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.
В соответствии с ГОСТ цековки делятся на несколько видов:
По материалу изготовления выделяются следующие виды:
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 торцевые зенкеры. 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:
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 при помощи зенковки, 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:
Такой расчет параметров применяется для определения режимов работы с цековками по ГОСТ 26258-87.
Несмотря на то, что цековки являются видом режущего инструмента, применяемого на промышленном оборудовании (на сверлильных, токарных, расточных и других станках), они могут использоваться и домашними мастерами. При применении торцевых зенкеров домашним мастером необходимо придерживаться тех же правил, а также обязательно рассчитывать те же параметры, что и в производственных условиях.
При выполнении цекования необходимо придерживаться ряда правил:
Соблюдение правил дает гарантию получения идеально точных по размерам отверстий.
Следующая страница>>Зенкерование. Обеспечивает необходимую точность и чистоту отверстий, полученных литьем, ковкой или штамповкой.
Зенкеры изготовляют из быстрорежущей стали Р9, легированной стали 9ХС или инструментальной углеродистой стали У12А. Зенкеры отличаются от сверл устройством режущей части и большим количеством режущих кромок. Перемычка, соединяющая режущие кромки, гораздо больше, чем у сверла, а угол при вершине срезан. Большее количество направляющих ленточек обеспечивает правильное и более устойчивое положение зенкера относительно оси обрабатываемого отверстия, а распределение усилий на 3-4 режущие кромки - более плавную работу и получение чистого и достаточно точного отверстия. По своей конструкции зенкеры бывают цельные и с вставными пластинками, а по количеству зубьев (перьев)-трех- и четырехперые (рис. 138).
Рис. 138. :
1 - ленточка, 2 - режущая кромка
Цельные зенкеры имеют три или четыре режущие кромки, а с вставными пластинками - четыре режущие кромки. Для обработки отверстий диаметром 12-20 мм применяются цельные зенкеры.
С вставными пластинками зенкеры применяют при обработке отверстий диаметром свыше 20 мм. Они соединяются с оправкой с помощью выступа на оправке и выреза на зенкере. Сейчас зенкеры изготовляются с числом зубьев, доходящим до 8 и больше. Несколько операций зенкерования можно выполнить одним комбинированным зенкером. Комбинированные зенкеры бывают двух типов: ступенчатые и сборные. Последние могут быть скомбинированы с инструментами других типов - сверлами, развертками, расточными пластинками и т. д.
Зенкерование является большей частью промежуточной операцией между сверлением и развертыванием, поэтому диаметр зенкера должен быть меньше окончательного размера отверстия на величину припуска снимаемого разверткой.
Применение зенкеров значительно улучшает качество обрабатываемых отверстий: уменьшает конусность, овальность, риски, царапины и т. д., однако высокую точность размера и чистоту поверхности отверстия дать не может. Поэтому отверстие, полученное после зенкерования, обрабатывают разверткой, которая, срезая очень тонкие стружки, калибрует и заглаживает поверхность отверстия.
Зенкование. Производится зенковками, которые имеют режущие кромки на торце инструмента (рис. 139). По конструкции зенковки бывают цилиндрическими, коническими и плоскими.
Рис. 139. Зенкование цилиндрических углублений (а), конических (б), цековка (в)
(рис. 139, а) применяются для обработки гнезд с плоским дном под головки болтов и винтов. Для обеспечения соосности зенковки имеют направляющую цапфу.
(рис. 139, б) имеют угол заточки конусной части, равный 60; 70; 90 или 120°.
Число режущих зубьев в зависимости от размера инструмента может быть различно. Применяются конические зенковки для получения конусных углублений под потайные головки заклепок, а также для снятия конусных фасок.
Плоская зенковка по своей конструкции представляет видоизмененное перовое сверло с цапфой на торце. Такой зенковкой можно снимать фаски или зенковать отверстия под головки болтов, винтов и заклепок, если угол ее заточки сделать равным 90; 75 или 60° (рис. 139, а). Направляющая цапфа впаивается (или ввинчивается) в тело зенковки, что значительно облегчает переточку.
При зенковании стружку с легких деталей удаляют путем опрокидывания (а не сдувания последних), а с больших деталей - струей сжатого воздуха.
Цекование (зачистка торцовых поверхностей). Цековки выполняют в виде насадных головок, имеющих на торце четыре зуба (рис. 139, в). Цековками обрабатывают бобышки под шайбы, упорные кольца, гайки.
Режим резания при зенкеровании, зенковании и цековании выбирают по таблицам справочников.
Зенкеры предназначаются для обработки цилиндрических отверстий: необработанных (литых и штампованных) и предварительно просверленных с целью улучшения чистоты поверхности и повышения точности этихотверстий, а в ряде случаев и подготовки их к дальнейшему развертыванию. При обработке отверстий, полученных литьем, ковкой или штамповкой, применяют зенкеры, а не сверла, т.к. при работе по корке они более устойчивы. Среднее значение припуска под зенкерование после сверления составляет примерно 0,5...3 мм на сторону.
