Зенкерование отверстий: Зенкерование отверстий

alexxlab | 21.01.1973 | 0 | Разное

Зенкерование отверстий

Зенкерованием называется операция по обработке готовых отверстий, полученных сверлением, штамповкой или отливкой, с целью придания им строго цилиндрической формы, большей точности и лучшей чистоты поверхности. Эту операцию выполняют режущим инструментом, называемым зенкером.

Зенкеры более прочны, чем сверла, и, имея три и более режущих кромок вместо двух, как у сверл, допускают большие подачи и снимают соответственно большее количество металла. Кроме того, при распределении усилий резания на три-четыре режущие кромки зенкера обеспечивается более равномерная, чем при сверлении, работа и получение чистого и достаточно точного отверстия.

Зенкерование обеспечивает получение отверстий 4— 5-го класса точности. Отверстия 2—3-го класса точности требуют, кроме обработки зенкером, последующей обработки развертками.

Зенкеры изготовляют следующих типов: цельные с коническим хвостовиком, хвостовые с напаянными пластинками из твердого сплава, насадные с напаянными пластинками из твердого сплава, насадные со вставными ножами.

Цельные зенкеры с коническим хвостовиком (рис. 82, а) изготовляют короткими от 140 до 250 мм и длинными от 160 до 290 мм. Эти зенкеры предназначены для развертывания отверстий диаметром от 10 до 32 мм. Они имеют не менее трех зубьев. Геометрия зуба характеризуется углами α =8°, φ=60° и γ =20° (рис. 82, б).

Рис. 82. Зенкеры: а — цельный с коническим хвостовиком, б — хвостовой с напаянной пластинкой из твердого сплава, в — насадной с напаянной пластинкой из твердого сплава, г — насадной со вставными ножами, д — комбинированный для зенкерования и сверления

Хвостовые зенкеры с напаянными пластинками из твердого сплава

(см. рис. 82, б) применяют для развертывания отверстий диаметром (от 14 до 38 мм. Они изготовляются короткими (от 160 до 290 мм) и длинными (от 190 до 350 мм).

Хвостовые зенкеры изготовляют с тремя-четырьмя зубьями. Геометрия зуба: α=8°, φ=60°, γ=8°, γ₁=0° — для зенкеров, оснащенных пластинками твердого сплава ВК, и φ₁=30° — для зенкеров с пластинками из сплава ТК.

Насадные зенкеры с напаянными пластинками  из твердого  сплава   (рис.  82, в) применяют для развертывания отверстий диаметром от 34 до 80 мм. Они изготовляются длиной от 40 до 65 мм, с числом зубьев не менее четырех. Геометрия зубьев этих зенкеров такая же, как у зенкеров хвостовых с напаянными пластинками из твердого сплава. Насадные зенкеры соединяются с оправкой, закрепленной в шпинделе сверлильного станка, с помощью выступа на оправке и выреза на торце зенкера.

Насадные зенкеры со вставными ножами (рис. 82, г) применяют для развертывания отверстия диаметром от 40 до 100 мм. Они изготовляются длиной от 45 до 70 мм, имеют число ножей: четыре у зенкеров диаметром от 40 до 55 мм и шесть у зенкеров диаметром от 58 до 100 мм. Ножи изготовляют из быстрорежущей стали Р18 или Р9.

При зенкеровании отверстий широко применяют комбинированные инструменты, позволяющие совмещать зенкерование со сверлением или зенкованием. На рис. 82, д показан комбинированный зенкер для сверления и зенкерования отверстий с направлением по кондукторной втулке. Применение комбинированных инструментов для одновременного сверления и зенкерования повышает производительность труда.

Зенкерование отверстий выполняют на сверлильных станках с помощью электрических и пневматических машин так же, как и сверление. Подача при зенкеровании допускается в 2—2,5 раза больше, чем при сверлении. Припуски на обработку отверстий зенкерованием берут по табл. 10.

Таблица 10. Рекомендуемые припуски на обработку отверстий зенкерованием

Диаметр отверстия, мм	10—18	18—30	30-50	50—80	80—100
Припуск по диаметру, мм	0,8—1	1—2	1,2—2,5	1,5—3	2—4

назначение, виды, процесс, отличие от зенкования

Одним из основных инструментов, применяемых при обработке отверстий в металлических деталях, является зенкер. С его помощью увеличивают диаметр, улучшают качество боковых поверхностей отверстия, также удаётся получить более высокий класс точности. Зенкерование, а именно так называется эта операция, созвучно зенкованию, что может ввести неспециалиста в заблуждение. Разница между этими двумя категориями тоже будет объяснена в данной статье.

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.

Скачать ГОСТ 12489-71

Скачать ГОСТ 3231-71

Зенкеры подразделяются:

По типу закрепления в патроне станка:

• хвостовые;
• насадные.

По особенностям конструкции:

• цельные;
• сборные;
• сварные;
• с твердосплавными пластинами и без них.

По геометрической форме:

• цилиндрические;
• конические;
• обратные.

По направлению ленточек и канавок:

• правого вращения;
• левого вращения.

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.

Насадные зенкеры не имеют хвостика и крепятся с помощью оправки, для чего в теле инструмента предусмотрен паз.

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.

Отличие зенкерования от смежных операций

Зенкерование сходно с развёртыванием отверстий, режущие кромки инструмента снимают лишний материал со стеноктия, уменьшают шероховатость и увеличивают диаметр. Это получистовая операция, что значит, за ней следует ещё один этап обработки. Развёртывание – финишная процедура. Во время зенкерования устраняются дефекты сверления, штамповки и литья. В процессе можно немного откорректировать привязку, добиться лучшей соосности для будущего соединения. Точность удаётся повысить до 5, а иногда даже до 4-го класса.

При установке режима резания нужно помнить, что толщина удаляемого металла при зенкеровании равна половине припуска для заданного диаметра отверстия. Если сравнивать со сверлением, то подачу можно сделать больше в 1,5-2 раза, а скорость оставить такой же. Конкретные параметры резания рассчитываются по формулам, приводимым в нормативной литературе.

Так как зенкер обладает большей в сравнении со сверлом жёсткостью, из-за повышенного числа острых выступов, возрастает точность направления движения, а также качество обработки, гладкость и чистота поверхности. Для сравнения сверление даёт шероховатость 20 мкм и квалитеты 11–12, зенкерование – шероховатость 2,5 мкм, квалитеты 9–11, а развёртывание – шероховатость 0,25-1,25 мкм и квалитеты 6–9. Квалитетом называют точность изготовления детали, с увеличением его значения допуски растут, а точность падает. Если технологическим процессом для обработки изделия требуется и зенкерование и развёртка, то они производятся за одну установку и выверку заготовки на станке.

Зенкование и зенкерование нередко путают из-за похожести названий. На самом деле, зенкование имеет совершенно иную цель, и для него используется отличный инструмент, название которому зенковка.

При этом виде обработки создаются углубления для размещения крепежа заподлицо с поверхностью детали. Помимо снятия фасок, зенковку применяют для вырезания углублений конической формы. Ещё одним назначением будет зачистка и обработка выемок перед монтажом крепежа, это делается при помощи плоских или же торцевых зенковок, именуемых ещё цековками, что более грамотно.

Наибольшее распространение на рынке получили конические зенковки с рабочими углами в 90 и 120º, которыми создаются углубления, чтобы прятать шляпки болтов и винтов. В металлообрабатывающей промышленности находят своё применение и зенковки с плоским кончиком, служащие для зачистки выемок под крепежные элементы. Устанавливают зенковки в те же станки, что и другой инструмент для обработки отверстий для крепежа.

Как зенкеровать металл правильно

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

• сверлильные;
• токарные;
• расточные;
• фрезерные;
• агрегатные.

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

• В литых деталях с неравномерным запасом на последующую металлообработку необходимо расточить отверстие на глубину 5–10 мм для правильного направления движения режущего инструмента.
• Для операции зенкерования отверстий оставляется припуск 1–3 мм в зависимости от итогового диаметра.
• Зенкерование стальных изделий не обходится без охлаждения специальными масляными растворами. При работе с чугуном, а также цветметом оно не является обязательным.
• Оптимальный вариант зенкера и режим работы подбирают с учётом необходимого диаметра отверстия, точности обработки, её глубины, металла детали и опций производственного станка.
• Крепление режущего инструмента должно стыковаться с тем слотом, что есть на рабочей станции.
• В случае, когда предполагается чистовая обработка развёрткой, то при зенкеровании часть припуска, от 0,15 до 0,3 мм оставляют для дальнейшей работы.
• Для обработки изделий из закалённых и легированных сталей используют зенкеры с твердосплавными вставками диаметром 14-50 мм и 3-4 зубчиками.
• При обработке цветных металлов и сплавов железа с высоким содержанием углерода в дело идут перовые зенкеры.
• Инструментом из быстрорежущей стали обрабатывают изделия из обычной конструкционной стали. При отверстиях более 40 мм оснастку дополняют насадками с диаметром 32–80 мм.

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.

Развёртывание для обеспечения максимальной точности поверхности

Точность деталей определяется через такие понятия как класс и квалитет. Второе сейчас более употребимо, т. к. даёт более точную информацию о допустимых допусках несоответствия размеров. Между тем система классов всё ещё продолжает жить в профессиональной среде, используется квалифицированными кадрами на производствах.  В отечественном машиностроении применяются только первые 9 классов по точности, и полезно знать каким квалитетам они соответствуют.

