Калькулятор глибини зенкування | Безкоштовний інструмент для точного свердління

Що таке калькулятор глибини зенкування?

Калькулятор глибини зенкування визначає, наскільки глибоко потрібно просвердлити конічне заглиблення, щоб гвинт із потайною головкою був урівень із поверхнею. Він використовує два параметри: діаметр зенкування та кут свердла, а результатом є глибина. Зенкування утворює лійкоподібне заглиблення, яке відповідає конічній нижній частині гвинта з потайною головкою, тому головка гвинта не виступає над поверхнею і не заглиблюється в неї надмірно.

Як обчислюють глибину зенкування

Зенківка має форму конуса, вістря якого входить у матеріал. Діаметр — це ширина отвору на поверхні. Кут — це повний кут при вершині цього конуса, виміряний між двома похилими сторонами. Поширені кути свердел: 82°, 90° і 100°.

Оскільки заглиблення має форму конуса, його глибину можна визначити за допомогою тригонометрії прямокутного трикутника. Якщо розрізати конус навпіл уздовж осі, кожна половина буде прямокутним трикутником: радіус (половина діаметра) — одна сторона, глибина — друга, а половина кута зенкування лежить між стороною, що відповідає глибині, та похилою стороною конуса.

$\text{Глибина} = \frac{\text{Діаметр} / 2}{\tan(\text{Кут} / 2)}$

За сталого кута більший діаметр дає глибший конус. За сталого діаметра більший кут робить конус пласкішим, тому глибина зменшується.

Приклад обчислення

Для зенкування діаметром 10 мм, виконаного свердлом із кутом 90°:

• Радіус = 10 ÷ 2 = 5 мм
• Половина кута = 90 ÷ 2 = 45°
• tan(45°) = 1
• Глибина = 5 ÷ 1 = 5,00 мм

Той самий діаметр 10 мм дає іншу глибину за інших поширених кутів:

• 82°: приблизно 5,75 мм
• 90°: 5,00 мм
• 100°: приблизно 4,20 мм

За однакового діаметра більший кут завжди дає меншу глибину зенкування.

Як користуватися цим калькулятором

1. Виміряйте діаметр головки гвинта штангенциркулем або лінійкою, а потім додайте приблизно 0,5 мм для зазору. Уведіть це число як діаметр зенкування.
2. Перевірте кут, позначений на свердлі для зенкування. Якщо його не зазначено, виміряйте кут головки гвинта транспортиром або прийміть 82° для гвинтів дюймової серії та 90° для метричних гвинтів.
3. Уведіть діаметр і кут. Результат — глибина від поверхні до вершини конуса.
4. Використайте це число, щоб установити обмежувач глибини, обмотати свердло стрічкою на цій позначці або налаштувати обмежувач свердлильного верстата.

Діаметр має бути більшим за нуль. Кут має бути більшим за 0° і меншим за 180°. За кута рівно 180° конуса взагалі немає, є лише плоска поверхня.

Поширені кути зенкування

Кут свердла має відповідати куту головки гвинта. Невідповідність кутів залишає зазор навколо головки, і гвинт не буде урівень із поверхнею, навіть якщо глибину підібрано точно.

Зенкування та цекування

Зенкування утворює конічне заглиблення для гвинта з конічною потайною головкою. Цекування утворює циліндричне заглиблення з плоским дном для гвинта з головкою з прямими боковими стінками, наприклад гвинта з циліндричною головкою та внутрішнім шестигранником. Наведена вище формула застосовується лише до зенкування. Глибину цекування визначають за висотою головки гвинта плюс невеликий зазор, а не за цією тригонометричною залежністю.

Практичні зауваження

Під час реального свердління геометричні розрахунки рідко виконуються ідеально. На фактичний результат впливають кілька чинників:

• Пружне відновлення матеріалу. М'яка деревина трохи стискається під головкою гвинта, а потім може відновити форму, через що гвинт трохи виступатиме. Зазвичай це компенсує додаткова глибина в кілька десятих міліметра.
• Зношення свердла. Тупе свердло утворює трохи ширший або шорсткіший конус, ніж гостре.
• Матеріали з покриттям або шаруваті матеріали. Для пофарбованих або плакованих металевих деталей потрібна додаткова глибина, щоб після нанесення покриття гвинт залишався урівень із поверхнею.
• Надзвичайні кути. За кута менше приблизно 30° глибина для того самого діаметра стає дуже великою: для зенкування діаметром 10 мм під кутом 20° потрібна глибина майже 28,4 мм. За кута понад приблизно 140° конус настільки плаский, що головка гвинта майже зовсім не заглиблюється.

Тому верстатники й столяри зазвичай перевіряють налаштування глибини на непотрібному шматку матеріалу, перш ніж обробляти остаточну деталь.

Поширені запитання

Що таке зенківка?

Зенківка — це конічне заглиблення, прорізане в поверхні, щоб гвинт із потайною головкою був урівень із нею або розташовувався нижче. Без нього плоска нижня частина головки гвинта спирається на матеріал, а не входить у нього.

Яка формула глибини зенкування?

Глибина дорівнює половині діаметра, поділеній на тангенс половини кута: глибина = (діаметр ÷ 2) ÷ tan(кут ÷ 2). Діаметр і кут потрібно вводити в одиницях, яких очікує калькулятор: міліметрах і градусах.

Який кут слід використовувати?

Кут свердла має відповідати куту головки гвинта. Вони мають бути однаковими, щоб гвинт був урівень із поверхнею. 82° — стандартний повний кут для потайних гвинтів дюймової серії в Північній Америці, 90° — стандарт для метричних потайних гвинтів, а 100° використовують для багатьох авіаційних кріпильних виробів.

Який діаметр зенкування слід використовувати для певного гвинта?

Виміряйте діаметр головки гвинта й додайте приблизно 0,5–1 мм зазору. Надто тісна зенківка змушує головку гвинта заклинюватися до того, як вона сяде на місце; надто вільна залишає помітний зазор навколо гвинта.

Чи працює цей калькулятор із дюймами?

Калькулятор використовує міліметри для введення даних, але наведена формула працює з будь-якими узгодженими одиницями. Спочатку можна перевести дюйми в міліметри (помножити на 25,4), виконати обчислення, а потім перевести результат назад, або безпосередньо застосувати ту саму формулу, використовуючи дюйми для діаметра, — тоді глибина також буде в дюймах. Наприклад, для зенкування діаметром 0,375 дюйма під кутом 82° глибина становить приблизно 0,216 дюйма (5,49 мм)

Чому мій гвинт усе ще виступає, хоча глибина відповідає розрахунковій?

Найпоширеніша причина — невідповідність кута свердла куту головки гвинта. Інші причини — пружне відновлення м'якої деревини та звичайні відмінності розмірів головок гвинтів у різних виробників. Перевірте налаштування на непотрібному матеріалі й трохи відкоригуйте глибину, якщо гвинт усе ще виступає.