Обзор разновидностей разверток по металлу
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
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.
Практические рекомендации по развертыванию отверстий
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.
Загрузка...