По форме режущей части зенкер напоминает спиральное сверло, но в отличие от сверла он имеет не две, а три или четыре главные режущие кромки, расположенные на режущей части; кроме того, зенкер не имеет поперечной кромки. По сравнению со сверлом зенкер обладает повышенной жесткостью и благодаря наличию нескольких режущих лезвий имеет хорошую ориентировку относительно уже сделанного отверстия, поэтомуэтот тип инструмента применяют часто для исправления геометрии отверстия (получение цилиндричности).
Цилиндрический зенкер имеет следующие основные части (см. рис.7):режущая (заборная) часть, несущая режущие кромки. Эта часть инструмента выполняет основную работу резания;калибрующая (направляющая) часть, имеющая узкие фаски и служащая для направления зенкера в отверстии в процессе резания;хвостовик, служащий для закрепления зенкера в шпинделе станка.
Рис. 7. Элементы и части цилиндрического зенкера.
Рис. 8. Разновидности цельных зенкеров.
Для обработки цилиндрических поверхностей применяются цельные зенкеры: с прямыми канавками (рис.8,а), с винтовыми канавками (рис. 8,6), с напаянными твердосплавными пластинами (рис. 8,в). Эти три типа зенкеров можно использовать для обработки отверстий как ручным способом, так и с помощью металлорежущего оборудования. Зенкер, изображенный на рис. 8,г применяется только при обработке на станках (вследствие неразвитой направляющей части) и называется машинным
На рисунке 9 показаны различные виды насадных зенкеров, которые закрепляются на оправке станка и вручную не используются: с напаянными твердосплавными зубьями (рис.9,а), со вставными зубьями (рис. 9,6) и цельный (рис. 9, в.)
Для обработки входной или выходной части отверстия с целью снятия фаски или для изготовления углубления под головку болта, винта или заклепки используется операция зенкования, которая выполняется зенковками (см. рис. 10).
Рис. 9. Насадные зенкера
Рис. 10. Разновидности зенковок
Развертка (рис. 11) - многолезвийный инструмент, предназначенный для чистовой обработки отверстий обычно после зенкерования. Число лезвий составляет от 6 до 12. После операции развертывания получается низкая шероховатость поверхности (высокая чистота) и достаточно точный размер (по 6...8 квалитету). Припуск под обработку составляет 0,05.. .0,3 мм на сторону.
Рис. 11. Элементы цилиндрической развертки.
Развертывание отверстий можно выполнять на сверлильных или токарных станках, а также вручную. Развертки, применяемые для станочного развертывания отверстий, называются машинными (см. рис. 12).
Рис. 12. Виды машинных разверток.
Машинные развертки отличаются от ручных более короткой рабочей частью. Они закрепляются в качающихся (плавающих) державках, установленных в патроне или непосредственно в шпинделе станка. Ручная развертка, не имеющая возможность быть сцентрированной на станке, имеет длинную заборную часть, благодаря которой инструмент имеет возможность самостоятельно центрироваться по отверстию. На рисунке 13,а показана ручная цилиндрическая развертка с прямым зубом, на рисунке 13,6 - с. винтовым зубом и на рисунке 13,в - ручная коническая развертка с прямым зубом
Рис. 13. Разновидности ручных разверток.
Конические развертки применяются для предварительного и окончательного развертывания конических поверхностей. Обычно такие развертки состоят из комплекта (см. рис. 14), первая - черновая (рис. 14,а) - обращает цилиндрическое отверстие в ступенчатое. Промежуточная коническая развертка (рис. 14,6) предназначена для раздробления стружки и придания отверстию более правильной конической формы. Последняя - чистовая развертка (рис. 14,в) - снимает стружку по всей режущей кромке конуса.
Рис. 14. Комплект конических разверток.
По своему устройству развертки делятся на две больших группы: постоянные и регулируемые. На рисунке 15 показана цилиндрическая регулируемая развертка. Корпус такой развертки сделан полым коническим, с продольными канавками, прорезанными между зубьями на длине рабочей части. При завертывании винта, расположенном с торца развертки, шарик, расположенный внутри, продвигаясь по внутренней конической поверхности, "распирает" тело инструмента, тем самым изменяя наружный диаметр.
Рис. 15. Регулируемые ручные развертки.
Для получения отверстий идеальной цилиндрической формы с низкой шероховатостью поверхности применяется растачивание. В качестве инструмента используется обычно расточный резец (рис. 16). Операция растачивания может производиться на станках токарной группы, расточных станках и на координатно-расточных.
