Конические развертки – доводка отверстий после сверления и растачивания. Развертывание и его применение Как работать разверткой
Развертка ручная – это режущий инструмент. С его помощью проводится окончательная корректировка после сверлений, зенкерований и растачиваний. Что же это за специфический прибор?
Развертка помогает достичь в работе точность от 6 до 9 квалитета, а шероховатость на поверхности получается R a от 0,32 до 1,25 мкм. Эти слова понятны не многим, но по единицам измерения видно, с какими малыми масштабами работает данный инструмент. При обработке получается высокое качество, благодаря большому количеству режущих кромок (4-14), тем самым снимается малый припуск. Приспособление делает свою работу не только при вращении, но и при одновременном продвижении по оси отверстий.
С его помощью легко снимается при высокой точности тонкий слой материала, который равен почти десятым-сотым долям миллиметра. С данным инструментом развертываются не только цилиндрические отверстия, но и конические. Обычно для подобных целей используют специальные конические развертки. Стандартные ручные развертки имеют конструкцию из основной рабочей части, переходной шейки, хвостовика, главной режущей кромки, ленточки, передней поверхности, затыловочной и задней поверхности.
Помимо всех перечисленных частей, в развертках выделяют заборную (другими словами – режущую часть), калибрующую часть и задний конус. При помощи канавок, которые находятся между зубьями данного инструмента, образуются режущие кромки, а их предназначение – размещение и отвод стружек. Для повышения качества в ручной работе зубья разверток располагают по всей окружности. С помощью схемы легче представить местоположение всех этих частей.
Главное предназначение данного инструмента – создавать точные отверстия . В зависимости от того, какие технологические требования представлены, с их помощью получают отверстия с разным диапазоном допусков, а это от четвертого до первого класса точности, а при разной чистоте отшлифовываемых поверхностей – от шестого до десятого класса. От того, как сконструирована развертка, и, конечно, от качества ее конструкции и от эксплуатационных условий, будет зависеть правильность и точность всей работы.
В данной работе важен не только режим резания, но и величина припусков для операции развертывания, степень заточки, доводка режущей кромки и многое другое. Существует много разных видов разверток. Их разделяют на группы по характеру отверстия, которое обрабатывается в данное время. Важна и форма закрепления, расположение и строение зубьев, регулировка по размерам, а также и род режущих материалов. Поэтому часто в работе пользуются такими видами ручных разверток, как цилиндрическая с хвостовиками и разжимная.
Существует развертка машинная в большом ассортименте: цилиндрическая с хвостовиком и насадными, со вставными зубьями, с напаянными пластинами твердого сплава с хвостовиком и насадными, с твердосплавными зубьями. Также выделяют большой класс конических разверток: под конические штифты, под коническую резьбу, под конус Морзе, под метрический конус, с конусностью 1 к 30. Особое применение нашли цилиндрические мелкоразмерные развертки с утолщенным хвостовиком, есть и котельная развертка.
К основным элементам конструкции развертки относится не только режущая часть и калибр, а также количество зубьев и их направление. Важны и углы резания, и неравномерность шага зубьев, профиль канавок и зажимная часть. Типы разверток, которые отличаются по этим всем признакам, в основном, профессиональные. Существует наиболее простая классификация разверток, которую мы уже затронули – ручная и машинная. Внутри этих типов можно выделить насадные, хвостовые, цельные, сборные, регулируемые и варианты с постоянным диаметром.
Ручной инструмент отличается цилиндрической формой и имеет острые грани по всей длине, а также размерный ряд от 3 до 58 мм при шаге 1 мм. Часто можно встретить показатели шага, равные 3,5, 4,5, 6,5 и до 15,5 мм. Обычно используют такие развертки вместе с воротком, и для этих целей на конце сделан квадрат. У ручных разверток заход или нижняя часть намного меньше, чем основная режущая часть. Это специально сделано для дополнительного удобства во время работы, да и заходить в отверстие будет проще.
