьбы.
  2. Зенкер с номером 2-Применятся для конечных работа. Имеет относительно высокий класс точности H11

По конструкции используются два вида зенкеров-цельные и насадные(разбирающиеся). Если говорить о цельных, их применяют чаще, и они имеют концевик в виде конуса. Имеет канавку для отвода стружки и охлаждения и режущие зубья. Если говорить о насадных зенкерах, их конструкция отличается съемным наконечником, который крепится за счёт внутреннего отверстия.

Так же есть зенкеры, которые применяются намного реже, в особых случаях. А именно это зенкеры с наваренными пластинами из наиболее твердого металла, наваренные или сборные зенкеры.

Материал из которого изготовлен наконечник зенкера

В цельных зенкерах для изготовления режущих зубьев применяется сталь марки P18 или P19. Если зенкер изготовлен для обработки твердосплавных металлов, то его зубья изготовлены из сплавов металлокерамики ВК4, ВК6 или ВК8. Если предстоит обрабатываться стальные изделия- Т15К6

При работе с зенкерами следует учитывать условия работы:

При выполнении работ зенковой не забывайте об охлаждении и смазывании рабочей поверхности и зенковки. Если обрабатываете цветной металл или изделия из стали, применять смазывание и охлаждение не обязательно.

  • При выборе зенкера, учитывайте материал с которым будете работать.
  • Не забывайте о возможности выбора крепления зенкера в патроне станка.
  • Предполагаемый объём отверстий, доступ к обрабатываемому отверстию.
Читайте также  Генераторы своими руками

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.

Развертки конические под конус Морзе

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

Как сделать своими руками?

Довольно часто возникают такие ситуации, что нужно сделать отверстие в деревянной поверхности для крепежных элементов, но такого инструмента, как зенкер по дереву нет в наличии. В этом случае можно такое приспособление сделать своими руками. Для этого понадобится несколько устройств, что есть у каждого мужчины в хозяйстве, а именно:

  1. Ручная дрель.
  2. Также понадобится станина, что будет является, так сказать, фундаментом для будущего станка, поэтому ее необходимо сделать из массивного куска дерева. Это обусловлено тем, что работа должна выполняться максимально точно, поэтому для улучшения эффективности делается балласт в качестве утяжелителя.
  3. Кроме этого, потребуется прикрепление к станине штатива, который должен быть установлен точно под углом 90 градусов.
  4. Еще необходимо соорудить стойку. Зачастую ее делают из ДСП или обычных струганных досок.
  5. Очень важным в этой ситуации является то, что необходимо очень тщательно производить расчеты, а также крепить основу и направляющие детали очень крепко при помощи прочных крепежей.
  6. И, конечно же, потребуется установить пружину, которая будет реализовывать обратный ход. В силу того, что работы будут производиться не одноразово, нужно подбирать такую деталь из высокопрочного сплава, чтобы избежать ее деформации.

Поэтому после конструирования данного устройства необходимо включить дрель на максимальные обороты, и тем самым проверить надежность конструкции. В процессе проверки стоит проверить надежность крепежных элементов и устранить недоработки, если таковые будут обнаружены.

Зенкер конический: конструкция и обработка материалов

Зенкер конический предназначен для обработки конусообразных отверстий незначительной глубины. Основной конструктивной особенностью является наличие прямых зубьев и плоской передней поверхности. Число режущих элементов у инструментов разного диаметра может колебаться в диапазоне от 6 до 12.

Зенкерование является механической операцией, выполняемой посредством токарного станка, на котором закрепляется зенкер. Обрабатываемая заготовка крепится в патроне станка, выверяется правильность ее положения в отношении отверстия. Ось задней бабки и ось шпинделя станка должны полностью совпадать. Это позволяет минимизировать вылет пиноли. В обрабатываемое отверстие наконечник инструмента подается вручную.

Для получения после зенкерования отверстия необходимого диаметра при сверлении делается припуск 1–3 мм. Конкретные параметры припуска определяются в зависимости от диаметра отверстия в обрабатываемой детали. Сложнее всего выполнять зенкерование литых и кованых деталей. Для облегчения направления движения инструмента и его правильной калибровки необходимо предварительно расточить отверстие на 5–10 мм.

Зенкерование может осуществляться также в режиме резания. В этом случае подача инструмента должна быть примерно в 1,5–2 раза выше, чем при рассверливании, скорость движения сохраняется прежней. Глубина резания зенкером составляет около половины припуска на диаметр. Зенковка отверстий инструментом из быстрорежущих сталей проводится с использованием охлаждающих эмульсий. Твердосплавные устройства дополнительного охлаждения не требуют.

