11.4 Зенкерование и зенкование.
В зависимости от характера выполняемых работ, например, увеличение диаметра отверстий (зенкерование зенкерами, в том числе насадными) или обработка входных и выходных концов отверстий для получения конических углублений или ровных поверхностей (зенкование коническими зенковками или цековками), используются различные инструменты (рис. 11. 12).
Рис 11.11 – Конструкции инструмента для обработки отверстий зенкерованием
Зенкеры часто используются для увеличения диаметра отверстий, в отличие от спиральных сверл они имеют три или четыре режущие кромки и менее глубокие канавки. Поэтому зенкеры лучше центрируются в отверстии и работают в более ровном режиме. С их помощью можно производить обработку до номинального размера (чистовая обработка) и до нижнего предела допуска, если предполагается развертывание отверстия.
Насадные зенкеры используются для обработки отверстий большего диаметра. Инструмент для зенкования выпускается с направляющими цапфами и без них. При этом направляющие цапфы могут быть сменными, что требуется, например, для их подбора под диаметр резьбового отверстия. При грубых допусках или для простой зачистки отверстий направляющие цапфы не требуются. Цековками в отверстиях образуют углубления с ровной торцовой поверхностью, например, углубления под головки и шейки винтов с цилиндрической головкой, или ровные наружные торцовые поверхности.
Конические зенковки предназначен для снятия фасок и зачистки отверстий, а также для образования углублений под потайные головки винтов и заклепок.
11.4.1 Геометрические параметры резания при зенкеровании и зенковании
Поперечное сечение стружки А в значительной мере определяет силу резания. На рис. 11.12 показаны геометрические параметры резания на примере конической зенковки.
Толщина срезаемого слоя h и ширина срезаемого слоя b, как и при рассверливании, зависят:
- от подачи на зуб fz (число режущих кромок у зенковок часто больше двух Z = 3 ...4),
- от угла в плане k и
- от глубины резания ap.
d1- наружный диаметр [мм] vc Cкоростьрезания[м/мин]
d2Внутренний диаметр[мм] vfCкорость подачи [мм/мин]
apГлубинарезания[мм] hТолщинасрезаемогослоя[мм]
fzПодачаназуб [мм/зуб] bШиринасрезаемого слоя [мм]
kУголв плане [°]
Рис. 11.12 Геометрические параметры резания при обработке конической зенковкой
Глубина резания ap при обработке коническими зенковками сначала небольшая, затем она увеличивается до максимума.
Действительно:
Соответственно поперечное сечение стружки А на заключительном этапе обработки достигает своего максимума.
Таким образом для поперечного сечения стружки А имеем следующее:
A – поперечное сечение стружки [мм2]
fz – подача на зуб [мм/зуб]
ap– глубина резания [мм]
b – ширина срезаемого слоя [мм]
h – толщина срезаемого слоя [мм]
11.4.2 Силы, вращающий момент, потребляемая мощность при зенкеровании и зенковании
Так как при зенкеровании и зенковании имеют место те же основные условия, что и при рассверливании, для расчета касательной составляющей силы резания Fc может быть использовано уравнение для сверления. В качестве технологического коэффициента для обработки зенкерованием/зенкованием fSe принято значение fSe = 1,0.
Таким образом для главной составляющей силы резания на режущую кромкуFcz при зенкеровании/зенковании получаем:
Fcz – главная составляющая силы резания на режущую кромку [H] при fSe=1,0
Вращающий момент Md рассчитывается следующим образом:
Md – вращающий момент [H*м]
Fcz - главная составляющая силы резания на режущую кромку [H]
Z – число режущих кромок зенкера/зенковки
D – наружный диаметр [мм]
d – внутренний диаметр [мм]
Расходуемая мощность на резание Pc рассчитывается так же, как для рассверливания.
Рис. 11.13 Расстояние от точки приложения силы до оси зенковки
Pc – Расходуемая мощность на резание [кВт]
n– Частота вращения [об/мин]
Или
Pc – расходуемая мощность на резание [кВт]
Fcz - главная составляющая силы резания на режущую кромку [H]
D – наружный диаметр [мм]
d – внутренний диаметр [мм]
vc – скорость резания [м/мин]
Расчет основного машинного времени при зенкеровании и зенковании . Для определения основного машинного времени th используются те же уравнения, что и при аналогичных расчетах для сверления.
th – основное машинное время [мин]
L – общее перемещение [мм]
f – подача [мм/об]
n – частота вращения [об/мин]
При зенкеровании (зенковании) врезание la = 3 мм и длина перебега lu ~ 3 мм, следовательно, общее перемещение L рассчитывается по формуле:
L – общее перемещение [мм]
l – толщина заготовки [мм]
la – врезание [мм]
lu – длина перебега [мм]