Немаловажно в работе с развертками и то, сколько имеется зубьев, от этого будет зависеть не только чистота, но и само качество обработки отверстий. Лучше, когда их больше, работа будет более чистой, но, как и везде, есть свой минус – отвод стружки будет намного хуже. Самым приемлемым считается, если зуб в прямой форме – это наиболее распространенный вариант, но иногда встречаются и винтовые зубья. Винтовые зубья в развертках хороши в случаях, когда нужно сделать прерывистые отверстия, и если при этом приходится пользоваться заготовками, где отверстия внутренние.
Машинные виды разверток имеют хвостовики, их предназначение – зажим в станке, и они не подойдут под обычный вороток для ручной обработки . Данный инструмент может иметь разные конусы, и они зависят от диаметра. Для изготовления таких приспособлений берут только : 9ХС, Р6М5 и редко Р9 (данная марка отличается большим процентом вольфрама), а также Р18 (это качество немного получше). Самыми лучшими и качественными развертками считаются те, которые были произведены во времена Советского Союза. На сегодняшний день они встречаются очень редко на прилавках магазина, и были изготовлены из самого лучшего металла, поэтому прочность и надежность самые высокие.
Другие виды разверток – для кругозора
Регулируемый тип инструмента используют тогда, когда диаметр отверстий равен не целому числу в миллиметрах, а числу с десятыми, то есть 12,5 мм или 22,5 мм. Этот вариант сделан таким образом, что есть возможность выставлять любые требуемые диаметры. Размер всегда можно менять от 1 до 3 мм. Только в данном случае все будет зависеть от диаметра развертки: небольшие по размеру можно поменять на 1 мм, ну а большие – на большее расстояние.
Для получения отверстий обычно используют метод сверления. Но их стенки в таком случае могут быть неровными даже тогда, когда используются инструменты самых лучших марок. И не только стенки отверстия могут быть далеки от идеала, но и его размер. Это уже довольно серьёзная проблема. Для достижения идеально точного результата необходима ручная развёртка. Что она собой представляет, мы и рассмотрим в этой статье.
Принцип действия
Развертка по металлу - это металлорежущий инструмент, имеющий ось вращения и предназначенный для устранения шероховатостей с внутренней поверхности отверстий при финальной обработке. С его помощью также можно идеально подогнать размер под необходимый.
Инструмент имеет диапазон от трёх до шестидесяти миллиметров, и с его помощью можно добиться гораздо большей чистоты поверхности, нежели сверлением. Развёртка должна иметь диаметр несколько меньший, чем окончательный размер обрабатываемого отверстия. Инструмент обладает режущими кромками, которых, в зависимости от его разновидности, бывает от четырёх до четырнадцати, чем и обеспечивается высокое качество обработки. Работа совершается за счёт вращения инструмента вокруг своей оси и одновременно поступательного движения вдоль оси отверстия.
Разновидности инструмента
Существует три базовых вида инструмента развёртки: цилиндрическая, коническая и регулируемая. Рассмотрим каждую из этих разновидностей.
![](https://i0.wp.com/tokar.guru/images/388940/vybrat_razvertku.jpg)
Особенности развёртывания отверстий
Расточку целесообразно проводить поэтапно - вначале черновой развёрткой, затем чистовой. Перед развёртыванием торцевую часть отверстия обязательно обтачивают, чтобы не затупить инструмент, особенно важно это при работе с деталями из чугуна. В процессе работы не помешает руководствоваться принципом «тише едешь - дальше будешь», и чем медленней и равномерней будет осуществляться подача инструмента в отверстие, тем более высокого качества
будет полученный результат. Именно поэтому рекомендуется работать не дрелью, а воротком, чтобы иметь возможность более точно контролировать рабочий процесс.
Тонкости работы
Одной из важных составляющих процесса , как правило, является применение смазки и охлаждения, что оказывает немалое влияние на степень точности развёртываемого отверстия. В противном случае отверстия получаются неровными и шероховатыми, не исключены также защемление и поломка развёртки. Поэтому при работе с изделиями из стали, меди и алюминия применяют различные смазочные вещества:
- стальные детали смазывают минеральным маслом;
- медные - эмульсией с маслом;
- алюминиевые - скипидаром с керосином;
- дюралюминиевые - сурепным маслом.
Исключение составляют бронза, чугун - с этими материалами можно работать «всухую».
