Как сделать зенковку своими руками

Зенкерование отверстий

Нововведение или очередное сверло?

Каждый строитель знает, что качественно обработать отверстие до или после использования сверла довольно важно. Ведь именно от этого зависит качество дальнейшей работы

Помощником в этом деле является зенкер – осевой инструмент с множеством лезвий. Многие до сих пор его путают с одним из типов сверла. Возможно, на вид они чем-то и похожи, но на самом деле это две абсолютно разные вещи. Конструкция зенкера значительно прочнее конструкции сверла. Он также действует при помощи поступательного движения и нескольких лезвий, но, в отличие от сверла, убирает все лишнее из детали или элемента, а также устраняет засор при креплении чего-либо к стене.

Таким образом, сверло – это режущий инструмент, который позволяет сделать отверстие, а назначение зенкера – обрабатывать отверстие. Зенкеры делятся по таким параметрам, как конструкция и способ закрепления. Относительно этих факторов они бывают хвостовые или насадные, цельные или сборные. Именно такие режущие инструменты нужны либо для предварительной, либо для окончательной обработки отверстий. Помимо вышеперечисленных параметров, типы зенкеров классифицируют по материалам, которые использовались при их изготовлении: быстрорежущая сталь и твердые сплавы.

Изучим немного зенкер: чертежи показывают, что он состоит из нескольких элементов режущей части (основная режущая деталь), калибрующей части (задает верное направление и калибрует отверстия), хвостовика (благодаря ему инструмент можно закрепить в станке). Но есть такие варианты, которые крепятся в станке иначе. К примеру, зенкер насадной. Он не совсем такой, как остальные представители. Основной отличительной особенностью являются 4 винтовые кромки, а также возможность обработки деталей до 100 мм.

Фото конического зенкера по дереву, shuruping.ru

На фото – набор зенкеров, megasklad.ru

Фото насадных зенкеров, tdsvarki.ru

На фото – зенкер из стали с 6-тигранным хвостовиком для обработки древесины, obi.ru

Фото зенкера из инструментальной стали Wolfcraft, megatec.pl

Виды зенкеров – классифицируем способы обработки

Классифицируют такие приборы по способу обработки на цилиндрические, конические и торцевые.

Как зенкеровать металл правильно

Если мастер-любитель может взять для зенкерования сверло и дрель, то в условиях промышленности для этого могут использовать следующее станки:

Процесс зенкерования проходит в строгом соответствии с технологией, общие моменты в которой можно описать в виде следующих рекомендаций:

Несоответствие процесса установленной технологии часто выступает причиной брака. При большом износе инструмента получившееся отверстие будет меньше, чем по проекту. Когда мастер завысил подачу, или на зубья зенкера налипли отходы, чистота обработки может не удовлетворять качеству. Другие дефекты: часть поверхности не обработана, полученный диаметр больше требуемого, являются следствием неправильного выбора зенкера или его неправильной установки.

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:

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

Терминология

Зенковка – является многолезвийным инструментом для резки, используемая при обрабатывании отверстий в металлических деталях. После обработки получаются углубления конического/цилиндрического типа, можно создать опорную плоскость около отверстий, снять фаску на центровом отверстии.

Раззенковка отверстий – это вторичная подготовка готовых отверстий для размещения головок метизов – болты, винты, заклепки

Зенкер – инструмент для резки с многолезвийной поверхностью. Применяется в обработке отверстий цилиндрического/конического типа в заготовках для расширения диаметра, улучшения характеристик поверхностей и точностей. Этот тип обработки называется зенкерованием. Это получистовая обработка резанием.

А — сверление сверлом В — растачивание на токарном станке С — зенкерование зенкером D — развёртывание развёрткой E,F — цекование цековкой G — зенкование зенковкой H — нарезка резьбы метчиком

Зенкование отверстий – процесс возделывания верхней части проема, чтобы, например, снять заусенцы с края отверстия или создать углубления, чтобы спрятать шляпку заклепок либо шурупа и сравнять с поверхностью детали. Приспособление, используемое для этой задачи, называется зенковкой.

