Цековка – инструмент для идеально точных отверстий. Чем отличается зенкование от зенкерования Торцовая зенковка

Обработка зенкерами отверстий в деталях, изготовленных методами литья, штамповки или сверления, используется тогда, когда необходимо существенно снизить степень шероховатости поверхности, а также ликвидировать такие дефекты, как эллипсность, овальность и пр.

В отличие от сверл , такой режущий инструмент, как зенкер , имеет более двух режущих поверхностей (обычно – три или четыре, а довольно часто и более), и поэтому с его использованием можно получить отверстия, имеющие не только хорошее качество поверхности, но и высокую точность геометрических размеров в той части. которая касается диаметра. Зенкеры не имеют перемычек между рабочим поверхностями, что обеспечивает их повышенную жесткость при обработке.

В ходе зенкерования скорость подач в несколько раз больше, чем скорость сверления, и поэтому во многих случаях для увеличения исходного диаметра отверстий этот технологический процесс предпочтительнее, чем рассверливание.

В подавляющем большинстве случаев при механической обработке деталей операция зенкерования производится после сверления и перед развертыванием. По этой причине в каждом конкретном случае диаметр зенкера подбирается таким, чтобы он был несколько меньше того, который должно иметь отверстие в итоге (разница называется в технике припуском на развертывание).

Для изготовления зенкеров чаще всего используется инструментальная углеродистая сталь У12А , легированная сталь 9ХС или быстрорежущая сталь Р9 .

С точки зрения конструкции зенкеры подразделяются на цельные и те, которые оборудуются вставными режущими пластинами. Что касается количества режущих элементов, то большая часть этого инструмента бывает трех- или четырехлезвийным.

В тех случаях, когда необходимо обрабатывать отверстия, имеющие диаметры от 12 до 20 миллиметров, используются цельные зенкеры . Они имеют или три, или четыре режущие кромки (последний вариант – со вставными пластинами).

Если технологический процесс изготовления деталей предполагает обработку отверстий, имеющих диаметр более 20 миллиметров, то используются зенкеры со вставными пластинами. Эти режущие части инструмента соединяются с оправкой при помощи специальных вырезов и выступов. В промышленности сейчас используются зенкеры , которые имеют до восьми и более режущих поверхностей.

Для того чтобы обеспечить выполнение нескольких операций зенкерования одновременно, используются комбинированные зенкеры . Они бывают ступенчатыми или сборными, причем последние нередко комбинируются с инструментами других видов: развертками, сверлами, расточными пластинами и т.п.

Цекование отверстий

Цекование представляет собой технологическую операцию, с помощью которой крепежные отверстия обрабатываются таким образом, чтобы обеспечить получение опорных поверхностей под винты.

Для этого используются цековки . Они представляют собой насадные головки, снабженные цилиндрическими выступами, обеспечивающими должное направление режущего инструмента, и имеющие торцевые зубцы.

Цековки , имеющие небольшие размеры, выпускаются, как правило, хвостовыми, а имеющие размеры достаточно значительные – насадными. Чтобы точно направить их в соответствующие отверстия, используются цапфы, а сам режущий инструмент изготавливается из быстрорежущей стали и нередко оснащается пластинами из твердых сплавов.

Зенкование отверстий

В технике под зенкованием подразумевается технологическая операция, состоящая в снятии фасок с уже готовых отверстий, удалении заусенцев, получении отверстий определенной конфигурации на основе уже имеющихся.

Технологическая операция зенкования осуществляется при помощи такого инструмента, как зенковки . Для обработки опорных поверхностей под крепежные винты они делаются или со съемной цапфой, или цельными, а что касается размеров, то в каждом конкретном случае они подбираются технологами металлообрабатывающего производства отдельно.

Цековка или зенкер торцовый – это вид металлорежущего инструмента, предназначенный для выполнения отверстий цилиндрической формы и снятия фасок отверстий. Может применяться для работы по сталям, цветным металлам, твердым сплавам.

Цековка в разных вариантах и видах

В соответствии с ГОСТ цековки делятся на несколько видов:

1. С постоянными цапфами и хвостовиками цилиндрической формы.
2. С переменными цапфами и хвостовиком конической формы.
3. Насадные, со сменными цапфами.
4. Со сменными цапфами и хвостовиком со штифтовым замком.