Категорически запрещается вращать развёртку в обратном направлении, так как это ведёт к поломке зубьев и появлению задиров. Для получения более качественного результата используют так называемый вариант машинно-ручного развёртывания. Заключается он с том, что в зависимости от размеров обрабатываемой детали в патрон сверлильного станка устанавливают или деталь, или саму развёртку.
Например, при закреплении развёртки в шпинделе токарного станка мелкие детали во время обработки держат в руках или специальных приспособлениях, и наоборот, довольно крупные детали, которые трудно удерживать в руках, вставляют в патрон, а развёртку держат руками.
В современном машиностроении используются множество видов разверток, которые можно объединить в группы по следующим основным признакам:
По форме обрабатываемого отверстия:
Цилиндрические. Применяются для обработки круглых цилиндрических отверстий. Имеют прямые и винтовые канавки для отвода стружки. Основным недостатком таких разверток является невозможность обеспечения точности размеров обрабатываемых отверстий по мере износа режущих кромок инструмента.
Конические. Режущая часть имеет коническую форму. Применяются для обработки конических или цилиндрических отверстий и придания им формы конуса с различной конусностью. Применяются следующие разновидности: с прямыми и винтовыми канавками для отвода стружки.
В зависимости от угла конусности и величины припуска обработка отверстий производится за один или несколько заходов. При большой величине припуска обработка, как правило, производится в три захода с использованием комплекта разверток (обдирочной, промежуточной и чистовой). Увеличение угла конусности отверстия также увеличивает количество заходов при его обработке. Популярной разновидностью разверток с коническим профилем является развертка Морзе. При ее использовании обеспечивается срезание оставленного припуска, его остаточной части и последующая калибровка отверстия.
По способу применения:
Машинные.
Предназначены для обработки отверстий диаметром от 3 до 100 мм на различных металлообрабатывающих станках (сверлильных, токарных, револьверных). Имеют коническую или цилиндрическую хвостовую часть, короткую рабочую часть и в большинстве случаев меньшее количество зубьев. Недостатком машинных разверток является отсутствие возможности регулирования их размера по мере износа.
Предназначены для ручной обработки отверстий диаметром от 3 до 50 мм. Имеют цилиндрическую хвостовую часть с квадратным профилем на конце для закрепления в воротке.
По форме стружечных канавок:
Прямые. Классическое конструктивное решение, применяемое в большей части представленного ассортимента разверток.
Винтовые.
Предназначены для обработки отверстий, плоскость которых имеет различного рода прерывания (внутренние полости, продольные канавки и т.д.), а также легких сплавов. Винтовые канавки для отвода стружки направлены противоположно направлению вращения развертки, что препятствует возникновению случаев самозатягивания и заедания инструмента в обрабатываемом отверстии. Характерным представителем винтовых разверток являются котельные развертки, применяемые для обработки отверстий диаметром до 40 мм в листах металла.
По конструктивным особенностям:
Цельные. Наиболее простой в конструктивном исполнении вид разверток, изготавливаемый из углеродистой легированной инструментальной или быстрорежущей стали. Обладают тем же что и машинные развертки недостатком в отношении регулировки их размера в зависимости от степени износа.
Насадные. Предназначены для обработки отверстий диаметром от 25 до 300 мм. Хвостовая часть развертки выполняется с профилем, позволяющим фиксировать ее в специальных оправках с коническим хвостовиком и обеспечивающих закрепление инструмента в шпинделе металлорежущего станка. Насадные развертки изготавливают из легированных и быстрорежущих сталей или с пластинами из твердых сплавов, обладающими повышенной износостойкостью.
Регулируемые. Предназначены для обработки отверстий диаметром от 6 до 50 мм, для которых необходимо обеспечить повышенную точность соблюдения размеров (до десятых долей миллиметра).
С помощью реализованных в развертке конструкционных решений обеспечивается возможность изменения ее размера в пределах от 1 мм (для малых диаметров) до 3 мм. Наличие встроенного в конструкцию инструмента механизма регулирования его размера обуславливает наличие в развертке меньшего количества зубьев. Широкое применение находят регулируемые ручные и машинные развертки с вставными твердосплавными и быстрорежущими зубьями для проведения восстановительных и ремонтных работ. Достоинством данного вида инструмента является ее долгий срок службы, так как по мере износа режущей части нужный размер может корректироваться регулировкой.