Несмотря на высокую точность, которую обеспечивает зенкер при обработке отверстий, полностью избежать брака не получается. Наиболее распространенными дефектами обработки можно считать следующие:

  • Завышенный диаметр отверстия. Самой частой причиной появления этого дефекта является использование инструмента с неправильной заточкой.
  • Заниженный диаметр отверстия. Может получиться, если инструмент был выбран неправильно или использовался сильно изношенный зенкер.
  • Грубая чистота. Этот дефект может иметь в своей основе несколько причин. Чаще всего снижение чистоты вызвано плохой заточкой инструмента. Еще одной распространенной причиной можно считать высокую вязкость материала заготовки, в результате чего он налипает на ленточки инструмента. Дефект может быть вызван и ошибкой токаря, неправильно выбравшего подачу и скорость резания.
  • Не полностью обработанное отверстие. Чаще всего неполная обработка и видимая чернота в отверстии связаны с неправильной фиксацией заготовки или недостаточным припуском под зенкерование, оставленным после сверления.

3 Как правильно зенкеровать металл?

Для зенкерования в домашних условиях углублений под головки болтов или увеличения диаметра отверстия сгодится и сверло, предназначенное для этого. А в качестве исполнительного инструмента подойдет электрическая или даже ручная дрель. Однако, в масштабах производства зенкерование – точная операция, требующая большой мощности. Поэтому эта механическая обработка является машинной и выполняется на станках:

  • токарных – наиболее часто;
  • сверлильных – наиболее часто;
  • фрезерных (вертикальных или горизонтальных) – редко. Как правило, на оборудовании с ЧПУ в качестве части программы;
  • расточных – часто, в порядке вторичной операции;
  • агрегатных – в качестве одной из операций автоматизированной линии.


При обработке отлитого отверстия рекомендуется его предварительно расточить резцом на 5–10 мм в глубину, чтобы дать инструменту для зенкерования первоначальное направление. При работе со сталью следует использовать СОЖ (смазочно-охлаждающие жидкости). Зенкерование цветных металлов и чугуна не требует охлаждения. Очень важно правильно подобрать металлорежущий инструмент для зенкерования. При этом принимают во внимание следующие факторы:

  1. тип требуемой оснастки определяется материалом детали, расположением отверстия, характером обработки и серийностью производства;
  2. размер инструмента подбирают, учитывая глубину, диаметр отверстия и необходимую точность обработки;
  3. конструкция выбираемого инструмента зависит от способа его закрепления на станке;
  4. материал металлорежущей оснастки зависит от режима работы, материала детали и других факторов.
Читайте также  Как почистить стиральную машину с помощью лимонной кислоты


Выбранный по справочникам или согласно ГОСТ зенкер должен будет соответствовать следующим техническим условиям применения:

  • в изделиях из конструкционной стали отверстия диаметром до 40 мм обрабатывают оснасткой для зенкерования из быстрорежущей стали с 3–4 зубьями и диаметром 10–40 мм;
  • в изделиях из сталей, закаленных и труднообрабатываемых, для расточки отверстий используют инструмент с твердосплавными пластинами, имеющий 3–4 зуба и диаметр 14–50 мм;
  • в изделиях из конструкционной стали расточку отверстий диаметром до 80 мм проводят оснасткой из быстрорежущей стали с насадными головками и диаметром 32–80 мм;
  • в изделиях из цветных металлов и чугуна глухие отверстия растачивают перовым инструментом;
  • глухие отверстия 15–25 мм обрабатывают специальной оснасткой для зенкерования, у которой в корпусе есть специальный канал для подачи в зону резания СОЖ.


При зенкеровании необходимо соблюдать припуски. Диаметр инструмента должен совпадать с окончательным диаметром обрабатываемого отверстия. Если предполагается последующая дополнительная расточка разверткой, то диаметр оснастки для зенкерования должен быть уменьшен на 0,15–0,3 мм. В случае с предшествующим черновом растачивании или сверлении под зенкерование оставляют припуск на сторону в 0,5–2 мм.

Зенкерование гораздо более производительно, чем обработка резцами. Для оснастки из быстрорежущей стали скорость резания примерно такая, как в процессе сверления, а подачи – больше в 2,5–3 раза. Таким образом, зенкерование производится быстрее сверления.