Класс точности	Квалитет (отв./вал)	Допуск для Ø18-30 мм (отв./вал), мкм
1	6/5	13/9
2	7/6; 7/7	21/13
2а	8/7; 8/8	33/21
3	9/8; 9/9	52/33
3а	10/10	84/84
4	11/11	130/130
5	12/12	210/210
7	14/14	520/520
8	15/15	840/840
9	16/16	1300/1300

 

Пропущен 6-й класс точности, т. к. он используется крайне редко. Установлен он для неответственных несопрягаемых поверхностей. Система допусков зафиксирована в ГОСТ 11472-69, ГОСТ 7713-62 и других.

Скачать ГОСТ 7713-62

Скачать ГОСТ 11472-69

Максимальная точность получаемых отверстий зависит от способа их обработки и применяемого инструмента. Зенкерование и развёртывание имеют разный показатель максимально возможного квалитета и класса. Обычно эти операции выполняются последовательно одна за другой.

Сначала деталь зенкеруют, с боковых поверхностей отверстия удаляется лишний материал, правятся возможные незначительные отклонения его расположения. Главное чего удаётся добиться на этом этапе – уменьшить неровность стенок. Достижимый результат – 4-й класс точности и 11 квалитет.

Далее деталь обрабатывают с помощью развёртки, работа может проводиться на тех же самых станках. Инструмент, так же как и зенкер, сделан из легированной стали и оснащён твёрдыми сплавами, количество зубьев у него увеличено. Развёртка срезает более мелкую стружку, так достигается точность отверстий соответствующая 2–3 классу. Для высокоточных деталей 1-го класса развёртку применяют многократно, существуют и другие доводочные операции.

Зубья у развёрток чаще прямые. Винтовые используются для обработки отверстий с пазами, закручивание профиля инструмента берут противоположным направлению резания, для того чтобы его не затягивало в отверстие. Режущие выпуклости расположены на стержне развёртки неравномерно с тем, чтобы исключить влияние неоднородности металла заготовки. Наличие вкраплений с отличной плотностью изменяет нагрузку на контактирующий зуб, и при отсутствии у них разбежки, на этом месте появиться местное углубление или выпуклость.

По той причине, что развёртка срезает при обработке меньше металла, она не используется для исправления направления отверстия, подобное просто не рационально. Следовательно, перед чистовой операцией развёртывания должна идти более грубая обработка, зенкерование или растачивание. Исключение составляют отверстия до 10 мм диаметром, расточка которых сложна, а зенкеров подходящих габаритов попросту нет, тогда развёртка идёт сразу после сверления и выполняется особо аккуратно.

Чтобы достичь высоких показателей качества нужно обеспечить чёткую соосность обрабатываемого отверстия и инструмента. Выполнение сразу после зенкерования на том же станке помогает избежать погрешностей при переустановке заготовки в патроне. Детали с отверстиями 2-го класса точности правильно обрабатывать за 2 прохода, первый – черновой развёрткой, второй – чистовой. Величина припуска для первого раза – 2/3 общего значения. Резак для такой менее требовательной процедуры – это отшлифованная и откалиброванная потерявшая размер развёртка.

Резюмируя, стоит отметить, что зенкерование – обособленная операция по обработке отверстий в металлических изделиях, отличная от развёртки, и не имеющая практически ничего общего с зенкованием. Главное назначение зенкера – уменьшить шероховатости стенок отверстия и увеличить точность выполнения отверстия. Операция выполняется после сверления, литья или штамповки и предшествует чистовой обработке. Сборный зенкер может совмещаться со сверлом, развёрткой и другими инструментами.  Вал прибора состоит из быстрорежущей стали, а рабочие зубцы, иногда, из твёрдосплавных вставок. Совместимые с этим отделочным сверлом аппараты – фрезеровочный, токарный, расточный и сверлильный.

Выбор конкретного зенкера осуществляется в зависимости от диаметра отверстия, степени обработки и материала заготовки.

Режим работы станка и другие необходимые данные – расчётные величины, которые отображаются в рабочих чертежах изготовляемых деталей. Отступление от этих величин и общей технологии зенкерования является одной из основных причин возникновения производственного брака. В качестве финишной операции зенкерование используется довольно редко, только при пониженных требованиях к точности, при классе ниже 4-го. На рынке продаётся множество зенкеров с разными характеристиками, оптимизированными для работы в разных условиях, под разный металл и диаметры отверстий.

Зенкерование – Зенкерование и развертывание

Зенкерование

Категория:

Зенкерование и развертывание

Зенкерование

Зенкерованием называется процесс обработки зенкерами цилиндрических и конических необработанных отверстий в деталях, полученных литьем, ковкой или штамповкой, или предварительно просверленных с целью увеличения диаметра.

Рис. 1. Особые случаи сверления: а — в пластмассе, б —в органическом стекле; в — циркульный резец

Рис. 2. Сверло-лопатка В. И. Красавцева

Зенкерование обеспечивает точность обработки отверстий в пределах 8 —13-го квалите-тов, шероховатость обработанной поверхности в пределах .4 —6-го классов.

Зенкерование — операция более производительная, чем сверление, так как при равных (примерно) скоростях резания подача при зенкеровании допускается в 2,5 — 3 раза больше, чем при сверлении.

Инструментом, которым выполняют зенкерование, является зенкер, который, как и сверло, закрепляют в коническом отверстии шпинделя станка. Работает зенкер так же, как и сверло, совершая вращательное движение вокруг оси, а поступательное — вдоль оси отверстия.

По внешнему виду цельный зенкер напоминает сверло и состоит из тех же основных элементов, но имеет больше режущих кромок (3 — 4) и спиральных канавок.

Три-четыре режущие кромки лучше центрируют инструмент в отверстии, придают ему большую жесткость, чем обеспечивается получение высокой точности.

Зенкер состоит из рабочей части, шейки, хвостовика и лапки.

Рабочая часть состоит из режущей (заборной) и калибрующей частей.

Рис. 3. Зенкер

Рис. 4. Геометрия зуба зенкера: а — трехперого, б — четырехперого; углы: а — задний, у — передний, ф — в плане, ш — наклона винтовой канавки, р — заострения

Рис. 5. Зенкеры: а — цельный с коническим хвостовиком, б — хвостовой с напаянными пластинками из твердых сплавов, в — насадкой со вставными ножами, г — насадкой с напаянными пластинками, д — работа зенкером

Зенкерование является либо окончательной обработкой отверстия, либо промежуточной операцией перед развертыванием отверстия, поэтому при зенкеровании оставляют еще небольшие припуски для окончательной отделки отверстия разверткой (так же, как и после талла, а направляющая часть служит для направления зенкера в отверстии, для зачистки поверхности, для придания отверстию правильной цилиндрической формы и получения правильного размера отверстия.

Ленточки (фаски) на направляющей части зенкера уменьшают трение и облегчают резание.

Зенкеры имеют переднюю поверхность, режущие кромки, сердцевину, заднюю поверхность, ленточки, а также углы: а — задний, у — передний, р — в плане, ш — наклона винтовой канавки, величины которых определяют в зависимости от твердости металлов.

Зенкеры изготовляют из быстрорежущей стали двух типов: с коническим хвостовиком (зенкер № 1), насадные (зенкер № 2).

Цельные зенкеры с коническим хвостовиком и насадные зенкеры предназначаются для предварительной (зенкер № 1) и окончательной (зенкер № 2) обработки отверстий.

Цельные зенкеры с коническим хвостовиком (рис. 239, а) изготовляют диаметром от 10 до 40 мм и длиной рабочей части от 80 до 200 мм с числом зубьев 3.

Насадные зенкеры изготовляют диаметром от 32 до 80 мм и длиной от 10 до 18 мм с числом зубьев.

Для предварительной (зенкер № 1) и окончательной (зенкер № 2) обработки отверстий в деталях из чугуна и стали изготовляют цельные зенкеры с коническим хвостовиком и насадные, оснащенные пластинками из твердого сплава.

Кроме того, изготовляют зенкеры насадные со вставными ножами (рис. 239, в), из быстрорежущей стали для предварительной (зенкер № 1) и окончательной (зенкер № 2) обработки отверстий в деталях из чугуна и стали, а также зенкеры со вставными ножами, оснащенными пластинками из твердого сплава (ВК6, ВК8, ВК6М, ВК8В, Т5К10, Т14К8, Т15К6), имеющие три-четыре ножа (клина) — цельные с коническим хвостовиком и четыре-шесть зубьев — насадные.

Зенкерование выполняется на сверлильных станках с подачей в зависимости от диаметра зенкера по чугуну от 0,20 до 0,35 мм на один зуб, а по стали 0,15 — 0,30 мм на один зуб и скоростью резания зенкерами с пластинками из ВК — 55 м/с, а с пластинками из ТК — 80 м/с. В качестве охлаждающей жидкости применяют эмульсию.

Для зенкеров со вставными ножами из быстрорежущей стали подачу выбирабт от 0,20 до 0,26 мм на один зуб, скорость резания от 11,6 до 22,5 м/мин в зависимости от диаметра зенкера. В качестве охлаждающей жидкости применяют 5% -ный (по массе) раствор эмульсии в воде.

Насадные зенкеры с напаянными пластинками из твердого сплава применяют для развертывания отверстий диаметром от 34 до 80 мм. Они’изготовляются длиной от 40 до 65 мм с числом зубьев не менее 4. Насадные зенкеры соединяют с оправкой с помощью выступа на оправке и выреза на торце зенкера.

При зенкеровании отверстий широко применяют комбинированные инструменты, позволяющие совмещать зенкерование со сверлением.

Зенкеры изготовляют двух номеров: № 1 для обработки отверстий под развертывание и № 2 для окончательной обработки отверстий.

