Зенкер — вид режущего инструмента¶
Зенкер — это многолезвийный металлорежущий инструмент цилиндрической формы, предназначенный для обработки отверстий в заготовках с целью увеличения их диаметра, улучшения формы и точности, а также повышения качества поверхности. Зенкеры применяются в станочном производстве, в основном на токарных, сверлильных, расточных и револьверных станках, а также на станках с ЧПУ. Инструмент относится к классу прецизионного режущего инструмента и занимает промежуточное положение между сверлом и разверткой по точности получаемого отверстия.
¶Назначение и принцип работы
Зенкерование — это технологическая операция, при которой с помощью зенкера из заготовки снимается слой материала со стенок и дна (или торца) предварительно подготовленного отверстия. Основные задачи, решаемые зенкером:
- увеличение диаметра отверстия до заданного размера;
- исправление формы отверстия (устранение овальности, конусности, отклонений от цилиндричности);
- улучшение качества и чистоты обработанной поверхности;
- подготовка отверстия к последующей развертке или нарезанию резьбы;
- обработка торцевых и цилиндрических углублений (зенкерование ступенчатых отверстий).
По точности получаемого отверстия зенкерование уступает развертыванию, но превосходит сверление. Зенкер снимает припуск, оставленный после сверления, и формирует отверстие с повышенной точностью по сравнению со сверлом, поскольку инструмент имеет большее число режущих кромок и жёсткую конструкцию.
¶Конструктивные особенности
Зенкер представляет собой стержень цилиндрической или конической формы, на рабочей части которого выполнены несколько спиральных или прямолинейных зубьев (обычно от 3 до 12). Классическая конструкция включает следующие элементы:
- Рабочая часть — несущая зубья часть инструмента, непосредственно снимающая припуск. Может быть спиральной (для обработки сквозных отверстий) или прямозубой (для ступенчатых и глухих отверстий).
- Хвостовик — цилиндрическая или коническая часть для закрепления инструмента в шпинделе станка. Конические хвостовики (система Морзе) обеспечивают точное самоцентрирование и надёжную фиксацию.
- Отвод — винтовая канавка, обеспечивающая отвод стружки из зоны резания.
Зенкеры изготавливают из инструментальных быстрорежущих сталей (Р6М5, Р6М3К5 и аналоги), а также оснащают пластинами из твёрдых сплавов (ВК, ТТ, ТК серии) и металлокерамики. Твёрдосплавные зенкеры применяются для высокопроизводительной обработки и работ с повышенными скоростями резания.
¶Классификация
По конструкции рабочей части зенкеры подразделяются на:
| Тип | Особенности | Применение |
|---|---|---|
| Цилиндрические спиральные | Спиральные зубья, равномерный припуск | Сквозные отверстия, предварительная обработка |
| Цилиндрические прямозубые | Прямолинейные зубья | Ступенчатые и глухие отверстия |
| Конические | Рабочая часть в виде усечённого конуса | Обработка конических отверстий под конусные посадки |
| Зенкеры-центровки | Комбинированный инструмент | Центрование и зенкерование за один проход |
По способу закрепления режущих пластин различают зенкеры цельные (из цельного куска инструментальной стали) и сборные (с приваренными или механически закреплёнными твёрдосплавными пластинами).
¶Технологические параметры
При зенкеровании основными технологическими параметрами являются:
- Припуск на зенкерование — обычно составляет 1,5–4 мм на диаметр в зависимости от диаметра отверстия и требуемой точности.
- Подача — в зависимости от материала заготовки и типа инструмента находится в диапазоне 0,3–1,5 мм/об.
- Скорость резания — для быстрорежущих зенкеров 15–30 м/мин, для твёрдосплавных — до 80–120 м/мин.
Зенкерование может выполняться как в центрах (при обработке на расточных станках), так и без центров — при закреплении инструмента в шпинделе станка. Для обеспечения соосности обработанного отверстия с ранее просверленным применяют направляющие втулки или используют жёсткую оснастку.
¶Отличие от смежных операций
Зенкерование часто путают с развертыванием и подрезкой. Основные отличия:
- Зенкер снимает большой припуск и обеспечивает среднюю точность (IT10–IT11), развертка — малый припуск и высокую точность (IT6–IT9).
- Зенкер может обрабатывать как цилиндрические, так и конические поверхности, а также выполнять подрезку торца.
- Развертка имеет большее число зубьев (обычно 6–12 и более) и предназначена преимущественно для чистовой обработки.
¶Применение
Зенкеры широко применяются в машиностроении, приборостроении и инструментальном производстве. Основные отрасли использования — автомобилестроение, авиация, станкостроение, нефтегазовое оборудование. В российской промышленности зенкеры производятся по стандартам ГОСТ 14033-88 (зенкеры цилиндрические конические с коническим хвостовиком по ГОСТ 2209-76 и др.), а также в соответствии с отраслевыми техническими условиями.
Инструмент выпускается в широком диапазоне диаметров — от 10–12 мм до 100 мм и более. Для мелкосерийного и массового производства применяются зенкеры с сменными твёрдосплавными пластинами, что позволяет оперативно менять затупившиеся режущие элементы без замены всего инструмента.
Источники:
- ГОСТ 14033-88. Зенкеры цилиндрические конические. Технические условия.
- ГОСТ 2209-76. Инструменты металлорежущие. Зенкеры. Общие технические условия.
- Справочник технолога-машиностроителя: в 3 т. — М.: Машиностроение.
- Косилов И. Н., Бешетов Б. С. Технология машиностроения: учебник для вузов.