Протяжка
Протяжка - многолезвийный инструмент с рядом последовательно выступающих одно над другим лезвий в направлении, перпендикулярном к направлению скорости главного движения, предназначенный для обработки при поступательном или вращательном главном движении лезвия и отсутствии движения подачи.
Виды протяжек
В зависимости от вида протягивания - наружного или внутреннего - различают, соответственно, наружные и внутренние протяжки.
Протяжки позволяют обрабатывать фасонные поверхности. Форма поверхностей, на практике протягиваемых чаще других, является одним из критериев классификации протяжек, то есть принято протяжки разделять на шпоночные, круглые, шлицевые, квадратные и т. д. Если же за один рабочий ход протягивается ряд типовых поверхностей, то осуществляющая его протяжка является комбинированной.
В соответствии со схемами резания при протягивании различают протяжки профильной (обычной), генераторной (ступенчатой) и групповой (прогрессивной) схем резания.
Разновидностью протяжного инструмента являются прошивки, применяемые для обработки отверстий, пазов и других поверхностей. В отличие от протяжки, работающей на растяжение, прошивка работает на сжатие и продольный изгиб. Для прошивания отверстий применяют механические и гидравлические прессы.
Существуют и другие виды протяжек. Так, в силу того, что протяжка является режущим инструментом, некоторые классификационные признаки режущего инструмента вообще могут быть в частности положены и в основу классификации протяжек. Например, как многие виды режущего инструмента, протяжки бывают цельными и сборными.
К атегория:
Сверление металла
Развертывание и его применение
Развертывание является операцией чистовой обработки отверстий, обеспечивающей высокую точность размеров и чистоту поверхности. Эта операция выполняется с помощью инструмента, называемого разверткой.
Развертывание отверстий можно выполнять на сверлильных или токарных станках, а также вручную. Развертки, применяемые для станочного развертывания отверстий, называются машинными (рис. 1,б). Машинные развертки отличаются от ручных более короткой рабочей частью. Они закрепляются в качающихся (плавающих) державках, установленных в патроне или непосредственно в шпинделе станка. Ручной развертке вращение сообщается при помощи воротка, который надевается на квадратный конец хвостовика развертки (рис. 1, а).
Рис. 1. Основные типы разверток
Расположенные на рабочей части развертки режущие зубья выполняются прямыми (прямозубые развертки, рис. 1, а) или с винтовыми канавками (спиральные развертки, рис. 1, в). Для развертывания прерывистых отверстий (например, с продольными канавками) применяются не прямозубые, а спиральные развертки. Развертки с правой винтовой канавкой называются праворежущими, а с левой - леворежу-Щ и м и.
По форме обрабатываемых отверстий развертки Делятся на цилиндрические (рис. 1, а, б, в, г, д) и конические (рис. 1,в, ж, з). Конические развертки применяются для развертывания отверстий: под коническую резьбу от Vie До 2”; под конус Морзе от № О до № 6; под метрический конус от № 4 до № 140; под конические штифты конусностью 1: 50 и 1: 30. Эти развертки делают комплектами из двух или трех разверток в комплекте. Одна является черновой, вторая-промежуточной, а третья - чистовой (рис. 1, е, ж, з).
Рис. 2. Элементы и геометрические параметры развертки
По своему устройству развертки подразделяются на дельные и насадные (рис. 1, г), с прямыми и винтовыми зубьями, постоянные и регулируемые.
Корпус регулируемой развертки сделан полым коническим с продольными канавками, прорезанными между зубьями на длине рабочей части (рис. 1, д). При завертывании винта его конический конец заставляет зубья развертки раздаваться; тем самым увеличивается и регулируется в определенных пределах диаметр развертки.
Развертка состоит из трех частей: рабочей части, шейки и хвостовика (рис. 2, а).
Рабочая часть в свою очередь состоит из режущей (или заборной) части, калибрующей цилиндрической части и обратного конуса.
