Геометрия зенкера

Назначение зенкерования. Зенкерование предназначается для увеличения диаметра отверстия, полученного сверлением или образованного в литых или штампованных заготовках при их изготовлении. В связи с более благоприятными условиями резания и большей жесткостью режущего инструмента (зенкера) зенкерование обеспечивает несколько большую точность и лучшую чистоту обработанной поверхности, нежели сверление.
Очень часто зенкерование используется для обработки торцовых поверхностей приливов и бобышек и для получения конических или цилиндрических углублений под головки винтов.
Элементы и геометрия зенкера для обработки отверстий.
Рабочая часть трехперого цельного спирального зенкера на длине 1 прорезана тремя винтовыми канавками, образующими в пересечении с задней поверхностью три режущие кромки с ленточками f. Это отличает зенкер от сверла, имеющего две канавки, и обеспечивает лучшее направление при обработке. Режущие кромки рабочей части зенкера лежат на воображаемой поверхности усеченного конуса. Возможность усечения объясняется тем, что в резании принимает участие только не-большой участок длины режущих кромок, примыкающий к наружному диаметру наружной поверхности.
Для повышения производительности зенкерования режущая часть зенкера должна иметь геометрию, наиболее благоприятную условиям выполняемой обработки.
Так, угол ф режущей части оказывает влияние на форму стружки и на отвод ее из канавок. При обработке стали рекомендуется угол ф, равный 60°, при обработке чугуна — равный 45—60°. Уменьшение этих значений может вызвать вибрацию, а увеличение снижает стойкость зенкера в связи с более быстрым износом передней поверхности. Для зенкеров, оснащенных пластинами твердого сплава, рекомендуется угол ф, равный 75°.
Винтовые канавки трехперых зенкеров имеют профиль, при-веденный на рис. 54, б; профиль четырех и шестиперых зенкеров показан на рис. 54, в. Так как при зенкеровании толщина слоя, снимаемого каждым зубом зенкера, меньше, чем при сверлении, и поперечная режущая кромка отсутствует, то и глубина канавок может быть значительно уменьшена. В результате сердцевина зенкера получается более массивной и инструмент приобретает большую жесткость.

Угол со наклона винтовых канавок оказывает влияние на величину переднего угла и на отвод стружки от режущих кромок. С увеличением со передний угол возрастает и силы резания уменьшаются, но одновременно с этим уменьшается прочность режущей кромки. Величина со выбирается в пределах от 10 до 30° в зависимости от вида и свойств обрабатываемого материала и диаметра зенкера. Чем меньше диаметр зенкера и чем 126 больше твердость обрабатываемого материала, тем меньше должна быть величина со.
Твердосплавные зенкеры имеют винтовые канавки с разным углом подъема со. На участке рабочей части он (со) меньше, чем на остальной поверхности державки (оси).
Передний угол Т и задний а у рассматриваемых зенкеров образуются так же, как у спиральных сверл. Величина переднего угла зенкера определяется формой канавки, углом со наклона винтовых канавок и углом ф. Величина переднего угла Т N измеряется в плоскости А—А, перпендикулярной главной режущей кромке. Задний угол а режущей части зенкеров из быстрорежущей стали равен 6—10°, а зенкеров, оснащенных твердыми сплавами,— 10—15°. Выбор величины угла а производится так же, как и при сверлении.
Для того чтобы направить зенкер в отверстие и придать отверстию окончательный размер, на направляющей части зенкера образуется ленточка. Ширина ее f должна быть достаточна для выполнения этой задачи, но не создавать чрезмерного трения.
У зенкеров диаметром 10—80 мм ширина ленточки равна 0,8—2 мм.
Чтобы снизить трение ленточки об обработанную поверхность отверстия, ленточки шлифуют не по цилиндру, а по конусу, уменьшая их диаметр по направлению к хвостовику на 0,05— 0,015 мм на каждые 100 мм длины.
ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ЗЕНКЕРОВ
Трехперые спиральные зенкеры выполняются диаметром от 12 до 35 мм и имеют конический хвостовик. Они изготовляются цельными из стали марок УМА, У12А, 9ХС и сварными из быстрорежущей стали Р9. В последнем случае хвостовик выполняется из стали 50. Рассматриваемый вид зенкеров может быть оснащен и пластинками твердого сплава. Для этого пластинки впаиваются в гнезда, прорезанные на рабочем конце оправки под такими углами к ее радиусу и оси, чтобы на передней поверхности затачивалась только небольшая площадка шириной 2—5 мм для получения нужного переднего угла (Г = 10—12°).