Для нарезания резьбы в отверстиях применяются метчики. Метчик - режущий инструмент, представляющий собой закаленный винт, на котором прорезано несколько продольных канавок (прямых или винтовых), образующих режущие кромки (рис. 16). Метчик имеет рабочую часть и хвостовик, заканчивающийся квадратом. Рабочая часть метчика состоит из заборной и калибрующей частей. Заборная часть - передняя конусная часть метчика, которая первой входит в отверстие и осуществляет всю основную работу резания. Калибрующая часть направляет метчик в отверстие и окончательно калибрует резьбу.
Ручные метчики - служат для нарезания резьбы вручную. Они обычно изготавливаются комплектами из двух или трех метчиков. В комплект, состоящий из трех метчиков, входят черновой, средний и чистовой метчики.
Машинно-ручные метчики применяются для нарезания цилиндрической и конической резьбы в сквозных и глухих отверстиях. Этими метчиками можно нарезать машинным способом резьбы всех размеров и вручную
Рис. 16. Ручной метчик и его элементы.
Инструмент, известный как цековка, используется для дополнительной обработки отверстий в деталях, которые должны быть точно соединены друг с другом. Такая операция, как цекование, необходима для формирования с высоким уровнем качества и точности опорных поверхностей для различных крепежных изделий – болтов, шайб и др.
Все типы цековок, по сути, можно отнести к разновидности зенкера. Последний нельзя использовать для рассверливания или углубления отверстий, хотя он и предназначен для их обработки. Технологическая операция, которую выполняют цековкой, называется цекование. Если при помощи зенкерования повышают точность геометрических параметров и качество выполнения боковой поверхности отверстия, то цекование используется для формирования и выравнивания торцевой площадки вокруг уже сформированного отверстия. Посредством цековок выполняются следующие технологические операции:
Цековка как режущий инструмент может использоваться для работы не только с чугунными и стальными деталями, но и с изделиями из цветных металлов. При помощи цековок одновременно решают две важные задачи: повышение качества поверхности, которая подвергается обработке, и достижение строгой перпендикулярности ее расположения к оси уже сформированного отверстия.
Цековку за конструктивную и технологическую схожесть часто называют торцевым зенкером. При этом она может устанавливаться на сверлильное, токарное и другое .
Цековка – это цилиндрический инструмент осевого типа, режущие зубья которого расположены на его торцевой части. На боковой поверхности находятся канавки, служащие для отвода стружки из области резания. За обеспечение перпендикулярности подвергаемой обработке плоскости и оси отверстия отвечает специальная цапфа, которая тоже находится на торцевой части. Такая направляющая цапфа в процессе выполнения обработки закрепляется в отверстии обрабатываемой детали. Как и любой другой инструмент осевого типа (сверла и др.), данное приспособление фиксируется в станке при помощи специального хвостовика.
Нормативным документом, определяющим технологию производства цековок, является ГОСТ 26258-87. По требованиям данного стандарта, инструмент для цекования подразделяется на следующие категории:
Рабочая часть цековок насадного типа, приспособлений с хвостовиками конического типа и закрепляемыми в штифтовом замке может выпускаться в двух конструктивных исполнениях:
ГОСТ 26258-87 устанавливает, что инструменты, хвостовик которых имеет цилиндрическую форму, изготавливаются только из быстрорежущей стали. Если говорить о назначении инструментов с режущей частью из разных материалов, то те из них, которые снабжены твердосплавными пластинами, могут использоваться для работы как с чугуном, так и с конструкционными сталями, а цековки с рабочей поверхностью из быстрорежущей стали применяют исключительно для обработки деталей из конструкционных сталей.
Неодинаково и количество рабочих лезвий у цековок различного типа. Так, рабочая часть инструментов с цилиндрическим хвостовиком может быть оснащена двумя или четырьмя лезвиями, у всех остальных категорий – только четырьмя.
Тип хвостовика, которым оснащен инструмент, определяет и способ его установки на оборудовании.
Требования к производству цековок определяет ГОСТ 26258-87. Так, согласно этому документу, инструмент насадного типа, а также тот, диаметр рабочей части которого не больше 8 мм, а хвостовик имеет цилиндрическую форму, производится в цельном виде. Инструменты, диаметр режущей части которых составляет более 8 мм, со всеми типами хвостовиков, должны иметь сварную конструкцию. К качеству сварных швов, при помощи которых изготавливается такой инструмент, предъявляются высокие требования. В этих швах исключается наличие трещин и прожогов, они не должны содержать следов окисления, трубчатых полостей и пор.
Основной стержень цековок, включая хвостовик, делают из стали марок 45, 40 Х или 45Х. Для режущей части могут быть использованы следующие материалы.
Твердосплавные пластины на рабочей части инструмента фиксируются при помощи припоя марок МНМц 68-4-2, латуни марок Л63 или Л68. Толщина припоя должна составлять не менее двух десятых миллиметра.