Режущая часть делается конусной и выполняет основную работу по снятию стружки. Режущие кромки заборной части образуют с осью развертки угол при вершине, равный 2ф. Любая режущая кромка образует с направлением подачи или осью развертки главный угол в плане <р. Этот угол принимается для ручных разверток равным 0,5-1,5°, а для машинных разверток 3-5° при развертывании твердых металлов и 12-15° при развертывании мягких и вязких металлов. На конце заборной части зубья имеют скос под углом 45°. Это предохраняет режущие зубья от забоин и выкрашивания.
Задний угол а зуба развертки принимается равным 6-15° (рис. 2, в). Большие значения берутся для разверток больших диаметров. Передний угол у для черновых разверток берется в пределах от 0 до 10°, для чистовых разверток у = 0°.
Заборная (режущая) и калибрующая части развертки различаются формой зуба: на заборной части зуб заточен до остроты, а на калибрующей каждый зуб имеет на вершине ленточку шириной 0,05-0,4 мм; назначение ленточки - калибровать и заглаживать стенки развертываемого отверстия, придавая ему требуемые точность размера и чистоту поверхности.
В целях уменьшения трения развертки о стенки отверстия на участке калибрующей части образован обратный конус (развертка уменьшается в диаметре из расчета 0,04 мм на каждые 100 мм длины).
Развертки изготовляют с равномерным и неравномерным шагом зубьев по окружности. Для ручного развертывания следует применять развертки с неравномерным шагом. Они дают при развертывании вручную более чистую поверхность отверстия, а главное ограничивают возможность образования так называемой огранки, при которой отверстия получаются не цилиндрической, а многогранной формы. Машинные развертки изготовляют с равномерным шагом зубьев по окружности.
Хвостовики ручиых__разверток имеют на конце квадраты для воротка; у машинных разверток хвостовики имеют коническую форму.
Приемы развертывания. Отверстие под развертку сверлят с малым припуском, составляющим по диаметру не более 0,2-0,3 мм на черновую развертку и не более 0,05-0,1 мм на чистовую. Большой припуск может привести к быстрому затуплению заборной части развертки; ухудшению чистоты и точности отверстия.
При ручном развертывании развертку закрепляют в воротке, смазывают и затем вводят заборной частью в отверстие, направляя ее так, чтобы оси отверстия и развертки совпали. В особо ответственных случаях положение развертки проверяют по угольнику в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Убедившись в правильности положения развертки, Начинают медленно вращать ее вправо и одновременно слегка нажимают сверху. Вороток нужно- вращать медленно, плавно и без рывков. Не следует форсировать развертывание увеличением нажима даже в том случае, если развертка продвигается легко. Вращение развертки в обратном направлении совершенно недопустимо, так как оно может вызвать задиры на поверхности отверстия или поломку режущих кромок развертки. Развертывать отверстия нужно развертками определенного диаметра за один проход и обязательно с одной стороны. Развертывание можно считать законченным, когда рабочая часть развертки полностью пройдет отверстие.
Для развертывания отверстий в труднодоступных местах применяют специальные удлинители, надеваемые па квадрат развертки как торцовый ключ; вороток же надевается на квадрат такого удлинителя.
Механизация ручного развертывания осуществляется путем выполнения этой операции на сверлильных и других станках, а также с помощью механизированных машинок пневматического и электрического действия и специальных приспособлений.
При машинном развертывании на сверлильном станке развертка закрепляется так же, как и сверло, и работа производится аналогично сверлению. Эту операцию лучше всего выполнять сразу после сверления при одной установке детали. Благодаря этому развертка направляется строго по оси отверстия и нагрузка на зубья получается равномерной. В ряде случаев машинные развертки закрепляются в шарнирных качающихся державках. Это позволяет развертке самоустанавливаться по оси просверленного отверстия в тех случаях, когда оси отверстия и развертки не совпадают.
Развертывание на сверлильном станке следует вести с автоматической подачей и достаточно хорошей смазкой. Скорости резания при развертывании на станках должны быть в 2-3 раза меньше, чем при сверлении сверлом такого же диаметра. При меньшем числе оборотов повышается не только чистота и точность развертываемого отверстия, но и стойкость развертки.