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:

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:

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

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.

Назначение зенкерования и сферы применения

Зенкерование отверстий – необходимая операция в машиностроении и станкостроении. Здесь точность деталей должна соответствовать микронам, и это в первую очередь касается просверленных каналов. Отверстия в металле, которые не имеют четкой цилиндрической формы, строгого диаметра по длине, в ответственных конструкциях могут стать причиной дополнительного люфта и, как следствие, привести к быстрому износу подшипниковых узлов и разрушению конструкции в целом. Зенкерование значительно повышает их точность, доводя до четвертого и пятого класса.

Процесс зенкерования в металлических заготовках позволяет добиться следующих результатов:

Если предварительно полученное отверстие имеет класс точности не выше третьего, то нужно проводить зенкерование и развертывание.

1 Зенкер – назначение и виды инструмента

Зенкером называют многолезвенный (многозубый) режущий инструмент, который применяют для обработки отверстий круглого сечения, предварительно выполненных в заготовках или деталях из различных материалов. Обработка состоит в улучшении качества поверхности отверстия или увеличении его диаметра методом резания, а сам процесс называют зенкерование. Процесс резания подобен сверлению – оснастка для зенкерования вращается вокруг своей оси и одновременно поступательно движется вдоль оси.

Изначально данный инструмент был разработан для металлообрабатывающей промышленности, как средство механической обработки отверстий, полученных сверлением, долблением, штамповкой или в процессе отливки заготовок. В настоящее время эта оснастка по-прежнему, в основном, используется при металлообработке. Зенкер по металлу применяют для промежуточной или окончательной обработки. Соответственно, существующий инструмент делят на:

Во время расточки происходит увеличение диаметра и повышение чистоты, точности поверхности отверстия. Основные назначения зенкерования:

Инструмент для зенкерования также используют для обработки торцевых поверхностей и для придания отверстиям необходимого профиля (расширяют на требуемую глубину – под головки болтов, например).
По способу крепления в станок инструмент делят на виды:

По конструкции различают:

Первые напоминают внешним видом сверло, за что их даже называют сверло-зенкер. Они состоят из таких же элементов, но оснащены большим числом спиральных канавок и режущих кромок (количество зубьев 3–6). Режущая часть выпускаемого инструмента может быть из быстрорежущей стали Р18, Р9 или с твердосплавными пластинками (ВК4, ВК6, ВК8 для работ с чугуном, Т15К6 – со сталью). Оснастка с твердосплавными пластинами более производительна (скорость резания более высокая), чем из быстрорежущих сталей.

Проблемы при работе с инструментом

Еще одна проблема, с которой сталкиваются специалисты – часть поверхности отверстия остается необработанной. Здесь может быть две причины: припуск резца слишком мал, это можно исправить, увеличив припуск, или же заготовка в патроне перекосилась, здесь нужно внимательно осмотреть заготовку и проверить отверстие на биение. Самая распространенная проблема – это несоответствующее качество обработанной поверхности. Причин у этой ситуации может быть 4: большой припуск (устранить при помощи его уменьшения), затупился инструмент (заменить его на другой), стружка на ленточках (чаще очищать режущий инструмент от стружки), слишком большая подача (уменьшить ее).

Это основные проблемы, которые встречаются при работе с зенкером. Но есть и сопутствующие ситуации, которых можно избежать при правильной эксплуатации прибора. Поэтому следует для начала изучить инструкцию, которая к нему прилагается. Ведь именно там можно найти ответы на большинство вопросов, касающихся эксплуатации. Таким образом, описанным инструментом можно обрабатывать как детали, так и поверхности. Основные специалисты, которые его используют – токари, отделочники и те, чьи профессии связаны непосредственно с обработкой деталей.

