Операції механічної обробки заготовок на токарних верстатах рідко стають фінальними в технологічному процесі. Створення отворів - це основний етап в отриманні необхідної форми деталі. Але за ним, як правило, слідує етап доопрацювання. Частково це заходи чистової корекції, але іноді застосовуються і методи базової зміни параметрів виконаного різу. До таких операцій відносять зенкування і розгортання отворів, в результаті чого оператор отримує оптимальну за характеристиками заготівлю. По-перше, підготовлене поглиблення знаходить необхідні розміри, а по-друге, його кромки і поверхні очищаються від зайвих заусенців і стружки.
Які завдання вирішує зенкерування?
До процедури зенкерування допускаються отвори різного походження. Це можуть бути литі, штамповані або просвірені ніші, над якими надалі працюватиме майстер із зенкерування. У чому ж полягає суть цієї операції? У неї можуть бути дві мети. Як мінімум буде забезпечена зачистка поверхонь отвору. Це особливо важливо в тих випадках, якщо попередньо виконується грубе звіріння і розгортання отворів, кромки яких потребують доопрацювання. Залежно від якості формування отвору може застосовуватися одержистове або чистове зенкерування. У результаті змінюється і ступінь згладжування робочих поверхонь. Ще більш відповідальне завдання калібрування. У цьому випадку майстер не обмежується зачисткою і коригує параметри отвору, наприклад глибину і товщину. Потреба в таких діях виникає, якщо спочатку отриманий отвір не підходить за розмірами до цільової шпильки, гвинту або іншої кріпильної деталі. Після зенкерування якраз виконується нарізка різьблення відповідно до розмірів метизу.
Що являє собою зенкер?
Це ріжучий інструмент, конструкція якого формується функціональною обробною частиною і хвостовиком-державкою. Зовні деякі види зенкера нагадують сверла, але вони набагато міцніші. І ще більш важлива різниця полягає в наявності як мінімум трьох ріжучих кромок, що забезпечують більш ефективний з'єм зайвої маси металу. До речі, цим відрізняється і розгортання отворів, для якого іноді потрібна інтенсивна ліквідація стружки з метою досягнення більш точної форми заготівлі. Але у зенкера кілька ріжучих кромок також виступають в деякому роді стабілізатором інструменту. Цей аспект гарантує забезпечення рівномірності обробки кромок, що позначається на точності виконання операції. Втім, якість результату буде залежати і від того, наскільки правильно був обраний тип інструменту.
Різновиди зенкерів
Найпростіші конічні моделі зенковок складаються з різника і хвостовика. Кут конуса в робочій частині може варіюватися від 30 до 120 °. Більш складною варіацією інструменту є різчик з торцевими зубцями. Кількість зубів у середньому становить від 4 до 8. Відповідно, чим точніше потрібне зенкерування, тим менше повинна бути поверхня різника. Також існують циліндричні пристрої, в яких передбачена направляюча цапфа. Вона входить до формованих отворів, забезпечуючи, таким чином, збіг утвореного циліндричного поглиблення і осі отвору. Це універсальна техніка, при якій звірення, зенкерування і розгортання отворів виробляються інструментом єдиної формації. У результаті спрощується цикл формування отвору і підвищується якість очищення прилеглих поверхонь. Майже всі моделі зенкерів виготовляються з інструментальних легованих і вуглецевих сталей.
Техніка виконання зенкерування
Зазвичай зенкерування виконується на сверлильних верстатах. Так само як і сверла, зенкери встановлюються у відповідних патронах або затиснутих механізмах. Далі вихідні частини отворів обробляються конічними зенківками. За цією технікою формуються конусні поглиблення, що підходять для головок заклепок і потаємних гвинтів. Поглиблення для болтів виробляються таким же чином, але вже циліндричними зенківками. Цим інструментом також виконують підрізання торців, вибірку кутів і виступів. І зенкерування, і розгортання отворів на верстаті контролюються оператором. У сучасних моделях пневматичних і електричних верстатів допускається можливість обробки в напівавтоматичному і автоматичному режимах. Верстати з програмним управлінням можуть використовувати аналогічні налаштування обробки зенкерами для серійного обслуговування деталей.
Призначення операції розгортання
Операція розгортання багато в чому схожа з зенкеруванням. Вона також розрахована на формування оптимальних за розмірами отворів з можливістю корекції форми. Але якщо зенкери готують отвори для подальшого використання заклепок і болтів, то розгортання дозволяє отримувати точні калібровані ніші для валів, плунжерних деталей і підшипників. Також розгортання отворів дозволяє мінімізувати тертя в оброблюваній зоні і забезпечувати високу щільність контакту між елементами. Ці завдання досягаються за рахунок скорочення шорсткості поверхонь отвору.
Інструмент для розгортання
Розгортки також є інструментом, що нагадує зверла. Робоча частина в даному випадку забезпечується розташованими по окружності стрижня зубами. Крім цього, існують допоміжні функціональні частини резчика. Це парканна, калібюча і циліндрична частини. Безпосередню різання виробляє напрямний конус, краї якого знімають припуск металу, але в той же час оберігають вершину ріжучої кромки від забоїн. І тут можна виділити окремі конструктивні частини, що розрізняють цю методику і зенкування. Зенкерування та розгортання отворів сходяться в операціях різання, проте калібруюча частина розгортки також виконує функції напрямку та відведення стружки. Для цього призначені спеціальні канавки, що роблять інструмент більш самостійним.
Машинні та ручні розгортки
Розгортання може виконуватися ручним і машинним способом, тобто на тих же верстатах. Інструмент для ручних операцій відрізняється видовженою робочою частиною. Діаметр зворотного конуса в даному випадку варіюється від 0,06 до 0,1 мм в середньому. Для порівняння, верстатні розгортки мають товщину конуса від 0,05 до 0,3 мм. За допомогою ручного розгортання можна отримувати отвори діаметром від 3 до 60 мм. При цьому ступінь точності буде невеликий. Машинний інструмент орієнтується під певні типорозміри, найчастіше за спецзамовленнями. Наприклад, розгортання отворів у деталях для будівельних конструкцій може виконуватися відповідно до технічних даних за конкретним проектом. До переваг такого способу відносять високу точність різання, якісну зачистку і відсутність деформаційного ефекту.
Виконання розгортання
Машинне розгортання виконується за тими ж принципами, що і зенкування. Інструмент фіксується в патроні, а потім прямує в оброблювану зону верстатом. Єдиною відмінністю є більш високі вимоги до охолодження робочої оснастки в процесі роботи і змащення отворів. Як змащувальний склад використовують мінеральне масло, скипидар і синтетичні емульсії. Інакше виконується ручна обробка отворів. Розгортання такого типу передбачає початкову фіксацію заготовки в лещатах. Далі в отвір вставляється наконечник розгортки і шляхом кручення воротка досягається результат. Причому обертати інструмент можна тільки в одному напрямку - до формування необхідних параметрів виробу.
Ув'язнення
Механічна обробка металів поступово поступається місцем технологічним лазерним і термічним методам. Також конкуренцію традиційним способам різання становить гідроабразивна техніка, що відрізняється високою швидкістю розкрою і точністю. Що на цьому фоні можуть запропонувати в якості переваг зенківка, а також розгортання отворів? У першу чергу це можливість ручної обробки без застосування складного обладнання у вигляді верстатів. Крім того, на відміну від гідроабразивів і термічних апаратів, дані технології не вимагають підключення додаткових витратних матеріалів. Тому можна говорити про переваги економічного, організаційного та ергономічного характеру. Але якістю обробки і темпами виробничого процесу, звичайно, доведеться пожертвувати.
