Зенкерование как метод обработки отверстий¶
Зенкерование — это вид механической обработки расточением, заключающийся в расширении предварительно полученного (литого, штампованного, сверлёного или литого) отверстия с целью повышения его точности, чистоты и правильности формы. Обработка выполняется многолезвийным режущим инструментом — зенкером — и обычно служит промежуточной операцией между черновым сверлением и чистовым зенкованием или развертыванием.
¶Назначение операции
Зенкерование применяется в случаях, когда необходимо:
- повысить точность отверстия по диаметру и соосности;
- исправить отклонения формы (овальность, конусность), допущенные при сверлении;
- улучшить качество поверхности стенок под последующую чистовую обработку;
- подготовить отверстие под калибрование разверткой или зенковкой под потайной крепёж.
По точности зенкерование относится к получистовым операциям: по стандартной классификации оно обеспечивает квалитеты IT9—IT10 (в отдельных случаях до IT8) и шероховатость Ra 1,25—2,5 мкм. Для сравнения, сверление даёт обычно квалитеты IT11—IT13, а развертывание — IT6—IT8.
¶Инструмент
Зенкер представляет собой разновидность зенкера-сверла или расточного резца с несколькими (обычно 3—6) режущими зубьями, расположенными по окружности. По конструкции различают:
- Неподвижные (цельные) зенкеры — монолитные инструменты из быстрорежущей стали или с напайными пластинами из твёрдого сплава;
- Раздвижные зенкеры — с регулируемым диаметром, что позволяет одним инструментом обрабатывать диапазон отверстий;
- Зенкеры со сменными пластинами — наиболее распространённые в современном производстве, оснащаемые пластинами из твёрдых сплавов (ВК, ТТ и др.) или с покрытиями.
Конструктивно зенкер отличается от сверла большей жёсткостью: крупный шаг спирали, увеличенный угол при вершине (обычно 60° против 118° у сверла) и наличие направляющих рёбер, обеспечивающих стабильное положение инструмента в отверстии.
¶Виды зенкерования
По способу выполнения различают:
- Неподвижное зенкерование — заготовка закреплена, зенкер вращается и подаётся в осевом направлении. Наиболее распространённый вариант на станках-автоматах и в поточных линиях.
- Подвижное зенкерование — зенкер закреплён неподвижно (обычно в шпинделе большого станка), а заготовка вращается и подаётся. Применяется при обработке крупногабаритных деталей, например на расточных станках.
- Раздвижное зенкерование — выполняется инструментом с регулируемыми ножами, что даёт возможность точной настройки диаметра.
По типу станочного оборудования операция выполняется на сверлильных, расточных, горизонтально-сверлильных станках, а также на станках-автоматах.
¶Режимы резания
При выборе режимов зенкерования учитываются материал обрабатываемой заготовки, материал и конструкция инструмента, диаметр и глубина отверстия. Подача при зенкеровании обычно в 1,5—2 раза больше, чем при сверлении тем же инструментом, поскольку поперечная сила компенсируется направляющей частью зенкера в отверстии. Скорость резания, напротив, может быть несколько ниже скорости сверления, так как зенкер работает преимущественно на чистовой стадии.
При обработке чугунов и цветных металлов зенкерование выполняется без охлаждения или с воздушным охлаждением; при обработке стали применяется эмульсионное охлаждение.
¶Точность и классификация по ГОСТ
В России зенкеры стандартизированы: ГОСТ 13855-78 устанавливает зенкеры цилиндрические конические, ГОСТ 16799-78 — зенкеры цилиндрические с цилиндрическим хвостовиком и коническим переходом, ГОСТ 2208-78 — зенкеры раздвижные. Требования к точности обработанных отверстий регламентируются общими стандартами на допуски (ГОСТ 16489 и др.).
¶Применение
Зенкерование широко применяется в машиностроении при изготовлении корпусных деталей (блоков цилиндров, корпусов редукторов, картеров), при обработке отверстий под пальцы и оси, в прессовом и штамповом производстве для калибрования отверстий в поковках и штамповках. Операция незаменима в крупносерийном и массовом производстве, где она встраивается в поточные линии между сверлением и развертыванием.
¶Отличие от смежных операций
Зенкерование часто путают со смежными операциями обработки отверстий. Основные отличия:
| Операция | Инструмент | Назначение |
|---|---|---|
| Сверление | Сверло | Получение отверстия в сплошном материале |
| Зенкерование | Зенкер | Расширение и получистовая обработка отверстия |
| Зенкование | Зенковка | Обработка торца, фаски, углубления под головку болта |
| Развертывание | Развертка | Чистовая доводка отверстия до высокой точности |
Зенкерование снимает припуск 0,5—3 мм по диаметру (в зависимости от диаметра и материала), оставляя на развертывание 0,1—0,3 мм.
Источники:
- Справочник технолога-машиностроителя / под ред. Б. С. Балакшина. — М.: Машиностроение.
- ГОСТ 13855-78. Зенкеры цилиндрические конические. Технические условия.
- ГОСТ 16799-78. Зенкеры цилиндрические с цилиндрическим хвостовиком и коническим переходом.
- ГОСТ 2208-78. Зенкеры раздвижные. Технические условия.
- Косилова Г. Б., Мещерякова Р. Т. Справочник технолога-машиностроителя: в 2 т. — М.: Машиностроение.