Общие правила для подбора зенкера и оборудования

Перед выбором необходимо определиться, что необходимо получить после такой обработки – улучшить качество отверстия, либо повысить его размерную точность. Первый вариант необходим, если в отверстии требуется нарезать резьбу (особенно – с мелким шагом), а второй – если в отверстие будет заводиться калиброванный крепёж в виде винтов, штифтов и т. д.

Учитывая описанный выше профиль рабочего торца зенкера, обрабатывать им можно и поверхности, непосредственно примыкающие к отверстию, например, с целью получения отверстия под потай.

В зависимости от условий отработки различают также цельные стальные зенкеры и инструмент с насадками из твёрдого сплава. В первом случае для изготовления используются быстрорежущие стали типа Р6М5 или Р6М5К5 (работа со стальными заготовками), во втором — для работ по дереву – можно применять и зенкеры из обычной углеродистой стали типа У7 или У8.

Твердосплавные насадные зенкера изготавливают из металлокерамики марок ВК4, ВК3М, минералокерамики ЦМ-332, а также из безвольфрамовых твёрдых сплавов ТМ-1 или ТМ-20. К стальному корпусу такие насадки, имеющие форму пластин, припаивают медью. Преимущества твёрдосплавных насадок к зенкерам – возможность в процессе обработки применять высокооборотистые режимы резания.

Долговечность зенкера определяется режимом его термической обработки, и, соответственно – твёрдостью. Рабочая часть инструмента, изготовленного из быстрорежущей стали, должна быть не менее HRC 62…64, а хвостовика — в пределах HRC 35…45. Зенкеры из углеродистых инструментальных сталей обладают твёрдостью рабочей части в HRC 56…60. Зенкеры по металлу с малыми диаметрами (до 6 мм) при покупке целесообразно проверять на твёрдость, используя тарированный напильник.

Для зенкеров по дереву используются также сборные и цельные конструкции. Эта технология для производства менее трудоёмкая, однако сборно-сварные исполнения инструмента весьма чувствительны к радиальному, и, особенно – торцевому – биению, поэтому техническое состояние патрона станка или дрели должно проверяться более тщательно.

При подборе типоразмера зенкера требуется учитывать не только размерный диапазон обрабатываемых отверстий, в частности, их глубины, но и реальную мощность используемого оборудования. Дело в том, что зенкерование – более энергозатратная операция, в сравнении со сверлением. Она требует повышенной мощности привода, поскольку всегда производится со значительными силовыми нагрузками на инструмент. Поэтому выбор, в частности, дрели обуславливается не только возможностью её функционирования на пониженных оборотах, но и достаточной мощностью двигателя (не менее 1,6 кВт).

Следует, однако, помнить, что наиболее качественным считается зенкерование, которое выполняется на станке. Тут с успехом используются и сверлильные, и токарные, и расточные станки. Для обработки можно приспособить также и фрезерный станок, однако лишь при наличии на нём устройства ЧПУ.

Особенности зенкерования

Эта процедура похожа на сверление, ведь она тоже производится с уже сделанным отверстием. Разница лишь в том, что зенкерование характеризуется высочайшей точностью. При этом устраняются различного рода недостатки и дефекты, появляющиеся при сверлении, отливке или штамповке. Кроме того, происходит улучшение таких показателей, как точность и чистота поверхности, а также получается высокий уровень соосности.

Нередко бывает так, что при создании отверстия с помощью сверла происходит отклонение от центральной точки. Это обуславливается недостаточной жесткостью режущего инструмента. Зенкер характеризуется большей жесткостью, чем обыкновенное сверло, так как у него больше зубчиков.

Более высокоточной операцией считается развертывание, которое представляет собой уже чистовой процесс обработки.

Зенкерование часто путают с зенкованием, для которого предусмотрено совершенно другое приспособление — зенковка. Этот инструмент обладает иной конструкцией и предназначен для других технологических операций.