Подачи при развертывании отверстий в стальных деталях диаметром до 10 мм составляют 0,5-1,2 мм/об., а в остальных деталях диаметром от 10 до 30 мм- 0,5-2 мм/об. При развертывании деталей из чугуна подачи для отверстий диаметром до 10 мм принимаются равными 1-2,4 мм/об., а для отверстий диаметром от 10 до 30 мм - 1-4 мм/об.
Величины подач при развертывании оказывают существенное влияние на чистоту поверхности отверстия. Чем выше требования к чистоте поверхности, тем меньше должна быть подача. В качестве смазывающе-охла-ждающей жидкости следует применять при развертывании отверстий в стальных деталях минеральное масло, в деталях из меди, латуни, дуралюминия - мыльную эмульсию; детали из чугуна и бронзы развертывают всухую. Охлаждение применяют как при машинном, так и при ручном развертывании.
Необходимо помнить, что развертки относятся к точным и дорогостоящим инструментам, поэтому на правильность их эксплуатации и хранения должно быть обращено особое внимание. Развертками следует пользоваться только по назначению, нельзя доводить их до чрезмерного затупления. Хранить их нужно в деревянных гнездах или чехлах.
Типовые процессы обработки отверстий. Отверстия диаметром до 10 мм развертываются после сверления; при больших диаметрах отверстия обрабатываются зенкером и затем развертываются одной или двумя развертками. Точность отверстия после развертывания соответствует 2-3-му классу, а шероховатость поверхности, достигаемая развертыванием, находится в пределах 6-9-го, а иногда и до 10-го класса чистоты (при обработке латуни JIC59-1 и цинковых сплавов) по ГОСТ у 2789-59.
В табл. 8 приведены значения припусков на диаметр при обработке отверстий.
Количество и последовательность переходов при обработке отверстия устанавливают в зависимости от заданной точности и размеров отверстия, а также от материала детали и т. д.
Обработку, например, отверстия диаметром 10 мм в стальной детали по 2-му классу точности следует выполнять в такой последовательности (рис. 3, а):
1) просверлить отверстие диаметром 9,7 мм;
2) развернуть черновой разверткой диаметром 9,9 мм;
3) развернуть отверстие чистовой разверткой диаметром 10А мм.
На рис. 3, б показана последовательность обработки отверстия диаметром 25 мм в стальной детали по 2-му классу точности:
1) сверление отверстия диаметром 22,6 мм;
2) зенкерование зенкером диаметром 24,7 мм;
3) развертывание чернов’ой разверткой диаметром 24,9 мм;
4) развертывание чистовой разверткой диаметром 25А мм.
Брак при развертывании и меры его предупреждения. Брак при развертывании отверстий может получиться в результате неправильного выбора инструмента и режимов резания, назначения чрезмерных припусков иа развертывание, работы неисправной разверткой (трещины, выкрошенные зубья, забоины и т. п.), нарушения технологической последовательности переходов и приемов развертывания, отсутствия смазочно-охлаждающей жидкости.
Рис. 3. Последовательность обработки отверстий высокой точности
Следует помнить, что развертывание является последней операцией чистовой обработки отверстия. По-> этому, производя развертывание, слесарь обязан особенно внимательно следить за ходом процесса. В частт ности, необходимо учитывать, что черновой разверткой можно снимать припуск по диаметру металла толщиной 0,2-0,3 мм, а чистовой- 0,05-0,2 мм. При съеме большего слоя металла развертка быстро тупится.
Нельзя вращать развертку в обратном направлении, так как это вызывает поломку зубьев и задиры на поверхности отверстия.
Диаметр чистовой развертки слесарь должен выбирать, исходя из окончательного размера обрабатываемого отверстия с соответствующим допуском. Зная верхнее отклонение на изготовление отверстия, можно установить диаметр развертки, учитывая разбивку отверстия. Разбивка отверстия - это разность между размерами отверстия и диаметром развертки.
Если слесарь не может устранить неполадки в процессе развертывания, он должен обратиться к мастеру.
Развертка относится к инструментам для чистовой обработки предварительно просверленных или отзенкерованных отверстий. Операция позволяет получить геометрические параметры, точность размера и шероховатость поверхности высокого класса.
Развертки являются более точным инструментом, чем спиральные сверла или зенкеры. За счет точности изготовления инструмента и малого припуска, снимаемого при обработке, устраняются неточности и отклонения после предыдущей обработки.