По материалу изготовления выделяются следующие виды:

• инструмент с рабочей поверхностью из быстрорежущих инструментальных сталей;
• с рабочей поверхностью из твердосплавных сталей.

Основным конструктивным элементом цековок с цапфой является рабочая часть с лезвиями и хвостовик.

Количество лезвий может быть различным, но наибольшее распространение получило трехлезвийное сверло-цековка.

Закрепление инструмента в кулачке патрона станка осуществляется с помощью хвостовика. В зависимости от разновидности инструмента хвостовик может быть цилиндрическим или «конус Морзе».

Цековки с цапфой позволяют обеспечить лучшую соосность обрабатываемого отверстия и углубления под крепежные элементы. Цапфа в таких инструментах играет роль направляющей. Основное предназначение инструментов с цапфой – цековка торцевых поверхностей бобышек под гайки, шайбы, кольца.

Для снятия больших припусков металла применяются двузубые . Эта разновидность отличается наличием небольшого (0,3 мм) смещения относительно хвостовой и рабочей частей инструмента. Каждый зуб затачивается по задней части под определенным углом. Таким образом формируется передняя режущая часть со смещением по оси и поперечное лезвие с подточкой. Подобная конструкция позволило увеличить показатели точности обработки.

ГОСТ 26258-87 определяет важные технические требования, предъявляемые к цековкам:

• рабочая часть инструмента изготавливается из инструментальной быстрорежущей стали, хвостовик – из стали 45 (ГОСТ 1050-74) или 40Х (ГОСТ 4543-71);
• инструменты диаметром менее 8 мм с цилиндрическим хвостовиком изготавливаются цельными, разновидности с коническим хвостовиком или модели диаметром более 8 мм – сварными;
• режущая часть не должна иметь сколов, прижогов, заусенцев и других дефектов;
• обратная конусность должна быть равномерной по всей длине рабочей части. Для цековок, изготовленных из инструментальных сталей, этот показатель составляет 0,08-0,16 мм, для твердосплавных – 0,05–0,10 мм на 100 мм длины.

Зенкер торцовый сделает отверстие точным

Цекование выполняется на станках с минимальным рабочим ходом. Цекование осуществляется в режимах, сходных с зенкерованием на сверлильных, токарных, расточных и других станках. В некоторых случаях допустимо применение комбинированных инструментов, позволяющих одновременно выполнять несколько операций – сверление, зенкерование, зенкование, цекование и т. д. Все эти операции являются частями сверлильного процесса, выполняемого на специальном оборудовании.

Для повышения производительности применяются станки, имеющие возможность смены типов режущего инструмента.

После сверления в отверстии образуются незначительные дефекты, которые можно устранить , а также цекованием или расточкой. Цекование является заключительным процессом в обработке отверстий. С помощью этой операции отверстию придается необходимая геометрическая форма, а с его поверхности устраняются деформации, шероховатости, которые остаются после сверления.

Для цекования применяются торцевые зенкеры, имеющие зубья на торце. В ходе цекования создаются углубления под шляпки метизов, обеспечивающие в дальнейшем их надежную фиксацию. В зависимости от вида используемого инструмента, создаются конусные и цилиндрические углубления.

Параметры режима резания при цековании:

• Скорость резания. Параметр определяется исходя из диаметра металлорежущего инструмента и частоты его вращения. При определении необходимой скорости резания обязательно должны учитываться поправочные коэффициенты. На основе расчетных данных вычисляется частота вращения шпинделя.
• Подача. Это значение равно расстоянию в миллиметрах, на которое за один полный оборот переместится режущая часть инструмента по отношению к оси заготовки. Рассчитывается по табличным данным, исходя из обрабатываемого материала, паспортных данных и технических параметров станка.
• Глубина резания. Параметр рассчитывается как половина диаметра режущего инструмента минус диаметр предварительного отверстия. Для сравнения – при сверлении глубина резания определяется равной половине диаметра сверла.
• Мощность резания (эффективная и потребная). При определении потребной и эффективной мощности резания рассчитывается коэффициент рациональности выбранных режимов резания. Расчет коэффициента осуществляется по формуле – потребная мощность, деленная на мощность двигателя станка. Наиболее рациональными показателями является К = 0,85–0,9. Если расчетные показатели будут отличаться от рациональных, определение режимов резания нужно повторить.