Зенковка используется для устранения фаски с отверстий, а также при создании конических углублений. Существуют и цилиндрические зенковки, но эти приспособления называются цековками.

Зенкер. Назначение и виды инструмента

Зенкер – инструмент, предназначенный для получистовой обработки металла. Внешне представляет собой металлический вал с режущими поверхностями, напоминающий сверло. Он создан специально для металлообрабатывающей промышленности. Выпускается по ГОСТ 12489-71, ГОСТ 3231-71 или ТУ 2-035-923-83 в соответствии с разновидностью устройства.

По типу закрепления в патроне станка:

По особенностям конструкции:

По геометрической форме:

По направлению ленточек и канавок:

Цельные хвостовые зенкеры наиболее похожи на свёрла, но отличаются наличием большего количества режущих кромок. В их поперечном сечении насчитывает от 3 до 6 таких острых зубчиков. Для изготовления применяется быстрорежущие инструментальные стали Р9, Р18, а также легированные пластины с повышенной твёрдостью и износоустойчивостью ВК4, ВК6, ВК8, Т15К6. Допустимая скорость резания у моделей с твердосплавными вставками выше, что увеличивает их КПД.

В их поперечнике строго 4 зубца. Сама насадка иногда комплектуется съёмными рабочими лезвиями из твёрдых сплавов. Фиксируются резаки клиньями, и могут заменяться по мере надобности.

Конический зенкер похож на бур, рабочая часть инструмента сужается к его концу. Применяется для обработки наклонных круговых поверхностей. Изготовляются из легированной стали и металлокерамики.

Ленточки сверла-зенкера могут быть закручены в разных направлениях, соответственно выделяют профили правого и левого вращения. Зенкеры левого вращения применяются в токарных полуавтоматах, осуществляющих подачу материала с правой стороны.

Выбор разновидности зенкера напрямую обусловлен размером отверстия в заготовке и её материалом. При диаметре до 12 мм работают цельными зенкерами, начиная от 20 мм – зенкерами-насадками и инструментом со вставными легированными лезвиями. Когда требуется сделать более гладкие и крупные отверстия в станок устанавливаются комбинированные модели, где может быть до восьми острых зубчиков, при этом данные зенкеры опционально комбинируются со сверлами, развертками и другими сверлильно-режущими инструментами.

Виды и назначение зенковок

Сверло-зенковка применяется для зенкования. Несмотря на то, что эта операция так же, как и зенкерование, имеет своей целью обработку отверстий в заготовках из различных материалов, конечная цель их будет различной. Эта операция требуется в тех случаях, когда есть необходимость в создании цилиндрических или конических углублений, позволяющих скрыть головки крепежных элементов.

Обработка заготовок зенковкой относится к получистовой, и выполняется перед развертыванием. Зенкерование проводится на токарных, фрезерных, расточных, сверлильных станках на малых оборотах.

По конструкции зенковки делятся на два вида:

Отдельную группу составляют твердосплавные зенковки (шарошки), основное предназначение которых – шлифовально-обдирочные работы. Для обработки отверстий и снятия фасок в труднодоступных местах применяется еще один вид инструментов – обратная зенковка. Для обеспечения реализации любых целей по обработке металлов и древесины целесообразнее приобретать набор зенковок, а не отдельные инструменты.

В конструкцию конических зенковок входят хвостовик и рабочая часть с углом конуса на вершине 60°, 75°, 90°, 120°. Количество режущих зубьев рабочей части отличается в зависимости от диаметра приспособления (12–60 мм), и может быть от 6 до 12. Для обеспечения соосности обрабатываемого отверстия применяется цапфа.