При зенкеровании стружку удаляют сильной струей сжатого воздуха или . воды или перевертывая деталь, если она не тяжелая. При зенкеровании деталей из стали, меди, латуни, дюралюминия применяют охлаждение мыльной эмульсией.

Для получения правильного и чистого отверстия припуски на диаметр под зенкерование должны составлять 0,05 (до 0,1 мм) от диаметра.

Реклама:

Читать далее:

Зенкование

Статьи по теме:

Зенкерование отверстий

Зенкерование применяется для чистовой обработки просверленных, литых и кованых отверстий с точностью 10—11-го квалитетов и шероховатостью Rz = 40—20 мкм, а также для их предварительной обработки под развертывание. Режущие инструменты, используемые при зенкеровании, называются зенкерами (рис. 64).

По способу установки на станке зенкеры делятся на хвостовые и насадные, а по конструкции рабочей части — на цельные и сборные.

Хвостовой зенкер по внешнему виду напоминает сверло ц состоит из тех же конструктивных частей и элементов. Однако в отличие от него зенкер имеет 3—4 зуба и режущую часть в форме усеченного конуса. Неглубокие стружечные канавки обеспечивают повышенную прочность и жесткость такого инструмента, а увеличенное количество ленточек на калибрующей части создав ему лучшее направление в отверстии.

Для уменьшения трения о стенки отверстия калибрующая часть зенкера выполняется с обратной конусностью 0,05—0,1 мм на каждые 100 мм длины. Задние углы α в пределах 8—10° образуются затачиванием задних поверхностей зубьев на режущей части. Передние углы γ получаются за счет винтовой формы стружечных канавок. Угол конуса режущей части 2 φ для зенкеров общего назначения выполняется в 120°.

Насадные зенкеры имеют коническое отверстие с конусностью 1:30 и паз под торцовую шпонку для крепления на оправке.

Сборная конструкция зенкеров (рис 64, в) позволяет многократно восстанавливать их по мере потери размера. Такие зенкеры состоят из корпуса 3, изготовленного из конструкционной стали, и ножей 2, закрепляемых в пазах корпуса клиньями ).

Стандартами предусмотрен выпуск двух номеров зенкеров для отверстий диаметром 10—100 мм. Зенкеры № 1 предназначаются для предварительной обработки отверстий с припуском под развертывание, № 2 — для окончательной обработки с точностью 11-го квалитета.

Рабочая часть зенкеров выполняется из быстрорежущих сталей либо оснащается пластинками твердого сплава. На шейке зенкера маркируются номинальный диаметр, номер и марка материала.

Зенкерование отверстий (рис. 65) выполняется аналогично сверлению. Заготовку закрепляют в патрона и при необходимости выверяют по отверстию. Зенкер устанавливают в пннолъ задней бабки, ось которой должна строго совпадать с осью шпинделя. Заднюю бабку закрепляют на станине в таком месте, чтобы вылет пиноли во время работы был наименьшим. Ручной подачей зенкер подают в отверстие заготовки и по окончании обработки выводят из него до выключения станка.

Припуск под зенкер у предварительно просверленных отверстий должен составлять 1—3 мм на диаметр в зависимости от размера отверстия.

Зенкерование литых и кованых отверстий с неравномерным припуском рекомендуется начинать с расточки их на глубину 5—10 мм, чтобы зенкеру создать направление. При выборе режима резания следует учитывать, что глубина резания для зенкера составляет 1/2 припуска на диаметр отверстия. Подачу для зенкерования можно увеличить в 1,5—2 раза по сравнению с ее значением для сверления, скорость резания принимают в тех же пределах.

Токарная обработка отверстий в стальных заготовках быстрорежущими зенкерами производится с охлаждением эмульсией. При обработке чугуна и цветных металлов, а также при использовании твердосплавных зенкеров охлаждения обычно не применяют.

Зенкерование цилиндрических отверстий | Обработка отверстий в металле

 

Для увеличения диаметра предварительно просверленных отверстий, а также для дальнейшей обработки отверстий в отливках, поковках и штамповках широко применяют инструмент, называемый зенкером (рис. 110).

Зенкеры отличаются от спиральных сверл тем, что имеют три или четыре главные режущие кромки (трех- или четырехзубые зенкеры), расположенные на поверхности усеченного конуса, и не имеют перемычки. Следовательно, зенкеры не приспособлены для получения отверстий в сплошном материале, а служат лишь для увеличения имеющихся отверстий. Направление зенкера в отверстии лучше, чем у сверла, так как у зенкера имеются для этого три или четыре направляющие ленточки (фаски). По этим же причинам зенкер дает более точное отверстие, чем сверло. После обработки зенкером можно получить отверстие 4-го класса точности, а чистоту обработанной поверхности 5-6-го класса чистоты.

Рис 110. Спиральные зенкеры с тремя режущими кромками: а – из быстрорежущей стали, б – оснащенный пластинками твердого сплава; 1 – направляющие ленточки, 2 – пластина твердого сплава

Зенкер подобно сверлу закрепляют в коническом отверстии пиноли задней бабки; подают его вручную, вращая маховичок задней бабки. Однако можно механизировать подачу, если закрепить зенкер в приспособлении, показанном на рис. 101.

В зависимости от диаметра обрабатываемых отверстий применяют различные конструкции зенкеров. Для малых отверстий (12-35 мм) применяют трехзубые зенкеры с коническим хвостовиком (рис. 110). Для больших отверстий (до 100 мм) зенкеры изготовляют насадными с четырьмя зубьями (рис. 111). Их насаживают на оправки из углеродистой стали.

Рис 111 – Зенкеры насадные: а – из быстрорежущей стали, б – оснащенные пластинками из твердого сплава

Зенкеры изготовляют как из быстрорежущих сталей Р9 и Р18 (рис. 110, а и 111, а), так и с пластинками из твердых сплавов (рис. 110, б и 111,6). Зенкеры с пластинками из твердых сплавов (Т15К6 при обработке сталей и ВК8, ВК6 и ВК4 при обработке чугунов) допускают более высокие скорости резания; следовательно, они более производительны, чем зенкеры из быстрорежущих сталей.

Рис. 112 Обработка отверстия в литой заготовке: а – растачивание отверстия резцом, б – обработка расточенного отверстия зенкером

При обработке отверстия в отливке рекомендуется предварительно расточить его резцом на длину 5-10 мм (рис. 112, а), чтобы дать зенкеру первоначальное направление в отверстии, а затем зенкеровать его (рис. 112, б).

Диаметр зенкера должен соответствовать окончательному диаметру отверстия. Если же отверстие следует дополнительно обработать разверткой или другим инструментом, то диаметр зенкера должен быть на 0,2-0,4 мм меньше. При предшествующем сверлении или при черновом растачивании под зенкерование оставляют припуск 0,8-2 мм по диаметру.

Зенкерование отверстий значительно более производительно, чем растачивание резцами. Скорости резания для зенкеров из быстрорежущей стали примерно равны скоростям резания при сверлении, а подачи в 2,5-3 раза больше подач при сверлении.

При зенкеровании отверстий в стальных деталях рекомендуется применять охлаждение эмульсией. При зенкеровании отверстий в чугунных и бронзовых деталях охлаждение не применяется.

Похожие материалы

Зенкерование отверстий на токарном станке

С целью увеличения диаметра, предварительно просверленных или полученных другим способом отверстий, используют зенкеры. Этот режущий инструмент изготавливают как в цельном исполнении, так и в составном.

Цельные зенкеры, аналогично сверлу, устанавливают в пиноли задней бабки с коническим отверстием. Цельные зенкеры с ответным крепёжным хвостовиком изготовляют с тремя спиральными канавками. Этим распространённым видом инструмента обрабатывают отверстия, диаметр которых не превышает 35 мм.

Насадные зенкеры выполняют ту же функцию что и цельные зенкеры. Конструктивным отличием насадных зенкеров является то, что они не имеют хвостовика, а крепятся на специальную оправку с двумя выступами которые входят в пазы устанавливаемого съёмного инструмента, предохраняющие его от прокручивания. Насадные зенкеры имеют четыре режущие кромки на окончаниях спиральных канавок, которые позволяют обрабатывать отверстия с диаметром от 32 мм.

При зенкеровании рабочая подача на порядок выше, нежели при сверлении. Объясняется это тем, что зенкер благодаря своим геометрическим параметрам прочнее сверла при тех же значениях диаметра. При обработке зенкером съём стружки значительно тоньше, чем у сверла за счет большего количества режущих кромок, в результате чего уменьшаются показатели шероховатости. При выполнении технологического процесса зенкерования точность обработки соответствует 11-му квалитету.

Скорость резания при зенкеровании во многом зависит от свойств обработанного материала, поэтому её величина для сырой стали при использовании СОЖ находится в пределах от 40 до 150 м/мин, а при обработке чугуна без охлаждающей жидкости от 50 до 175 м/мин.

То время, за которое инструмент способен справляться с функциями резания находится в пределах от 15 до 80 минут с учётом его диаметра.

Значение припуска оставляемого под зенкерование составляет от 0,5 до 3 миллиметров на сторону.

Зенкерование может быть выполнено как предварительная операция перед развёртыванием, так и окончательно, если соответствует техническим требованиям.

Следует всегда помнить, что при неравномерном припуске, при неоднородности обрабатываемого материала, а также при разной твёрдости возможен осевой увод зенкера. Такой эффект часто наблюдается при обработке чугунных заготовок. Возникающие биение при уводе зенковки возможно также в начале обработки отверстий полученных литьём или прошитых. Для того чтобы предотвратить увод зенкера рекомендуется выполнять растачивание подобных отверстий до диаметра равного самому зенкеру и на глубину достигающую почти половины длинны его рабочей части.