Такой расчет параметров применяется для определения режимов работы с цековками по ГОСТ 26258-87.

Зенкерованием называется процесс обработки зенкерами цилиндрических необработанных отверстий, полученных литьем, ковкой или штамповкой или предварительно просверленных отверстий с целью увеличения диаметра, улучшения чистоты их поверхности, повышения точности (уменьшения конусности, овальности, разбивки).

Зенкерование является либо окончательной обработкой отверстия, либо промежуточной операцией перед развертыванием отверстия, поэтому при зенкеровании оставляют еще небольшие припуски для окончательной отделки отверстия разверткой (так же, как и при сверлении оставляют припуск под зенкерование).

Зенкерование обеспечивает точность обработки отверстий в пределах 3-5-го классов точности, шероховатость обработанной поверхности в пределах 4-6-го классов.

Зенкерование - операция более производительная, чем сверление, так как при равных (примерно) скоростях резания подача при зенкеровании допускается в 2,5-3 раза больше, чем при сверлении.

Зенкер так же, как и сверло, совершает вращательное движение вокруг оси и поступательное вдоль оси отверстия. Он обычно состоит из рабочей части, шейки и хвостовика.

Зенкеры изготовляют из быстрорежущей стали Р18, легированной стали 9ХС или инструментальной углеродистой стали У12А.

По конструкции зенкеры бывают цилиндрические и конические.

Цилиндрические зенкеры применяют для более точной обработки отверстий в заготовках, полученных отливкой, штамповкой, а также после сверления.

Цилиндрические зенкеры бывают цельные (рис. 183, а, б), насадные (рис. 183, в) и со вставной твердосплавной пластинкой (рис. 183, г). Рис. 183. Виды зенкеров (а, б, в г), примеры Примеры применения ци-оораоотки (о, е, ж) линдрических зенкеров приведены на рис. 183, д, е, ж.

Рис. 183. Виды зенкеров (а, б, в г), примеры обработки (д, е, ж)

По количеству зубьев (перьев) зенкеры бывают трехперые и четырехперые. Цельный зенкер имеет три или четыре режущие кромки, а насадные - 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.

Сменные зенкеры соединяются с оправкой при помощи выступа на оправке и выреза в зенкере или же закрепляются винтом.

Для снятия фасок у отверстий, получения конических и цилиндрических углублений под головки винтов и заклепок и т. п. применяют зенкование.

Зенковки цилиндрические (рис. 184, а) применяют для обработки гнезд с плоским дном. Для достижения соосности с точно обработанными отверстиями зенковки имеют направляющую цапфу.

Рис. 184. Зенковки:
а - цилиндрическая, б - коническая, в - торцовая (цековка)

Зенковки конические (рис. 184, б) применяют для обработки конусных гнезд центровых отверстий. Конусная часть зенковки может быть заточена под углом 60; 90 и 120°.

Цекование производится цековками для зачистки торцовых поверхностей. Цековки обычно выполняются в виде насадных головок, имеющих четыре торцовых зубца. Цековками производят обработку бобышек под шайбы, упорные кольца, гайки (рис. 184, в).

Зенкерование выполняют на сверлильных станках. Крепление зенкеров ничем не отличается от крепления сверл.

Скорость резания при зенкеровании и зенковании должна быть примерно в полтора раза меньше, чем при сверлении сверлом такого же диаметра.

При зенковании стружку следует удалять сильной струей сжатого воздуха или воды, или опрокидывая деталь, если она не тяжелая. При зенковании деталей из стали, меди, латуни, дюралюминия применяют охлаждение мыльной эмульсией.

Для получения правильного и чистого отверстия припуски на зенкерование должны составлять: для зенкеров диаметром до 25 мм - 1 мм, для зенкеров диаметром от 26 до 35 мм - 1,5 мм, для зенкерования зенкерами диаметром от 35 до 45 мм - 2 мм.