Канавка на длине пластинки твердого сплава делается косой под углом со=10°. Для лучшего отвода стружки эта канавка должна плавно переходить в винтовую с углом со = 20°.
Насадные цельные зенкеры изготовляют отдельно от оправки, насаживая затем цилиндрическим отверстием на ее цапфу. На заднем торце насадного зенкера делают паз для установки шпонки, предохраняющей зенкер от проворачивания на оправке. Хвостовик оправки выполняют коническим.
Насадные зенкеры предназначены для обработки отверстий диаметром от 25 до 80 мм и выпускаются с четырьмя-шестью зубьями в зависимости от диаметра.
Материалом для их изготовления служит быстрорежущая сталь Р9. Насадные сборные регулируемые зенкеры применяют для зенкерования отверстий диаметром от 40 до 100 мм. Эти зенкеры имеют вставные зубья (ножи) из быстрорежущей стали Р9 или из пластинок твердого сплава. Число вставных зубьев зависит от диаметра зенкера: если диаметр меньше 55 мм — их число z = 4, если больше 55 мм — 2 = 6. Возможны различные способы установки зубьев в корпус зенкера. Наиболее распространенный из них, когда клиновидный зуб (угол клина 5°) -с продольным рифлением на задней поверхности заколачивается в соответствующий паз корпуса зенкера с рифлением на задней поверхности, параллельным дну. Рифление создает возможность некоторого регулирования диаметра зенкера. Зенкеры для выработки цилиндрических углублений. Их назначение — расширить ранее образованные отверстия главным образом под головки винтов и болтов. Дно образуемого углубления — плоское.
На рабочем конце зенкер имеет цапфу, которой направляется по предварительно просверленному отверстию. Особенностью рассматриваемых зенкеров является то, что режущие кромки на их торце имеют угол ср = 90°, т. е. плоскость, в которой расположены торцовые режущие кромки, перпендикулярна оси зенкера. Число зубьев обычно равно четырем. Направляющая цапфа может быть изготовлена как одно целое с зенкером или -съемной. В последнем случае на рабочем торце образуется конусное отверстие, а цапфа выполняется с конусным хвостовиком, которым она вставляется в углубление. Возможность удаления цапфы значительно облегчает заточку зенкера.
Зенкеры для образования конических углублений под головки винтов (зенковки) выполняются как одно целое с хвостовиком. Угол конусности углубления 90 и 120°. Сравнительно малый размер впадин между зубьями этих зенкеров затрудняет отвод стружки и способствует быстрой порче их режущих кромок и передних поверхностей.
Торцовые зенкеры предназначены для обработки торцовых поверхностей бобышек, приливов и пр. Они выполняются насадными и надеваются на оправку с коническим хвостовиком. Зубья у торцовых зенкеров расположены только на рабочем торце. Торцовые зенкеры имеют направляющую цапфу. Зенкеры диаметром более 32 мм могут иметь сменную режущую часть в виде ножа.
ЭЛЕМЕНТЫ РЕЗАНИЯ, СИЛЫ РЕЗАНИЯ, КРУТЯЩИЕ МОМЕНТЫ И МОЩНОСТЬ ПРИ ЗЕНКЕРОВАНИИ
Элементы резания при зенкеровании те же, что и при сверлении: глубина резания, подача, поперечное сечение срезаемого слоя, скорость резания. Характеристика этих элементов также не отличается от характеристики элементов резания при сверлении.
Скорость резания, как и при сверлении, определяется для точек режущих кромок, лежащих на наружном диаметре зенкера, т. е. работающих в наиболее неблагоприятных условиях.
Сила резания, крутящий момент и мощность. Основные силы при зенкеровании те же, что и при сверлении: осевая сила Р0 измеряемая в кгс, и крутящий момент Mltp, измеряемый в кгс-мм. При этом виде обработки снимается слой сравнительно небольшой толщины, поэтому величины осевой силы, крутящего момента и мощности гораздо меньше, чем при сверлении.

инструментов, используемых для обработки отверстий (сверла, зенкеры, Геометрические параметры зенкера: угол в плане φ = 45 – 60º (2φ =.

Элементы конструкции и геометрии режущей части цилиндрического зенкера показаны на рис. 87. Зенкеры имеют от трёх до шести 

Зенкеры с коническим хвостовиком по ГОСТ 1676—53 изготовляют Диаметром Геометрические параметры зенкеров .хами из твердых сплавов угол и