Качество отверстия, обработанного с применением зенкера, получается несколько выше, чем при операциях сверления и последующего рассверливания.

Необходимая точность диаметра отверстия получаемого с помощью зенкера для последующего развёртывания, достигается на порядок проще, чем при обычном растачивании, в виду ряда технологических особенностей процесса.

Зенкерование отверстий

Доведение «начерно» отлитых или высверленных отверстий в изделиях до требуемой техническим заданием чистоты внутренней поверхности и расчётного диаметра происходит поэтапно. Одним из таких этапов является зенкерование отверстий – получистовая операция, целью которой является частичная очистка от шероховатостей и увеличение диаметра отверстий до уровня, позволяющего выйти на финальную стадию обработки: нарезание резьбы либо развёртка. Потребление высокой мощности позволяет проводить эту операцию только с использованием станков токарной или сверлильной группы, а также, в виду их универсализма, на расточных станках.

В отдельных случаях зенкерование отверстий можно выполнить и на фрезерном станке – однако в высокопрофессиональном производстве непрофильное использование оборудования не практикуется. Инструментом для проведения этого вида металлообработки, как следует из наименования операции, является зенкер – представляющий собой подобие расточки, но не обладающий столь высокой точностью и содержащий в среднем вдвое меньшее количество режущих лезвий (наиболее часто – от 3 до 12). Отсутствие необходимости сверхвысокой точности, и в то же время требование высокой скорости, делает зенкерование отверстий операцией с применением высоких оборотов – что обуславливает использование в качестве материала для зенкеров главным образом быстрорежущих сталей, усиленных твёрдыми сплавами в виде дополнительных пластин.

Прямо следующим из этого факта служит и обязательность  использования при зенкеровании охлаждающих веществ в виде специализированных смазок. Конструктивно зенкеры разделяют на насадные и цельные (имеющие форму инструментального либо метрического конуса). Как было сказано выше, для подготовки к развёртыванию задачей зенкера является лишь получистовая очистка внутренней поверхности отверстий. Если же в отверстии предполагается нарезание резьбы под крепёжные инструменты всех видов (болты, винты, шпильки и т.д.) – к очистке добавляется и калибровка. Часто операцию зенкерования сопровождает и зенковка, используемая для обработки краёв отверстий.

Поделитесь информацией

Как зенковать винты – Дочь разнорабочего

Узнайте, как зенковать винты, чтобы придать вашим проектам профессиональный вид! Этот простой метод позволяет скрыть головки винтов под поверхностью.

Когда вы научитесь зенковать винты в своих проектах, ваша работа сразу же станет более профессиональной. Это не так сложно сделать, и с помощью подходящих инструментов (а иногда и без специальных инструментов) вы можете придать своим проектам деревообработки более безупречный вид.

Этот пост содержит партнерские ссылки для вашего удобства.Покупки, сделанные по этим ссылкам, могут приносить мне небольшую комиссию без каких-либо дополнительных затрат для вас.

Что значит зенковать винт?

Возможно, вы заметили, что в некоторых из моих бесплатных планов по обработке дерева требуются винты с зенковкой. Если вы только начинаете работать с деревом, эта фраза может не вызывать у вас звонка, но она довольно проста.

Когда вы вбиваете шуруп в любой материал, вы обычно останавливаетесь, когда головка шурупа ударяется о поверхность. Зенковать тот же самый винт означает, что вы собираетесь вбить его под поверхность.

Типы зенковок

Существует множество способов зенковать винт. Идеальный метод – использовать специальную насадку, предназначенную для этой цели. Есть несколько разных типов.

Насадка для зенковки перед просверливанием

Сверло для предварительного сверления зенковки делает одновременно пилотное отверстие для винта и коническое отверстие с зенковкой. Этот метод легко обеспечивает последовательность при переходе от винта к винту.

Я использовал этот набор в течение многих лет в бесчисленных проектах! Есть три разных размера и регулируемый воротник, поэтому вы можете установить глубину.

Бит с отдельной зенковкой

Второй метод – использовать два разных сверла. Первый предварительно просверливает отверстие под винт. Второе сверло проделывает конусообразное отверстие на поверхности дерева, что позволяет головке винта находиться ниже поверхности.

Этот метод занимает немного больше времени, но может создать более чистые дыры. Отдельную фрезу с зенковкой обычно можно использовать как для дерева, так и для металла, что делает ее более универсальной, если вы работаете с ними на регулярной основе.

Сверло и отвертка с быстрой заменой зенковки

Если вы ненавидите постоянно переключаться между битом зенковки и битом драйвера, это то, что вам нужно! Я планирую забрать этот набор в следующий раз, когда буду в местном магазине Rockler. Он имеет металлическую втулку, которая надевается на зенковку и может быть оснащена подходящим сверлом для ввинчивания этих винтов.

Есть и другие типы, которые имеют бит зенковки с одной стороны и бит драйвера с другой. Просто переверните бит, чтобы быстро переключаться между операциями.

Как зенковать винты

На что обратить внимание

Перед тем, как приступить к бурению, следует учесть несколько моментов.

• Планируете ли вы заполнить отверстие шпатлевкой для дерева или заглушкой?
  • Если вы красите свой проект , опустите головки винтов немного ниже поверхности и заполните отверстие шпатлевкой для дерева, чтобы получить безупречный вид.
  • Если вы оставляете головку винта открытой, вам нужно просверлить отверстие так, чтобы головка винта находилась на заподлицо с деревянной поверхностью.
• Насколько велика головка винта? Он плоский или округлый? Какой угол под головой?
  • Плоская головка винта с конической нижней стороной – лучший выбор для винтов с зенковкой. Убедитесь, что размер головки вашего винта соответствует размеру зенковки, которую вы планируете использовать.
  • Если вы прикрепляете тонкий кусок фанеры или металла к более толстому, вы можете найти головку винта с углом 100 °, а не стандартную головку 82 °. Это дает ему большую площадь поверхности, за которую можно держаться, и уменьшается риск протаскивания материала.
  • Здесь вы можете узнать больше о различных типах шурупов!

Отметить положение отверстия

Отметьте положение каждого отверстия на заготовке карандашом. Если вы соединяете две части под прямым углом, как показано ниже, нарисуйте линию, чтобы отметить центр доски, в которой вы планируете просверлить. Инструмент Kreg Multi-Mark делает это легко!

Выберите правильный размер зенковки

Размер вашей фрезы для зенковки должен соответствовать размеру винта, который вы планируете использовать.Размер винта обычно указан на упаковке. № 6, 8 и 10 являются наиболее распространенными. Убедитесь, что у винта плоская головка с конической формой внизу.

Отрегулируйте высоту зенковки

Установите высоту зенковки в соответствии с длиной винта. Для этого вставьте соответствующий шестигранный ключ в отверстие сбоку, чтобы ослабить его. Затем поднимите или опустите его в соответствии с глубиной винта, который вы будете использовать в своем проекте.

Просверлите отверстие зенковки в отмеченном месте

Совместите кончик сверла с нанесенной ранее отметкой.Начните сверление на более высокой скорости, чтобы сверло аккуратно утопить, затем замедлите его, чтобы зенковать. Слишком быстрое сверление отверстия зенковки может привести к вырыву или сделать его слишком глубоким.

Проверка посадки

Сделав первое отверстие с зенковкой, проверьте винт, как он сидит. Если он будет слишком высоким, головка винта поднимется над поверхностью дерева. Слишком низко, и на заполнение ямы уйдет больше времени.

Сначала проверив посадку на куске древесины, вы можете довести до совершенства отверстие зенковки перед сверлением в своем проекте!

Как зенковать без бита

Если у вас нет бита с зенковкой, вы можете создать его двумя способами, используя стандартные биты.

Метод двух сверл

Предварительно просверлите отверстие, соответствующее диаметру используемого вами винта. Оберните кусок ленты на биту, чтобы отметить точку остановки такой же длины, как и винт, чтобы вы не проходили сквозь материал.

Затем выберите биту немного больше, чем головка винта. Сделайте неглубокое отверстие, чтобы головка винта находилась чуть ниже поверхности дерева или металла. Это не самая чистая дыра в мире (та, что слева), но подойдет, если вы все равно планируете покрыть ее деревянным шпаклевкой позже.

Philips Головка бит Метод

Если вы не работаете и обнаружите, что у вас нет зенковки, этот метод в крайнем случае подойдет. Возьмите головку Philips и поместите ее в то место, где будет идти винт. Запустите сверло и перемещайте его круговыми движениями, расширяя отверстие по ходу движения, пока не получите желаемый размер.

Таким способом получается удивительно чистое отверстие (центральное), хотя оно и слишком маленькое. Головка винта находится чуть выше деревянной поверхности, и шпаклевка не сможет ее скрыть.

Скрытие винтов с потайной головкой

После того, как вы закончили зенковать винты, вы можете оставить их как есть или заставить их исчезнуть! Есть два разных способа скрыть винты с потайной головкой.

Скрыть винты с потайной головкой и шпатлевкой для дерева

Это мой предпочтительный метод сокрытия головок винтов при окраске проекта. Используйте любой тип шпатлевки или шпатлевки, чтобы закрыть отверстие, немного переполнив его.

Когда шпатлевка высохнет, отшлифуйте ее и покрасьте свой проект.Пуф, дыры больше нет!