При зенковании и зенкеровании необходимо соблюдать те же правила техники безопасности, что и при сверлении.

Производство современного оборудования предъявляет высокие требования к изготовлению деталей и качеству сопрягаемых поверхностей. Для реализации технологических задач при обработке на станке используется специализированный инструмент. Цековка является режущим инструментом для выполнения вторичной обработки отверстий в деталях разного назначения.

Операция цекования позволяет сформировать опорную или контактную область с высоким качеством и точностью для последующей установки крепежных элементов типа болтов, гаек, шайб или опорных колец.

Область применения инструмента

Цековки являются многолезвийным инструментом и относятся к разновидности зенкера. Используются при выполнении технологических операций по созданию цилиндрической, конической поверхности. Торцевым зенкерованием выравнивают опорные площадки возле готового отверстия. Полученные углубления позволяют разместить головки крепежных элементов, чтобы они не выступали над поверхностью.

С помощью процесса цековки осуществляются следующие виды механообработки:

• Выравнивание торцов во внутренних элементах конструкции;
• Делаются опорные поверхности под крепеж;
• Удаляются заусенцы и наплывы;
• Происходит содание ступенчатых отверстий;
• Снятие фасок на кромках.

Режущий инструмент позволяет работать на станке со стальными, чугунными заготовками и деталями из цветного металла и различных сплавов.

Цекование отверстий направлено на решение важных технологических задач:

• Рост качества обработки внутренних элементов.
• Подготовка под выполнение последующих операций обработки и сборки.
• Реализация норм по геометрической точности и расположению, например, нормального расположения к оси обработанного отверстия.

По причине сходства конструкции и технологии использования цековку прозвали торцевым зенкером.

Инструмент используется на сверлильных, токарных, фрезерных, расточных и специализированных металлорежущих станках.

К разновидности цековок для обработки труднодоступных участков относятся инструменты обратного хода. Цековка устанавливается на оправку и выполняет подрезку торца ходом пиноли снизу вверх, а не наоборот, как при традиционной обработке на станке.

Описание конструкции и модификации инструмента

Цековка считается осевым режущим инструментом. С одной стороны цилиндрического корпуса находится рабочая зона с несколькими лезвиями, а с противоположной – хвостовик для крепления в патроне станка. Особенностью инструмента является расположение рабочих обрабатывающих кромок в торцевой части. По боковой поверхности проходят винтовые канавки для отведения стружки из зоны обработки.

Перпедикулярность и точность позиционирования в процессе обработки торцовых поверхностей обеспечивается специальной цапфой в зоне резания инструмента.

В процессе резания направляющая цапфа входит внутрь отверстия и плотно фиксируется в нем, обеспечивая правильное, соосное положение инструмента.

Установка и фиксация цековки на станке осуществляется как и у всех осевых инструментов посредством хвостовика.

Виды цековок

Зенковки для металлорежущего станка делятся на две большие группы: цилиндрические и конические.

У конических зенковок угол профиля рабочей головки составляет 60°, 75°, 90° и 120°. Количество режущих кромок зависит от диаметра. Цековки могут быть с цилиндрическим и коническим хвостовиком. Конический инструмент предназначен для отделки под крепеж и для оформления фасок. Изготовление конических зенковок регламентирует ГОСТ 14953-80.

Зенковки цилиндрические бывают с цилиндрическим и коническим хвостовиком. Предусмотрен вариант исполнения с износоустойчивым покрытием трущихся участков. Целевое назначение такого инструмента – обработка опорных площадок.

В соответствии с нормами ГОСТ 26258-87, регламентирующим технологию изготовления цековок, цилиндрический цековочный инструмент делится на такие категории:

• С цельной цапфой для направления и цилиндрической формой хвостовика.
• С заменяемой цапфой и конической формой хвостовика.
• Насадного исполнения, когда лезвийная головка крепится на оправке. Направляющая цапфа используется сменная и так же закрепляется на оправке.
• Со сменой хвостовика и цапфы. Монтаж на станке выполняется с применением штифтового фиксатора.