В зависимости от типа отверстия, условий обработки, требований к качеству готовой поверхности применяются развертки разных видов и конструкций.
Принцип действия
Использование развертки позволяет получить внутренние поверхности с квалитетом точности 6-9 и шероховатостью Ra 0,32–1,25 мкм. Характеристики высокого класса достигаются за счет конструкции инструмента с большим числом режущих кромок, которых может быть от 4 до 14 штук.
Качество обработки при выполнении операции развертывания определяет комплекс факторов:
- Размер снимаемого припуска при обработке;
- Машинные режимы резания;
- Качество изготовления и заточки;
- Особенности геометрии и конструкции;
- Вид обрабатываемого материала.
Процесс развертывания происходит таким образом. Режущее орудие нужного диаметра подводится к краю отверстия. Затем получает движение резания, которое при ручной и механической подаче складывается из вращения инструмента и подачи вдоль оси отверстия.
Величина припуска в десятых или сотых частях миллиметра складывается из разницы между диаметром отверстия и выбранного инструмента.
Развертыванием обрабатывают цилиндрические и конические отверстия, используя ручной и машинный инструмент соответствующей формы.
Описание конструкции
В большинстве исполнений развертка внешне похожа на продолговатый штырь. Рабочая часть у него цилиндрическая или коническая, с продольно идущими режущими кромками для удаления металла, и канавками, формирующими строение зуба. Противоположная часть используется для закрепления инструмента и передачи движения резания. На конце хвостовика есть квадрат или конический хвостовик. Соединяет рабочую часть и хвостовик переходная шейка.
Инструмент хвостовиком монтируется в конусном патроне металлорежущего станка, а на квадрат надевается вороток при ручном способе обработки.
Режущие кромки рабочей части делятся на несколько зон. Первая – заборная часть, она конической формы и небольшой длины. За ней идет направляющий и калибрующий участок, в конце - обратный конус для предотвращения заклинивания.
Зубья бывают прямыми, винтовыми и спиральными. Только в некоторых случаях режущие кромки повторяют винтовую линию. Их применение оправдано при резании в прерывистых отверстиях.
Формообразующее строение инструмента хорошо видно в поперечном сечении.
В поперечном разрезе структура рабочей зоны состоит из:
- Режущих кромок;
- Ленточек;
- Передней поверхности резания, по которой сходит стружка;
- Задней поверхности и затылка.
В заборной и калибрующей части отличается форма зуба. На заборном участке он остро заточен, а на калибрующем имеет ленточку для заглаживания стенок.
Основные виды
С учетом толщины снимаемого слоя, обработка производится одним инструментом, либо комплектом из черновой и чистовой развертки, а иногда и получистовой. Орудие для предварительной и финишной обработки отличается видом режущих лезвий и их численностью. Вдоль линии зуба черновой и получистовой разверток имеются зубцы или выступы.
Стандарт предусматривает классификацию типов разверток по следующим критериям:
- Вид обрабатываемого отверстия – цилиндрическая развертка и коническая;
- Тип обработки (черновая, чистовая);
- Метод фиксации инструмента;
- Конструкция режущих кромок;
- Расположение зубьев;
- С настройкой на размер обработки;
- Материал для изготовления.
В ГОСТ 1672-80 изложены нормы изготовления конических разверток, формирующих точные конусные отверстия. Существующие модели позволяют обрабатывать конуса такого назначения:
- Для последующего нарезания конических резьб;
- Под установку конических штифтов;
- Для установки метрического конуса;
- Отверстие сопряжения «Конус Морзе»;
- Под стандартный ряд конусностей 1:20, 1:30 и другие.
Нормативный документ регламентирует геометрию конических разверток, шероховатость, допустимые отклонения размеров и класс точности отверстий, получаемых после механообработки.
Металлорежущий инструмент для развертывания поделен на 2 большие группы: ручной и машинный. Машинные развертки применяются в сверлильных, токарных и расточных станках.
Между группами существуют видимые отличия. Ручные орудия - с более длинными рабочими кромками и квадратом. Машинные - с укороченной рабочей частью и длинным пояском. Крепятся в державках, которые монтируются в шпиндель.