Зенковка цилиндрическая может иметь износоустойчивое покрытие. Применяется это устройство для подрезания фаски под метизы. По своей конструкции оно похоже на сверло, но имеет большее количество режущих элементов – от четырех до десяти, в зависимости от диаметра инструмента. На торце рабочей части есть направляющая цапфа, с помощью которой фиксируется положение инструмента во время работы. Цапфа может быть съемной или цельной. Чаще применяются устройства со съемными цапфами, так как они более практичны. На зенковку также может быть установлена режущая насадка.

Для обработки нескольких отверстий на одинаковую глубину зенковки используют с державками, имеющими вращающийся и неподвижный ограничители. При обработке заготовки режущий инструмент крепится в державке и выступает из ее упора на расстояние, равное глубине отверстий.

Зенковки изготавливаются из легированных инструментальных, быстрорежущих, углеродистых, твердосплавных сталей. Твердосплавные инструменты способны выдерживать большую нагрузку в течение продолжительного времени. Они, как правило, применяются для обработки заготовок из металла. Зенковка по дереву и цветным металлам изготавливается из быстрорежущих сталей, так как инструмент во время работы подвергается значительно меньшей нагрузке. При высоких нагрузках, например при обработке чугунных заготовок, требуется охлаждение инструмента с помощью специальных эмульсий.

Зенкерование по металлу и дереву. Особенности

Вначале выбирают конструктивное исполнение зенкера. Например, обработку заготовок из цветных металлов и сплавов можно вести обычным перовым зенкером, а для зенкерования высокоуглеродистых сталей подойдёт инструмент по металлу с 3…4 зубьями, при этом угол усечённого конуса может варьироваться в диапазоне 60…90º.

Технология производства данных операций включает в себя:

Проверку прямолинейности оси предварительно выполненного отверстия. Для этого используют нутромер, а деталь укладывают на ровную жёсткую плоскость.
Для заготовок из литых сплавов – пробную расточку до глубины в 5…10 мм. Это позволяет исключить влияние возможной несплошности литой структуры заготовки на биение зенкера.
Смачивание СОЖ передней кромки отверстия (для чугунных заготовок, а также изделий из цветных металлов это необязательно). В дальнейшем подачу СОЖ выполняют по имеющимся винтовым канавкам.
Силовую подачу зенкера по мере его внедрения в металл (усилие возрастёт в 2,5…3 раза, но это не является причиной неисправности).
Постепенное снижение подачи по мере приближения к противоположному торцу отверстия.

После обработки заготовки зенкером с развитой направляющей частью, последующий проход инструмента по отверстию не нужен.

Особый интерес у домашних мастеров вызывает комбинированный инструмент сверло-зенкер. Он представляет собой ступенчатое сверло, на торце которого оформлена зенкерующая часть. Для снижения износа и усилия продольной подачи эта часть снабжается полусферическими канавками, куда периодически поступает СОЖ, и выводится образующаяся стружка.

Поскольку сверло-зенкер по мере своего углубления в металл работает в различных условиях, то к его исполнению предъявляется ряд дополнительных требований:

Зенкерующая насадка под основной инструмент имеет ещё одно эксплуатационное преимущество: она – двухсторонняя, поэтому, будучи насаженной на сверло своей противоположной частью, может эффективно применяться как ограничитель глубины обработки полости.

Основные особенности зенкеров по дереву:

Изготовленная под углом 90° рабочая форма торца.
Увеличенное до 5 количество зубьев.
Возможность применения также и для зенковки отверстия, без изменения его диаметра.
Зависимость количества режущих кромок от обрабатываемого материала: для мягких пород древесины – сосны или липы – обычно достаточно одной режущей кромки. В то же время, при необходимости обработки дерева вдоль волокон, из-за опасности скола количество режущих кромок — две и более.

Конструкции такого инструмента различаются также в зависимости от материала изделия. Например, для фанеры или ДСП выбирается свой зенкер.

Хороший набор свёрл по дереву обязательно включает в себя и зенкер (как самостоятельно, так и в качестве насадки на основной инструмент).

Источник