Скрыть винты с потайной головкой и дюбелями для дерева

Я не использовал деревянные дюбели ни в одном из своих проектов, так как они больше подходят для тонкой обработки дерева, и я больше люблю работать по дереву. 😉

Просверлив отверстие под зенковку глубже или используя специальную коронку, вы можете заполнить отверстия деревянной пробкой, которая исчезает в волокне. Вы также можете использовать контрастный цвет дерева или кнопку, чтобы показать отверстие!

Как зенковать деки

Винты с зенковкой

Из всех специальных шурупов, доступных на рынке террасных досок, легко найти самозакрывающиеся шурупы.Они могут легко погрузиться под поверхность доски, а древесина закрывает специально разработанную головку винта, не оставляя никаких неровностей.

Комплект зенковки для деки

Если вы обнаружите, что вам нужно зенковать винты настила по старинке, вы можете приобрести комплект, в который входит пилотная бита, бит зенковка и отвертка. Зенковка немного больше обычного, поэтому вы можете использовать заглушку, чтобы скрыть отверстие.

Фото: Amazon

Болты с зенковкой

При сборке палубы, как правило, необходимо установить стопорные винты или стопорные болты, чтобы скрепить компоненты каркаса.Вы можете установить их и оставить открытыми головку и шайбу, или вы можете их также зенковать.

Сначала измерьте ширину винтовой части лага и найдите соответствующую коронку. Затем измерьте размер шайбы, которую вы будете использовать, и найдите лопаточную насадку чуть больше.

Чтобы проделать отверстие с зенковкой, которое будет скрывать шайбу и головку болта, просверлите отверстие для корпуса шпонки, а затем верните его обратно и, используя лопастную коронку, прорежьте отверстие достаточно глубоко, чтобы шайба и головка шайбы находились ниже поверхность.

Как зенковать шурупы для гипсокартона

Основная предпосылка для закручивания шурупа для гипсокартона на нужную глубину – знать, когда остановиться! Эта недорогая насадка не даст вам зайти слишком глубоко и сломать бумажную поверхность. Прочность гипсокартона заключается в первую очередь в бумажной поверхности, поэтому идеальная зенковка в гипсокартоне не ломает бумажную поверхность; он просто опускается немного ниже поверхности. Попытка сделать это «на глаз» обычно приводит к тому, что большинство шурупов ломают бумагу и оказываются внутри гипса.

Как зенковать винты по металлу

Хотя вы можете не сталкиваться с необходимостью делать это очень часто, приятно знать, что почти все, что вы узнали о зенковке шурупов по дереву, применимо и к металлу. Основное отличие состоит в том, что вам понадобятся биты, предназначенные для резки металла.

Вы можете найти биты с зенковкой, которые подходят для металла, но они обычно не поставляются с пилотной битой. Вам нужно будет найти сверло, соответствующее размеру корпуса винта, и сначала просверлить это отверстие.Как и в случае с деревом, прикрепите кусок ленты к сверлу, чтобы отметить желаемую глубину. Затем с помощью фрезы с зенковкой проделайте коническое отверстие для головки винта.

---

Надеюсь, эта статья ответила на все ваши вопросы о том, как зенковать винты. Это простая техника, которая выведет ваши проекты по деревообработке на новый уровень! Вот несколько проектов, в которых я использовал винты с зенковкой. Вы можете скачать бесплатные планы деревообработки для этих и многих других проектов из моей библиотеки планов деревообработки!

---

Если вы хотите быть в курсе моих последних сообщений о проектах DIY, деревообработке и многом другом, вы можете подписаться на меня в Facebook, Pinterest или Instagram.Вы также можете подписаться на мой список адресов электронной почты ниже и получать последние сообщения на свой почтовый ящик, а также эксклюзивный доступ к моей библиотеке планов деревообработки!

Хотите больше проектов DIY?

Подпишитесь, чтобы получать идеи проектов, советы по обустройству дома, планы работы с деревом и многое другое прямо на ваш почтовый ящик!

Успех! Спасибо что подписались.

Время подготовки 5 минут

Активное время 10 минут

Дополнительное время 5 минут

Общее время 20 минут

Сложность Новичок

Сметная стоимость 10 долларов США

Инструкции

1. Отметьте положение отверстия на деревянной детали.
2. Выберите правильный размер зенковки для винтов.
3. Отрегулируйте высоту зенковки в соответствии с длиной винта.
4. Вставьте сверло в патрон дрели.
5. Просверлите отверстие зенковки в отмеченном месте. Начните быстро сверлить, чтобы пробить древесину, затем уменьшите скорость, проделывая отверстие с зенковкой.
6. Проверьте установку винта, убедившись, что головка находится ниже поверхности дерева.
7. Закройте головку винта деревянным наполнителем или деревянной пробкой, если хотите.

Как выбрать сверла с зенковкой для установки заподлицо и закрученных винтов

Биты зенковки

бывают разных стилей и размеров в зависимости от проекта, используемых вами винтов и личных предпочтений. В случае мебели для хозяйственных магазинов или других быстрых и грязных вещей, особенно временных, мы часто не обращаем внимания на винты. Они могут быть видимыми или нет, гордиться поверхностью или нет; иногда это просто не имеет значения.

Но для большей части нашей работы, если винт будет видимым, мы хотим, чтобы он выглядел хорошо, ровно сидел и был на одном уровне с окружающей поверхностью, когда это возможно. Конечно, вы можете с силой закрутить винт с плоской головкой, но это почти всегда разрывает волокна деревянной поверхности и выглядит ужасно. При работе с твердой древесиной вы даже не сможете установить винт заподлицо. Вот здесь-то и появляется зенковка (или ее близкий родственник, зенковка). Когда вы завершаете пилотное отверстие зенковкой, головка винта идеально садится: все ее поверхности соприкасаются с деревом с одинаковым усилием, обеспечивая прочное соединение и чистый вид.

Вы можете скрыть свои винты с плоской головкой деревянными заглушками, если просверлите зенковку достаточно глубоко, чтобы они могли приклеиваться к винту. Когда мы хотим, чтобы эти винты полностью исчезли, в углубленную зенковку надлежащего размера можно вставить деревянную пробку, которую затем можно вырезать и отшлифовать заподлицо для получения гладкой поверхности и акцентированного внешнего вида. Выполнение этих и других задач – задача специального зенковщика. Но их много: одна деталь или комбинация сверла и зенковки, с одной канавкой или с несколькими канавками (или вообще без них) и широкий диапазон углов фаски затрудняют выбор.Как и почти все работы по деревообработке, зенковки работают лучше всего, если они правильно подобраны для выполняемой работы.

Типы сверл с зенковкой

Рифленые биты имеют одну или несколько режущих кромок, зенковки с поперечным отверстием имеют угловое отверстие в наконечнике, которое действует как режущая кромка. Цельные зенковки бывают двух основных видов, наиболее широко известный из них – зенковка с рифлением, у которой короткий стержень с удлиненным цилиндром, увенчанный коническим наконечником.(Форма всегда напоминает мне старый командный модуль Apollo.) Наиболее типичная рифленая зенковка раньше имела четыре режущих кромки на конусе, хотя цельные рифленые зенковки сегодня чаще имеют нечетное количество режущих кромок – обычно одну или пять. .

Рифленые зенковки бывают нескольких размеров, в них можно вырезать конические отверстия, предназначенные для винтов с различными размерами головок. Сначала просверливается пилотное отверстие для винта, а затем отверстие зенковывается, чтобы винт с плоской головкой вошел заподлицо с рабочей поверхностью.Всегда лучше использовать зенковку с диаметром корпуса, близким к диаметру головки винта; использование слишком узкого не приведет к созданию достаточно большой зенковки для головки винта, а использование слишком широкой создает риск образования зенковки размером с кратер, которая полностью поглотит винт.

Довольно новый тип цельной зенковки, называемый зенковкой с поперечным отверстием, не имеет канавок. Вместо заостренных режущих кромок сверло имеет отверстие, просверленное в конусе под углом. Когда бит вращается, задняя кромка отверстия делает рез.Используемые так же, как и долота с канавками (сначала направляющее отверстие, затем зенковка), зенковки с поперечным отверстием режут очень плавно и быстро удаляют материал, а также превосходно удаляют стружку во время сверления. Эти сверла обычно стоят немного дороже, чем их собратья с рифлением.

Наиболее распространенные углы фаски – 82 ° и 90 °, но большинство винтов имеют угол 82 °, так что это угол, который следует использовать в большинстве проектов. Доступны зенковки с конусной формой для создания шести различных углов фаски – 60 °, 82 °, 90 °, 100 °, 110 ° и 120 °, предназначенных для соответствия определенному углу головки винта.

Винты с головкой 90 ° производятся в соответствии со стандартом ISO; они обычно метрические и гораздо более распространены за рубежом. Наиболее признанным в Северной Америке является унифицированный стандарт резьбы 82 °, который подходит практически ко всем винтам для обработки дерева, которые могут встретиться в США и Канаде. Однако оба стандарта зенковки здесь легко доступны.

Поскольку велики шансы, что вы будете использовать только винты с головкой 82 °, имеет ли значение, какую зенковку вы покупаете и используете? Ну, это зависит от обстоятельств.При зенковке на 90 ° из-за разницы в 8 ° самая нижняя часть головки винта сначала соприкасается с деревом, оставляя стороны и верх винта без опоры. Винт необходимо дополнительно затянуть, чтобы остальная часть головки соприкоснулась с зенковкой, создавая большее усилие на дереве внизу. По сути, то, что вы делаете, – это насильственно удлиняете зенковку, перетягивая винт. С зенковкой 82 ° все поверхности головки винта соприкасаются с деревом одновременно и с равным усилием.