Материалы и рабочие насадки

Рабочая зона всех насадных цековок может изготавливаться цельной из быстрорежущей стали или с напайными пластинами из твердого сплава. Режущие инструменты с цилиндрическим местом для закрепления производят только из быстрореза.

Цековки, с вмонтированными пластинками из твердого сплава, позволяют вести обработку чугуна разных марок и конструкционных сталей. Инструмент из быстрореза работает лишь со сталями.

Число лезвий у цековок зависит от конструктивного исполнения. У цельного орудия с цилиндрическим концом возможны 2-4 режущие кромки. Инструмент других категорий имеет только 4 лезвия.

На метод закрепления инструмента в станке влияет конструкция хвостовика. Цековка с цилиндрическим краем устанавливается непосредственно в патрон станка. Инструмент с конусом крепится в посадочном отверстии со специальным конусом Морзе. Установка цековки с механизмом закрепления штифтового типа требует наличия на станке штифтового замка.

Материал для изготовления инструмента

Для базового стержня цековки используется конструкционная сталь марки 45, 40Х и 45Х. Изготовление режущей зоны возможно из следующих материалов:

• монолитная режущая область изготавливается из быстрорежущего сплава, отвечающего рекомендациям ГОСТ 19265.
• Материал для твердосплавных режущих пластин подбирается из сплава ВК8, ВК6, ВК6М, Т15К6, Т5К10.
• Свойства материала и требования к нему изложены в ГОСТ 3882. Соблюдение геометрии и размерных параметров контролируется ГОСТ 25400.

Крепление к державке твердосплавных пластин производится припоем марки МНМц 68-4-2, латуни типа Л63 и Л68. Толщину припоя необходимо обеспечить не меньше, чем 0,2 мм.

Дерево, пластик и мягкие металлы обрабатывают зенковками из инструментальной стали. Твердосплавные зенковки имеют высокую стойкость и выдерживают значительные усилия резания, возникающие при обработке на станке прочных стальных деталей.

Твердость режущей поверхности зенковок из инструментальной стали не ниже 62..66 HRC, хвостовика – 36…45 HRC. Твердость на корпусе по всей длине зенковки с твердосплавными пластинами 35…46 HRC.

Требования к производству

Технология для выпуска цековок приводится в соответствие с положениями ГОСТ 26258-87. Согласно требованиям, инструменты с диаметром рабочей зоны, не превышающей 8 мм, и цилиндрической формой хвостовой части, а также насадной конструкции, изготавливаются сплошными. Цековки с наружным размером от 8 мм, независимо от вида хвостовика, выполняются сварными. Рабочая головка и зажимная часть в этом случае делаются из разной марки стали.

К качеству наложения соединительного шва при сварке предъявляются повышенные требования. Наличие пустот, трещин, окислов, пористости и прожогов недопустимо.

На гранях исключены дефекты в виде окислов, трещин и зазубрин. Отшлифованные участки не должны содержать повреждений и надрывов, сколов и прижогов.

Контроль геометрии включает проверку на наличие обратной конусности у инструмента, когда происходит уменьшение диаметра в сторону хвостовой части. У цековки должен быть равномерный диаметр по всей длине режущей части у быстрорежущего инструмента. Допускаемое отклонение – менее 0,08-0,16 мм на 100 мм длины. А также должен быть одинаковый размер по высоте пластин на цековках с напайными пластинками, допуск для которых - 0,05-0,1 мм на размер пластинки.

Повысить производительность при выполнении отверстий на станке поможет использование комбинированного инструмента. Такой вид инструмента позволяет с одного установа выполнить несколько операций, например, просверлить, рассверлить отверстие и снять фаску.

Процесс цековки на станке производится с режимами резания как для зенкерования, и с небольшим рабочим ходом.

Обработку однотипных элементов на открытом участке удобно выполнять по упору. Направляющая часть может соприкасаться с поверхностью отверстия только винтовыми ленточками. В противном случае, инструмент в отверстии может заклинить в результате перегрева и температурного расширения.

Цекование отверстий часто используется при обработке на станке в условиях промышленного производства и ремонтной мастерской. В любом варианте применения цековка обеспечивает все требования к изготовлению детали и повышает эксплуатационные характеристики механизмов машин.

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.