Как и поверхность сверл, резцов и других металлорежущих инструментов, поверхность цековок должна быть лишена дефектов – следов коррозии, трещин, пустот и заусенцев. На шлифованной части не допускается наличие трещин и надрывов, а на рабочей – сколов и прижогов. Центровые отверстия цековок после закалки и отпуска не должны иметь углублений и разработанных мест.
Такой геометрический параметр цековки, как обратная конусность (уменьшение диаметра по направлению к хвостовику), должен отличаться равномерностью по всей длине рабочей поверхности (для инструмента из быстрорежущей стали), по всей высоте режущих пластин (для инструмента с твердосплавными напайками). Допуски на указанный параметр, согласно чертежу и требованиям нормативного документа, должны составлять для цековок из быстрорежущей стали не более 0,08–0,16 мм на 100 мм длины рабочей части, для цековок с напайками из твердого сплава – 0,05–0,1 мм на весь размер пластин.
При производстве высокотехнологичного оборудования и механизмов отверстия, служащие для взаимного соединения деталей, дополнительно обрабатывают с помощью специального инструмента – цековки. Это делается для того, чтобы придать их поверхностям, являющимся опорными для крепежных элементов – шайб, болтов и подобных, более высокие качество и точность.
Цековка – это разновидность металлорежущего . Она тоже предназначена для обработки уже готовых отверстий, но рассверливания или углубления последних ею не производят. Сам процесс применения этого инструмента называют цекованием. В отличие от зенкера, которым улучшают качество и точность боковых поверхностей – стенок, цековкой выравнивают торцевую площадку вокруг отверстия:
Применять цековку можно при работах с заготовками и деталями из цветных металлов, стали, их сплавов и чугуна.
Цекованием добиваются не только улучшения качества обрабатываемой поверхности, но и абсолютной взаимной перпендикулярности между последней и осью отверстия.
Выполняют эту операцию чаще всего на сверлильных, а также на токарных и прочих металлорежущих станках. За очевидную идентичность этой обработки с зенкерованием и конструктивную схожесть используемых инструментов цековку еще называют торцевым зенкером.
Конструктивно цековка представляет собой осевой инструмент в виде продолговатого корпуса с хвостовиком на одном конце. С другой стороны инструмента расположена цилиндрическая головка, имеющая на торцевой поверхности режущие зубья, а на боковой – отводящие стружку канавки, а также гладкая направляющая цапфа, которая вставляется в обрабатываемое отверстие, за счет чего и достигается перпендикулярность между осью последнего и получаемой плоскостью.
Изготавливают цековки в соответствии с ГОСТ 26258, согласно которому они делятся на типы:
Инструмент 2–4 типов производят в 2-х вариантах исполнения рабочей части:
Цековки 1-го типа выпускают только в исполнении №1. Инструмент с рабочей частью, имеющей твердосплавные пластины, предназначен для обработки и чугуна, и конструкционных сталей. а с выполненной из быстрорежущей стали – только . Количество лезвий рабочей части цековок 1-го типа 2 или 4, а 2–4 типов – только 4.
В зависимости от типа хвостовика цековки ее установка на станке производится:
Согласно ГОСТ 26258 насадной инструмент, а также инструмент с рабочей частью, диаметр которой до 8 мм, и цилиндрическим хвостовиком изготовляют цельным. Цековки с рабочей частью, диаметр которой свыше 8 мм, и цилиндрическим хвостовиком, а также с хвостовиком под замок и коническим делают сварными. В месте сварки не должны допускаться трещины и поджоги, а в сварочном шве – окисление, свищи и поры.
Корпус вдоль стружечной части винтовых канавок и хвостовик всех цековок выполняют из стали 45Х, 40Х (ГОСТ 4543) либо 45 (ГОСТ1050). В зависимости от исполнения инструмента материал его рабочей части будет следующим:
Для крепления твердосплавных пластин на рабочей части в качестве припоя должны использоваться сплав МНМц 68-4-2 или латунь марок Л68 либо Л63 (ГОСТ 15527). При пайке следует формировать слоя припоя толщиной до 0,2 мм.
На всех поверхностях инструмента не должно быть следов коррозии, заусенцев, трещин и раковин, на шлифованных – черновин, а на режущей части – прижогов и сколов. После термообработки цековки ее центровые отверстия не должны иметь разработанных мест и забоин.
Обратная конусность кромок рабочей части инструмента должна быть равномерной: у цековок 2-го исполнения вдоль длины твердосплавных пластин, а 1-го исполнения – рабочей части. Величина обратной конусности инструмента с рабочей частью, выполненной из быстрорежущей стали, не должна выходить за пределы значений 0,08–0,16 мм из расчета на 100 мм длины, а оснащенного пластинами из твердого сплава – 0,05–0,10 мм на размер пластины.