Здравый смысл скажет вам, что соответствие винта зенковке – правильный путь. Это особенно верно в отношении древесины твердых пород, так как усилие затягивания винта с целью его правильной посадки в зенковке создает большую нагрузку на головку – попробуйте использовать латунный винт, и головка, скорее всего, отломится. Для древесины твердых пород лучше всего подходит зенковка. Для мягкой древесины, однако, не так много напряжения создается при установке винта 82 ° в зенковку 90 °, и разница может быть незаметной.

Для битов, которые я описал до сих пор, зенковка представляет собой двухэтапный процесс: сначала пилотное отверстие, а затем зенковка. Это эффективно, но требует много времени. Однако широкий выбор комбинированных зенковок выполняет обе задачи одновременно. Имея несколько названий – сверла с зенковкой, зенковки с пилотным винтом и зенковки с пилотным управлением – это лишь некоторые из них – эти сверла оборачивают рифленую зенковку вокруг регулируемого сверла. (Зенковки с отверстиями для них не используются.)

Редко можно найти сверла старого образца с плоской стальной пилотируемой зенковкой, но они отлично подходят для быстрого сверления зенковок (если неэффективно).Первоначальная идея для них была примерно несколько лет назад с пилотируемыми зенковками, сделанными из цельного куска плоской стали с концами, свернутыми в хвостовик.

Они были похожи на наконечники стрел. В них не было ничего регулируемого – либо у вас был нужный размер, либо нет – а отверстия и зенковки, которые они сделали, было не так много, чтобы смотреть, но они справились со своей работой быстро и за один шаг. Они продаются тысячами, и велика вероятность, что у любого, кто занимается деревообработкой несколько десятилетий, найдется парочка где-то на дне ящика с инструментами.

Зенковки

Flip-style имеют два конца: один для просверливания направляющего зажима и установки зенковки, а затем используйте другой конец для ввинчивания винта.Сегодняшние версии дают лучшие результаты и гораздо более универсальны. Стили различаются, но каждый работает в основном одинаково.

Каждая зенковка на самом деле представляет собой комбинированный инструмент и состоит из отдельного сверла, центрированного в сквозном отверстии в корпусе зенковки и удерживаемого на месте установочным винтом или цанговым зажимом корпуса зенковки. Сверла могут быть прямыми или коническими, длина их сверления регулируется простым ослаблением установочного винта или цанги, продвижением сверла на желаемую длину и повторной затяжкой.

Большинство этих зенковок можно использовать со стопорным кольцом, которое устанавливает глубину зенковки, и большинство из них поставляется в наборах, которые включают в себя согласованные зенковки и сверла различных размеров для установки используемых винтов.

Практически каждый крупный производитель инструмента, который предлагает сверла (а также некоторые, кто этого не делает), производит базовые недорогие комбинированные зенковки этого типа. Многие из них выполнены в стиле «перевернутый» с двусторонним резаком. Когда он закреплен на приводном корпусе в режиме зенковки, вы можете просверлить как пилотное отверстие, так и зенковку.Снимите зенковку, переверните ее и защелкните, чтобы получить доступ к соответствующей отвертке для установки винта.

Современные фрезы с зенковкой включают коническую зенковку Rockler Pro, зенковку CleanStop от Woodworker’s Supply и Jack Rabbit от Jack Rabbit Tool.

У каждого есть свои уникальные особенности. Pro Tapered поставляется в комплекте из трех полных комбинаций зенковок, рассчитанных на винты №6, №8 и №10.

Биты имеют красивый конус, соответствующий профилю традиционных шурупов для деревообработки, а каждое сверло имеет плоский хвостовик для надежной фиксации с помощью установочного винта.Ограничитель глубины с двумя установочными винтами входит в комплект для каждого бита, и эти зенковки имеют самый большой главный хвостовик 3/8 дюйма.

Для резания имеются две удлиненные канавки, которые выступают вверх по корпусу зенковки и помогают выталкивать стружку через ограничитель глубины. Набор из трех частей продается примерно за 60 долларов, но каждая зенковка также продается отдельно, также доступны зенковки №5 и №12.

CleanStop имеет аналогичную пару длинных канавок для выброса стружки, но использует прямые сверла вместо конических.В набор входят четыре комбинированных зенковки, рассчитанных на винты №6, №8, №10 и №12, но включены только два ограничителя глубины: они должны использоваться совместно с четырьмя зенковками. Ограничители глубины уникальны и состоят из двух частей с полимерным колпачком, прикрепленным к передней части металлического ограничителя. Колпачок вращается свободно, но останавливается при контакте с заготовкой, чтобы предотвратить повреждение или ожог рабочей поверхности. Основной стержень имеет шестигранную форму 1/4 дюйма. Набор из четырех частей продается примерно за 60 долларов, но зенковки также продаются по отдельности.

Набор Jack Rabbit включает те же четыре размера, что и CleanStop, но в нем используется цельный корпус. Каждая зенковка представляет собой отдельную цангу, которая ввинчивается в приводной корпус, затягивая сверло по мере его установки. Деловые концовки оснащены четырьмя короткими канавками, которые не выступают за ограничитель глубины при обычном использовании. Одиночный латунный ограничитель глубины прилагается к приводному корпусу.

Зенковка Jack Rabbit представляет собой комбинацию с «быстрой заменой», в которой используются отдельные ведущие хвостовики, имеющие как крестообразный, так и квадратный привод.При использовании вы просверливаете пилотное отверстие и зенковку, затем просто отрываете ведущее тело от хвостовика и быстро заводите винты на место. Набор, который включает пару гаечных ключей для затягивания фрез цангового типа, два хвостовика с двусторонним приводом и намагничивающее кольцо для приводов, по состоянию на 2010 год продается примерно за 50 долларов. Все три набора включают ящик для хранения, а также Гаечные ключи. Сменные сверла доступны для всех.

Другие стили сверл с зенковкой

Специальная зенковка в сочетании с фрезой и сверлом с закругленным шипом обеспечивает идеальную посадку шиповых соединений.Хотя во многих деревообрабатывающих цехах это не всегда востребовано, есть специализированная зенковка для изготовления деревянной мебели в деревенском стиле со столярными изделиями из круглых пазов и шипов.

После того, как отверстие (паз) просверлено для приема круглого шипа мебельного компонента, эти клиновидные зенковки легко сужают верх паза, чтобы точно соответствовать конической форме типичных круглых шипов. Шип и шип идеально подходят для очень прочного соединения. Эти зенковки обычно используются с мощным сверлом.

Вы можете изготавливать базовые зенковки с помощью ручного инструмента, все, что они представляют собой – это удобная ручка с зенковкой, закрепленной на одном конце. Однако не для всех зенковок требуется сверло. Ручные зенковки состоят из ручки, аналогичной рукоятке отвертки, с отдельными зенковками, которые защелкиваются спереди. Сначала просверлите отверстие, а затем, сделав несколько поворотов, у вас будет простая зенковка без излишеств, готовая принять винт. Они отлично подходят, чтобы держать их под рукой или спрятать в ящике для инструментов, чтобы быстро зенковать или две, не тратя время на то, чтобы принести сверло и обычные зенковки.Тем не менее, этим парням требуется немного силы мышц, и ваше запястье получит свою нагрузку, если вы сделаете несколько десятков зенковок в дубе с помощью одной из них. Но для быстрой разовой зенковки их не победить.

Большинство современных управляемых раковин имеют регулируемую глубину и съемные насадки для легкой очистки, заточки и замены. Самая важная вещь, о которой следует помнить при использовании зенковки, – это правильно подбирать размер для используемого винта. Это касается всех аспектов как пилотного отверстия, так и самой зенковки.Слишком большая зенковка поглотит головку винта, и это будет выглядеть как кратер размером с луну; слишком маленькая зенковка не подойдет к головке винта, а принудительное ввинчивание винта может порвать волокна древесины вокруг зенковки.

Если вы не просверлите зенковку достаточно глубоко, винт будет по-прежнему выступать за поверхность; войдите слишком глубоко, и винт окажется слишком неглубоким. При использовании вы быстро почувствуете особые зенковки, но до тех пор разумно отрегулировать все свои настройки (глубину сверла, размер зенковки, положение ограничителя глубины) и сделать пробное сверло в куске лома перед сверлением настоящего заготовка.

При зенковке скорость не всегда твой друг. Слишком быстрое сверление может привести к получению слишком глубоких или слишком больших зенковок, особенно в мягкой древесине. Высокая скорость также является одной из основных причин «дребезга», зенковки с неровным краем и внутренней поверхности, которая пережевана волнообразно. Для традиционных конических саморезов по дереву лучше всего использовать зенковку с коническим сверлом. Прямые шурупы по дереву, такие как широко распространенные черные шурупы из домашнего центра, оптимально работают с прямыми сверлами.Однако в большинстве случаев, за исключением самых твердых пород древесины, типы сверл, используемых для зенковки, являются взаимозаменяемыми. В древесине хвойных пород разница незначительна.

Внимательно следите за сверлами в комбинированных зенковках. Как и любые биты, в затупленном состоянии они режут неэффективно. При необходимости удалите их и замените. Практически все производители зенковок производят сменные насадки, которые легко заменить. То же самое касается режущих кромок самой зенковки. При необходимости заточите их или замените.Опять же, все производители предлагают замену. (В некоторых случаях сменные фрезы продаются вместе с новыми сверлами.)

Другое применение зенковки

Одно из самых больших удобств, которое дает хорошая зенковка, – это возможность просверлить пилотное отверстие и нужную зенковку и одновременно поместить их на дно более глубокого отверстия, в которое можно вставить деревянную пробку. Эти глубокие зенковки иногда называют «зенковками», но это технически не совсем верно.

