Зенковка: что это такое и когда применяется

   В металлообработке и деревообработке создание аккуратных отверстий с ровными стенками часто вызывает вопросы у начинающих мастеров. После просверливания металлической или деревянной заготовки края остаются острыми, с заусенцами, а головку болта невозможно спрятать вровень с поверхностью. Возникает необходимость в финишной доработке просверленных участков. Именно здесь на помощь приходят специальные операции, улучшающие геометрию посадочного места.

Если вы задались вопросом, зенковка – что это такое, стоит подробно разобрать тонкости процесса, типы инструментов и специфику их применения на производственных станках или в руках обычного мастера.

Обработка отверстий зенкерованием: что это такое?

   Зенкерование – это получистовая или чистовая механическая операция по металлу. Она направлена на расширение цилиндрических отверстий, предварительно полученных сверлом, отливкой или штамповкой. Вектор движения направлен вдоль оси вращения. В отличие от чернового сверления, здесь снимается тонкий слой материала. Благодаря этому повышается класс точности (вплоть до 11-го квалитета) и снижается шероховатость стенок отверстия.

Для чего применяют?

   На производстве операция является промежуточным или финальным этапом перед нарезанием резьбы, развертыванием или сборкой деталей. Главные задачи процесса:

• улучшение качества поверхности просверленных участков;

• калибровка диаметра отверстия под точную посадку вала или штифта;

• исправление оси, если сверло немного увело в сторону;

• подготовка базы для последующего точного развертывания.

Чаще всего зенкерование применяется в машиностроении, где допуски на посадку деталей исчисляются сотыми долями миллиметра.

Оборудование и инструменты для зенкерования

Рабочим элементом здесь выступает зенкер. Визуально он напоминает обычное сверло, однако имеет большее количество режущих кромок – обычно от трех до шести. Увеличенное число перьев обеспечивает жесткость и стабильность при резании, параллельно исключаются вибрации. Резание отверстий осуществляется на токарных, сверлильных, расточных или фрезерных станках.

Какие бывают?

   Классификация зенкеров довольно обширная. По конструктивному исполнению выделяют следующие виды инструмента:

• Цельные. Изготавливаются из одного куска быстрорежущей стали (Р6М5 или аналогов). Подходят для работы с диаметрами отверстий до 32 мм.

• Насадные. Используются для крупных диаметров углублений (от 32 до 80 мм). Насаживаются на специальную оправку.

• С твердосплавными пластинами. Оснащаются напайными или сменными элементами из карбида вольфрама. Ими обрабатывают чугун, легированные стали и другие твердые сплавы.

В зависимости от формы рабочей части выделяют три основных вида зенкеров:

• Цилиндрические. Применяются для равномерного расширения диаметра и выравнивания стенок уже просверленных отверстий.

• Конические. Помогают формировать углубления под углом. Это нужно, например, чтобы спрятать шляпку болта заподлицо с поверхностью детали.

• Ступенчатые. Позволяют за один заход вырезать сложный профиль отверстий с разными диаметрами на разной глубине.

   Качество готовой поверхности напрямую зависит от количества зубьев на рабочей части. Если резцов много, стенки отверстия получаются гладкими. Однако такой инструмент капризный: он реагирует на вибрации шпинделя и слишком быструю подачу.

Что такое зенкование отверстий?

   Зенкование – это доработка готового отверстия. С помощью такой операции его край расширяют в форме конуса или цилиндра, а также сглаживают острые кромки. В отличие от зенкерования, которое работает с внутренними стенками по всей длине, зенкование изменяет только верхнюю часть кромки детали. Здесь главным рабочим приспособлением выступает зенковка.

Для чего применяют зенкование отверстий?

   Основная цель операции – подготовить посадочное место под крепеж. Чаще всего зенковка применяется для следующих задач:

• создание фасок для последующего нарезания метрической резьбы;

• подготовка конических углублений под потайные головки винтов;

• выборка цилиндрических площадок под шляпки болтов или шайбы;

• удаление острых заусенцев (грата), оставшихся после сверления металла;

• притупление острых кромок в отверстии для безопасной эксплуатации детали.

Оборудование и инструменты

   Непосредственно инструмент, то есть зенковка, имеет рабочую часть в виде конуса или цилиндра с направляющей цапфой. Это гладкий стержень на конце. Он вставляется в первоначальное отверстие и не дает сверлильной головке отклониться от центра. Такая конструкция необходима там, где важна строгая соосность.

Конические варианты инструмента выпускаются с разными углами при вершине. Есть зенковки на 60, 75, 90 и 120 градусов. Например, угол 90 градусов чаще всего используется под стандартные саморезы потайного типа, а на 60 градусов – для обработки центровых гнезд на токарных заготовках. Вращение на рабочую часть зенковки передается либо с помощью станка, либо обычным ручным коловоротом или шуруповертом.

Зенкование и зенкерование: разница

   Из-за схожего звучания неопытные мастера часто путают эти два термина. Однако в металлообрабатывающей промышленности это принципиально разные операции, выполняемые разной оснасткой.

Зенкер и зенковка: в чем отличие?

   Зенкер нужен для глубокой и чистовой расточки отверстий. Вот главные особенности такого инструмента:

• проходит сквозь всю толщину заготовки от начала до конца;

• раздает изначальный диаметр до требуемых значений;

• снимает шероховатости, делает внутренние стенки гладкими.

Для удобства на нем вырезаны винтовые канавки, по которым наружу выходит лишняя стружка. Основные режущие края находятся на торцевой части.

Зенковка выполняет другие задачи и никогда не уходит глубоко в материал. Ее параметры:

• срезает металл исключительно на входе;

• вырезает на поверхности конус или ровную площадку (обычно это нужно, чтобы спрятать шляпку болта или самореза).

   У цилиндрических версий зенковки спереди предусмотрен специальный гладкий выступ. На нем нет заточки, поскольку он служит лишь направляющей для ровного позиционирования по центру.

Разница и особенности в процессах обработки

   Процесс зенкерования происходит с обильной подачей смазочно-охлаждающей жидкости к рабочей части инструмента, поскольку трение по всей площади стенок генерирует много тепла. Подача осуществляется равномерно, на средних оборотах.

   Зенкование отверстия занимает всего несколько секунд. Режущая насадка инструмента плавно убирает верхний слой металла, углубляясь внутрь детали всего на пару миллиметров. В результате на кромке получается аккуратный ровный скос. При выполнении этой операции токарь намеренно выставляет низкие обороты станка. Если вращать инструмент слишком быстро, гладкая конусная стенка покроется неровностями и волнами. Мастера называют такой технический брак «огранкой», поэтому спешить здесь нельзя.

Рекомендации по выбору способа обработки

   Выбор подходящей технологии зависит от чертежа детали. Если болт должен плотно входить в поверхность без люфта, сначала отверстия сверлят с припуском, а затем проходят зенкером нужного диаметра. Если задача состоит в том, чтобы спрятать головку шурупа заподлицо с поверхностью доски или стального листа, берется коническая зенковка.

   При работе с ручным электрическим инструментом рекомендуется использовать зенковки с нечетным количеством зубьев (например, с пятью). Благодаря такой геометрии инструмента снижается вибрация при ручной подаче и предотвращается появление дроби на обрабатываемой фаске. Для глухих каналов, где накапливается стружка, всегда следует применять СОЖ и периодически выводить оснастку из отверстия для очистки. Это продлит срок службы режущих кромок и предотвратит перегрев заготовки.

   Если точно соблюдать режимы резания зенковкой, удается повысить качество обработки практически любых материалов.