Ручные
Развертки выпускаются по ГОСТ 7722-77 с размерным рядом 3-58 мм с шагом исполнения 1 мм и 0,5 мм до диаметра 15,5 мм. Набор с широким охватом диаметров позволяет обрабатывать самые разнообразные отверстия в деталях.
Развертывание ручным инструментом выполняется с помощью воротка для крепления и придания движения резания. Соединение с воротком осуществляется через квадратный участок на краю хвостовика и паз соответствующего размера.
Ручная развертка начинается с рабочей зоны и захода. Заходная часть выполнена под углом к оси и имеет меньший исходный диаметр на краю. Участок в виде пологой фаски облегчает позиционирование и врезание в припуск.
Машинные
Для разворачивания машинным инструментом используются металлорежущие станки с конусным патроном, в котором закрепляется хвостовая часть. Конические хвостовики нормализованы, и номер применяемого конуса связан с диаметром развертки. Такое орудие резания изготавливается цельным из быстрорежущей стали.
Производится несколько вариантов разверток. Конструкцию и геометрию определяет ГОСТ 1672-80.
Машинные развертки бывают:
- С цилиндрической и конической формой хвостовика;
- Насадного типа;
- Со сменными или регулируемыми ножами;
- С напайными пластинами.
Регулируемые
Регулируемые развертки позволяют изменять наружный размер режущей головки под конкретный диаметр отверстия. Это особенно необходимо, если диаметр обработки не целое число, а дробное, например, Ø15,3 мм или Ø 10,75 мм.
Инструмент малого диаметра позволяет регулировать размер обработки в пределах 1 мм. Для больших диаметров предусмотрена возможность более широкой настройки на 1-3 мм.
В таких развертках устанавливаются сменные ножи из быстрорежущей стали, которые фиксируются клиновыми вставками с накладками. Наборная головка закрепляется двумя гайками. После ослабления контргайки ножи выставляются на диаметр обработки, вымеряются с помощью штангенциркуля и микрометра и снова закрепляются.
При затягивании регулировочной гайки ножи подаются вверх, тем самым увеличивая диаметр инструмента. Ослаблением гайки удается уменьшить размер. Для удобства при настройке орудие обработки придерживают за квадрат.
Разжимные развёртки
Развертки разжимные - описание
В силу конструктивных особенностей развертки называют разжимными. Принцип регулировки разжимной развертки основан на перемещении шарика и винта. При вращении винта с нижней стороны шарик перемещается и распирает грани. Они расходятся от центра и наружный размер увеличивается.
Предел регулирования у такого инструмента меньше. Он составляет 0,15-0,5 мм и зависит от размера развертки. Усилие при настройке рекомендуется контролировать, чтобы избежать повреждения корпуса.
В производстве разверток применяется инструментальная и быстрорежущая сталь – 9ХС, Р6М5, Р18, Р6М5. В каталогах инструмента зарубежных компаний материал обозначается HSS.
Операцию растачивания лучше разделить на несколько этапов: черновой и чистовой. Соответственно делится припуск и используется инструмент двух категорий:
- Припуск для чернового прохода составляет 0,1-0,15 мм, для чистового – 0,1-0,05 мм.
- Для повышения эффективности обработки прилегающую торцевую поверхность обтачивают. Процедура позволяет задействовать каждый зуб развертки при обработке.
- Для деталей из чугуна торец отверстия должен быть обязательно обработанным, чтобы инструмент не затупился.
- Чистовая операция развертывания требует плавности выполнения. Чем меньше будет подача, тем качественнее выйдет поверхность. Обороты выставляются невысокие.
- Из отверстия металлорежущий инструмент извлекают плавно, не допуская вращения в обратную сторону, которое способно нарушить поверхность.
- Повысить стойкость рабочего элемента и качество обработки поможет применение СОЖ. При развертывании стальных деталей в зону резания подают СОЖ с добавлением масла.
- Чугун обрабатывают с применением керосина или сжатого воздуха.
Для контроля точности готовых отверстий используют гладкие калибр-пробки и нутромеры.
Развертка относится к категории точных и дорогих инструментов. Требует соблюдения условий эксплуатации и хранения в специальных ячейках из дерева.