Вы можете легко выполнить глубокие зенковки, установив ограничитель глубины зенковки, чтобы зенковка могла глубже просверливать рабочую поверхность. Обязательно измерьте размер заглушки, чтобы убедиться, что в корпусе зенковки будет отверстие нужного размера. Точно так же осторожно установите ограничитель глубины. Как упоминалось ранее, быстрое испытание сверла в отходах всегда является хорошей идеей при корректировке наборов зенковок.

Говоря об ограничителях глубины, будьте осторожны с ними. Нет необходимости вбивать эту зенковку в заготовку, пока ограничитель глубины не упрется до упора.Все, что вы получите, – это испорченная поверхность. А если вы не прекратите сверление достаточно быстро, ограничитель глубины вращения может легко обжечь деревянную поверхность … еще одна причина избегать высокоскоростного зенкования. Самый эффективный способ сделать зенковку – расслабиться и уменьшить скорость сверления по мере приближения упора к поверхности. Когда он едва целует дерево, все готово. Вполне вероятно, что после того, как вы привыкнете к тому, как работает та или иная зенковка, вы оставите ограничитель глубины в ее футляре.После знакомства вы сможете инстинктивно определять правильную глубину.

Есть еще одна задача, в которой зенковки преуспевают, и она не имеет ничего общего с деревом: это самый быстрый и эффективный способ удалить заусенцы из недавно просверленного отверстия в металле. Возможно, вы не думаете, что в деревообрабатывающей мастерской к этому часто обращаются, но подумайте еще раз. Просверливание отверстий в шарнирах, металлических уголках, компонентах кондуктора, чугуне для столешниц, кронштейнах для полок и т. П. – все это оставляет неприглядный – и опасно острый – заусенец по краю отверстия.Одно быстрое прикосновение зенковки удаляет этот заусенец. Однако лучше не использовать для этой задачи обычные столярные зенковки. Вместо этого возьмите пару дешевых цельнометаллических зенковок только для этой цели. (Они делают дорогие зенковки для сверления металла, но для периодического удаления заусенцев самое дешевое, что вы можете найти, поможет.) Держите их вместе со сверлами, которые вы обычно используете для сверления металла, и вы не ошибетесь.

Как зенковать винт

Хотите, чтобы ваш следующий проект из дерева своими руками выглядел немного острее и профессиональнее?

Зенкните винты.

Зенковка включает расширение обода пилотного отверстия так, чтобы головка винта находилась заподлицо или чуть ниже поверхности древесины.

Что происходит, если не зенковать винт. Уродливый.

При сверлении шурупом в древесине хвойных пород, например в сосновой доске, вы действительно можете заставить шуруп заходить под поверхность, но обычно он прогрызает древесину в точке входа, оставляя грубую поверхность. Зенковка пилотного отверстия предотвращает возникновение такого искаженного вида.

Зенковать действительно легко, особенно если у вас есть подходящие инструменты для работы. Это настолько просто, что мой 10-летний ребенок смог подобрать его за несколько минут. На днях мы с ним зенковали винты вместе. Отличный ноу-хау, которым можно поделиться в дождливый день.

Если вы готовы немного отполировать деревянную конструкцию, вот как зенковать винт.

Как зенковать винт

Самый простой способ: использовать сверло с зенковкой

Самый простой способ зенковать винт – это купить сверло, которое просверливает пилотное отверстие и одновременно создает прорезь зенковки.

Можно забрать набор за 20 долларов.

Получив набор сверл для зенковки, выполните следующие действия:

1. Выберите сверло, соответствующее размеру вашего винта.

2 . Отрегулируйте сверло с зенковкой по длине винта. Для этого вы используете шестигранный ключ.

3. Просверлите пилотное отверстие.

Когда зенковка дойдет до дерева, немного замедлите сверло, чтобы не рвать дерево вверх и не заходить слишком далеко вниз.

У вас должно получиться отверстие, которое выглядит примерно так.

4. Поменяйте сверло на сверло и вкрутите винт. Если вы все сделали правильно, головка винта будет на одном уровне с поверхностью дерева или чуть ниже поверхности.

Гас ввинчивает винт в отверстие в зенковке.

Красивая зенковка от Гаса Маккея, 10 лет.

Если она находится чуть ниже поверхности, вы можете сделать готовую работу еще красивее, заполнив углубление зенковки деревянной шпатлевкой, а затем закрасив ее.Даже не будет похоже, что у вас тут какой-то винтик.

Второй самый простой способ: использовать отдельное сверло с зенковкой

Вместо использования сверла, которое одновременно просверливает пилотное отверстие и создает отверстие с зенковкой, вы можете сделать пилотное отверстие с помощью обычного сверла, а затем заменить сверло на сверло с зенковкой для создания зенковки. Как только это будет сделано, замените сверло на сверло и вкрутите винт.

Это займет немного больше времени из-за дополнительной подкачки, но это работает.

У вас нет сверла с зенковкой? Вот как зенковать в крайнем случае

Если у вас нет сверла с зенковкой, вы все равно можете зенковать винт. Вот как это сделать:

1. Просверлите пилотное отверстие сверлом подходящего размера.

2 . Замените сверло на сверло, которое немного больше, чем головка винта. Просверлите неглубокую щель в пилотном отверстии так, чтобы головка винта находилась чуть ниже поверхности.

3. Поменяйте сверло на сверло и вкрутите винт.

Самодельная зенковка. Это не так чисто, как с зенковкой, но в крайнем случае подойдет.

Еще один импровизированный способ зенковки винта – просверлить пилотное отверстие обычным сверлом, а затем с помощью сверла с крестообразной головкой выдолбить углубление с зенковкой на глубину, при которой головка винта может лежать ровно. Этот метод позволил получить отверстие удивительно чистого вида.

Использование головки Phillips для создания зенковки.

Как выглядит отверстие с головкой Phillips.

Зенковка с полированной головкой Phillips

Вот и все. Как зенковать винт. Лучше всего приобрести набор сверл с зенковкой, но помимо этого у вас все еще есть варианты.

Обработка потайных отверстий

Зенковка – это коническое отверстие с широкой внешней частью. Обычно отверстие с потайной головкой используется для того, чтобы головка болта или винта с плоской головкой, помещенная в отверстие, располагалась заподлицо с поверхностью окружающего материала или под ней.Отверстие с потайной головкой делается с помощью сверла и обработки отверстия, вырезанного лазером, для сужения зенковки.

Если не указано иное, отверстия с потайной головкой имеют диаметр на 0,10-0,015 дюйма больше, чем базовый размер лазерного отверстия, на 80 (или 82) градуса, а зенковка на 100 градусов является наиболее распространенной для винтов с плоской головкой.

Правильный размер отверстия и размер зенковки для винтов.

Размер винта	# 4	# 5	# 6	# 8	# 10	# 12	1 / 4-20
Макс.диаметр головки.	0,225	0,252	0,279	0,332	0,385	0,438	0,507
Мин. Диаметр головки.	0,207	0,232	0,257	0,308	0,359	0,410	0,477
Верхний диам.	0,216	0,242	0.268	0,320	0,372	0,424	0,492
Диаметр корпуса.	0,112	0,125	0,138	0,164	0,190	0,216	0,250

Размеры отверстий до зенковки для винтов 82 градусов (+/- .005)

Размер винта	# 4	# 5	# 6	# 8	# 10	# 12	1 / 4-20
Толщина
0.020	0,1950	0,2220	0,2490	0,3020	0,3550	0,4060	0,4770
0,025	0,1870	0,2130	0,2400	0,2930	0,3460	0,4060	0,4680
0,030	0,1760	0.2010	0.2280	0,2810	0,3340	0,4060	0,4560
0,035	0,1660	0,1960	0,2210	0,2740	0,3280	0,4060	0,4490
0,042	0,1600	0,1870	0,2130	0,2630	0,3170	0.4060	0,4370
0,050	0,1410	0,1700	0,1960	0,2500	0,3030	0,3830	0,4240
0,060	0,1280	0,1520	0,1790	0,2320	0,2850	0,3830	0,4060
0.074	0,1250	0,1280	0,1560	0,2080	0,2630	0,3680	0,3830
0,090	0,1250	0,1280	0,1560	0,1940	0,2500	0,3360	0,3680
0,120	0,1250	0,1280	0.1560	0,1870	0,2130	0,3030	0,3120
0,179	0,1250	0,1280	0,1560	0,1870	0,2130	0,2320	0,3120
0,250	0,1250	0,1280	0,1560	0,1870	0.2130	0,2320	0,3120

Размер винта	# 4	# 5	# 6	# 8	# 10	# 12	1 / 4-20
Макс.диаметр головки.	0,231	0,257	0,283	0,335	0,387	0,439	0,507
Мин. Диаметр головки.	0,201	0,227	0,253	0,305	0,357	0,409	0,477
Верхний диам.	0,216	0,242	0.268	0,320	0,372	0,424	0,492
Диаметр корпуса.	0,112	0,125	0,138	0,164	0,190	0,216	0,250

Размеры отверстий до зенковки для винтов на 100 градусов (+/- .005)

Размер винта	# 4	# 5	# 6	# 8	# 10	# 12	1 / 4-20
Толщина
0.020	0,1870	0,2130	0,2490	0,3020	0,3460	0,4060	0,4770
0,025	0,1870	0,2130	0,2320	0,2930	0,3460	0,4060	0,4680
0,030	0,1760	0,1960	0.2210	0,2740	0,3360	0,3830	0,4560
0,035	0,1600	0,1870	0,2130	0,2630	0,312	0,3680	0,4370
0,042	0,1410	0,1760	0,2960	0,2500	0,3130	0.4680	0,4240
0,050	0,1250	0,1280	0,1760	0,2320	0,2850	0,3360	0,4640
0,060	0,1250	0,1280	0,1560	0,2130	0,2850	0,3830	0,4060
0.074	0,1250	0,1280	0,1560	0,1870	0,2130	0,2320	0,3120
0,090	0,1250	0,1280	0,1560	0,1870	0,2130	0,2320	0,3120
0,120	0,1250	0,1280	0.1560	0,1870	0,2130	0,2320	0,3120
0,179	0,1250	0,1280	0,1560	0,1870	0,2130	0,2320	0,3120
0,250	0,1250	0,1280	0,1560	0,1870	0,2130	0.2320	0,3120

Практическое руководство: Drill Picture Perfect Зенковки

Оборудование для зенковки, такое как винты или болты с плоской головкой, является ключом к гладкой поверхности и качественному завершенному виду. Но это не всегда проходит гладко, и несколько битов могут привести к разрыву и деформации отверстий.

Недавно я делал приспособление из твердого клена, которое требовало точных отверстий с потайной головкой для центровки оборудования.Мне нужно было разместить отверстие именно для совмещения, поэтому я сначала просверлил отверстие, а затем зенковку. Но каждый. не замужем. отверстие. у меня начались припадки. Как только я закончил одну сторону приспособления, я был полон решимости придумать лучшее решение.

Чтобы посмотреть, что произошло, я сначала попробовал зенковку. Я волновался, что сверло будет блуждать и не позволит точно установить, что я хотел, но я понял, что острый кончик фрезы с зенковкой позволяет легко найти мою метку и получить чистый вид и круглое отверстие, необходимое для установки болтов

Итак, вот моя техника, как сделать идеальное отверстие с потайной головкой каждый раз.

Нанесите отметку в том месте, где пойдет вал оборудования. Вы можете сделать углубление для стартера шилом, но я обнаружил, что это не совсем необходимо с хорошим острым концом.

Поместите соответствующую зенковку на свою отметку и просверлите сразу за тем местом, где фаска встречается с плоской поверхностью.

Затем вы можете закончить с помощью сверла со штифтом, расположенного точно в центре конического отверстия слева от зенковки.

Наконец, отшлифуйте поверхность до гладкости.Если вам нужно удалить следы карандашного макета, просто следуйте этой технике.

Конечно, если вы создаете пилотные отверстия для винтов с потайной головкой, вы можете сэкономить много времени с помощью этих комбинированных сверл с зенковкой, которые одновременно просверливают и пилотное отверстие, и зенковку. Но если вам нужно отверстие с полным зазором для болта или вы используете оборудование необычного размера, выбор точного размера зенковки дает наилучшие результаты.

ManMade рекомендует:

Что такое зенковка? – Инструменты Wonkee Donkee

			Зенковка подразумевает увеличение кромки пилотного отверстия. Зенкование особенно необходимо при работе с твердой древесиной.
			Почему зенковка?
			При работе с винтами с потайной головкой вам потребуется только зенковать отверстие.Зенковка пилотного отверстия позволяет винту с потайной головкой плотно прилегать к поверхности материала, придавая вашей работе аккуратный вид.
			Без зенковки отверстия винт может порвать волокна материала, создавая шероховатую рабочую поверхность.
			Биты зенковки
			Зенковка выполняется с помощью сверла с зенковкой; пример показан слева. Большинство сверл с зенковкой имеют круглые хвостовики, что означает, что их можно использовать только в патронах с 3 кулачками. (Большинство аккумуляторных шуруповертов подойдут для них, но не большинство аккумуляторных шуруповертов.)
			Если вы используете аккумуляторную отвертку, убедитесь, что вы выбрали сверло с зенковкой с шестигранным хвостовиком; пример показан слева.
			Вы можете приобрести коронки, которые могут просверлить пилотное отверстие, а также зенковать его; пример показан слева. Эти типы пилотных сверл также доступны для покупки с шестигранным хвостовиком для использования в аккумуляторных шуруповертах.

Отверстие с потайной головкой – обзор

8.10.5.3.2 Напряженное состояние и повреждение границы отверстия

Радиальные и касательные напряжения в многослойном материале с потайной головкой при нагрузке 3,8 кН приведены на рис. 25. Распределение напряжений соответствует предыдущим результатам неявного анализа, представленным в разделе «Прогнозирование воздействия». Эффекты зазора с использованием 3D неявного МКЭ ». Распределение напряжений гладкое, без неровностей, что важно, поскольку напряжения около отверстия определяют начало разрушения слоя. Явное решение показало неравномерное распределение напряжений, когда плотность сетки болтов и отверстий существенно различалась.Обеспечивая небольшое несоответствие в расположении узлов на взаимодействующих поверхностях болтов и отверстий, были получены распределения напряжений хорошего качества. Радиальные напряжения на рис. 25 (а) показывают, что нагрузка слоя ограничивается цилиндрической частью отверстия (слои 1–9). В цилиндрической области отверстия значительные радиальные напряжения присутствуют только между θ = -90 градусов и θ = + 90 градусов, а пиковые радиальные напряжения возникают там, где слои являются наиболее жесткими в радиальном направлении (например, при +45 градусов для + 45- градусные слои).

Фиг.25. Распределение напряжений около отверстия в отверстии с потайной головкой при уровне нагрузки 3,8 кН: (a) радиальное напряжение и (b) касательное напряжение.

В трехмерном КЭ-моделировании выступающей головки, соединений углерод-эпоксидная смола, Маккарти и Маккарти ¹⁴ оценил критерии разрушения Хашина на границе отверстия для исследования повреждений на уровне нагрузки, при котором было обнаружено первое разрушение волокна при сжатии. В данной работе критерии Пака используются для прогнозирования разрушения матрицы, в то время как разрушение волокна при сжатии оценивается с использованием критерия максимального напряжения, как это было сделано Маккарти и Маккарти. ¹⁴ Повреждение волокна сжатием ( d _fc ) и повреждение матрицы сжатия ( d _mc ) в первом кольце элементов на границе потайного отверстия показаны на рис. 26. При уровне нагрузки 3,8 kN, до появления заметной нелинейности в реакции на прогиб от нагрузки, повреждение волокна при сжатии не прогнозируется, но имеется значительное повреждение матрицы при сжатии. Это соответствует моделированию McCarthy and McCarthy, ¹⁴ , где повреждение матрицы сжатия было широко распространено на уровне нагрузки первого разрушения волокна.Ireman et al., ., ⁵⁸ , используя экспериментальные методы Ranvik, ⁵⁹ , циклически нагруженные одинарные нахлесты, углеродно-эпоксидные болтовые соединения и использовали методы акустической эмиссии для мониторинга развития повреждений в призабойной зоне. Растрескивание матрицы наблюдалось при нагрузках до 25% от разрушающей нагрузки, которая была определена как уровень нагрузки, при котором произошла значительная нелинейность. Таким образом, прогнозирование повреждения матрицы на ранней стадии истории нагружения без существенного влияния на реакцию нагрузки-прогиба кажется реалистичным.Точный прогноз исходного повреждения матрицы важен, поскольку он влияет на перераспределение нагрузки в отверстии, а усталостная нагрузка может привести к накоплению повреждений матрицы.

При 4,8 кН, непосредственно перед изломом на кривой нагрузка-прогиб, повреждение волокна при сжатии (см. Рис. 26) появилось в слоях 1–8 и, по существу, отображается в местах пиковых радиальных напряжений сжатия на рис. 25 (а). , которые зависят от ориентации слоя. Например, повреждение волокна при сжатии в слое 1 (слой -45 °) примерно сосредоточено около θ = -45 градусов, повреждение в слое 3 (слой + 45 градусов) происходит при θ = + 45 градусов, а повреждение в слоях 4–6 (слои с углом 0 градусов) близки к θ = 0 градусов.Повреждение матрицы сжатия становится гораздо более распространенным, когда нагрузка увеличивается с 3,8 до 4,8 кН, а переменные повреждения увеличиваются (показано более темной штриховкой). При 5,3 кН после перегиба повреждение волокна при сжатии стало более широко распространенным: 10 из 17 слоев вышли из строя. Повреждение матрицы при сжатии наблюдается почти по всей цилиндрической толщине, но в основном ограничивается диапазоном от θ = -90 градусов до θ = + 90 градусов, что не согласуется с моделированием выступающей головки по McCarthy и McCarthy, ¹⁴ , где обширное сжатие Повреждение матрицы также было очевидно на задней части отверстия (θ = ± 180 градусов) по всей толщине ламината.В примере 1 высокие зажимные напряжения в задней части отверстия были спрогнозированы для соединений с выступающей головкой, но не для соединений с потайной головкой, что могло бы объяснить отсутствие повреждений матрицы, прогнозируемых здесь в задней части отверстия с потайной головкой. Хотя это и не показано, при уровне нагрузки 5,3 кН повреждение матрицы при растяжении было ограничено θ = ± 90 градусов, локализации и повреждения волокон при растяжении практически отсутствовали. Это согласуется с результатами анализа выступающей головки 2005 года, в котором при моделировании подшипников было предсказано очень небольшое повреждение растягивающего волокна или матрицы при растяжении.На основе этого анализа повреждений около скважины разумные прогнозы преобладающих видов отказов слоев и местоположения различных типов отказов слоев дают уверенность в возможностях явной трехмерной динамической модели КЭ.

Рис. 26. Развитие повреждения волокна при сжатии ( d _fc ) и повреждения матрицы сжатия ( d _mc ) в потайном отверстии CLam_B1.