Развертка представляет собой многолезвийную оснастку для сверлильного или токарного станка, предназначенную для окончательной доводки отверстия (зенкерования) под требуемый размер, квалитет точности и шероховатость. Также используется для предварительной обработки отверстий цилиндрической формы. Типовые размеры разверток позволяют обрабатывать поверхность до 6-11 квалитета точности и до 6,3-10 мкм шероховатости (Rz). Основными элементами инструмента являются рабочая часть и корпус, толщина снимаемого слоя составляет от сотых частей до 1 мм.
Развертка ручная коническая и другие разновидности приспособления
Для того чтобы получить отверстия с чистой поверхностью или же в случае, если требуется точная подгонка отверстия под какую-то шлифованную деталь, производится процесс, называемый развертыванием. Его можно выполнить вручную или же использовать для этого сверлильный станок, на который устанавливаются развертки. В первом случае при производстве работ ручная коническая развертка вращается воротком.
Эти инструменты бывают цилиндрическими, коническими и ступенчатыми (по типу отверстия, обрабатываемого ими). В отношении точности они делятся на следующие: указывающие квалитет (для цилиндрических разверток), те, что указывают качество (черновые, чистовые и промежуточные между ними – для конических типов). Сюда же можно отнести развертки цилиндрические с калиброванным припуском, необходимые для того, чтобы дальше шлифовать инструмент до нужного размера. И последний тип в этой группе – регулируемые развертки.
По тому, каким способом зажимаются, они делятся на:
- ручные (у них имеется квадратный хвостик под вороток),
- машинные (с цилиндрическим или коническим хвостовиком),
- насадные для машин (устанавливаются на специальную оправку, как правило, нужны для инструментов, имеющих большие размеры).
На рабочей части этого приспособления есть нарезанные зубья, как правило, их от 6 до 14, вдоль них расположены канавки, образующие режущие кромки.
Часть, которая находится снизу развертки, предназначена для снимания стружки, а та, что вверху, названная калибрующей, может пускать инструмент в нужном направлении, чтобы полностью калибровать отверстия. В целом инструмент необходим для того, чтобы развертывать конусные отверстия. Припуск, допускаемый при черновом этапе работ, составляет не более пятой части одного миллиметра, а для чистового принимается равным десятой части миллиметра.
Факторы выбора инструмента
Эффективное использование развертки зависит от правильного подбора типа, размеров и прочих характеристик инструмента и обрабатываемого отверстия (тип, расположение, материал заготовки и т. д.). Так, для ручного зенкерования необходимо вручную подобрать инструмент с квадратным хвостовиком под вороток. Для работы с прерывистыми отверстиями с прорезанным шпонпазом нельзя использовать плавающие зенкера и инструмент с прямыми канавками. Обработка данного типа отверстий осуществляется зенкером с винтовыми канавами.
Для развертки отверстий увеличенной длины, где не достаточно стандартного размера инструмента, используются насадные зенкера на длинной оправке. Тип крепления инструмента влияет на выбор длины и конструкции. Также необходимо учесть длину отверстия, тип металлорежущего оборудования на котором производится обработка.
На выбор инструмента влияют и экономические факторы. Для массового производства деталей желательно использовать жесткие зенкера или специальные типы. В тоже время для малых и средних серий оптимальным вариантом будет применение универсальных конструкций – это регулируемые инструменты или зенкера со вставными рабочими кромками.
Материал инструмента подбирается, как правило, с учётом материала обрабатываемой заготовки. Для работы с твердыми деталями применяются зенкера с твердосплавными пластинками.
Развертывание – какие ошибки нельзя допускать?
Для получения как можно более чистой обработанной поверхности, а также, чтобы охлаждать инструмент во время работы, отверстия, которые были сделаны сверлом в стальном изделии, смазываются маслом из минералов. В случае же, если рабочая поверхность является медной, отверстие обрабатывают эмульсией, при алюминии – скипидаром, а если это латунь или бронза – отверстия оставляют без смазки, так как они развертываются в сухом состоянии.
Высокого качества процесса обрабатывания можно достичь, если в развертке имеется довольно много кромок, режущих металл. Именно благодаря этому инструментом можно снимать малый припуск. Ведь, снимая маленькую толщину металла, можно получить довольно высокую точность.
Частой ошибкой является неправильный выбор инструмента для развертывания: многие для этой цели выбирают вместо развертки зенкер. Это получистовой инструмент, не способный показать большую точность, у него меньше режущих заточек, да и вообще он предназначен для других целей. Поэтому к выбору инструмента нужно подходить внимательно. Да и в рамках одного вида инструментов следует грамотно выбирать тип.
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:
Классы шероховатости поверхности
- 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.
Развертка – режущий инструмент, который нужен для окончательной обработки отверстий
Развертка коническая – особенности инструмента
Один из видов разверток, описываемый в этой статье, конический, применяют при работе, проходящей в более сложных условиях, чем те, когда работают цилиндрическими типами. Это связано с тем, что у последних небольшие режущие кромки, а припуск они снимают незначительный. Конические же развертки, напротив, для резки используют всю свою длину. В связи с этим, при работе с ними скорость работы и подача металла происходят медленнее, чем если бы использовался цилиндрический вид разверток.
Вышеупомянутые инструменты конического типа используют, чтобы развертывать конические отверстия. Для этого в комплекте находится три элемента: обдирочный, промежуточный и чистовой инструменты. Изготавливаются они для устройства конических резьб и конуса Морзе. Для качественного производства применяется сталь марок УЮА, У12А и прочие, а также пластинки, выполненные из твердых сплавов. Интересная особенность конических разверток заключается в следующем. У них на зубьях, расположенных прямолинейно, устраиваются поперечные прорези, через которые выводится снятая стружка, при этом они расположены не по всей длине зуба, что позволяет работать с инструментом, прилагая небольшие усилия.
Черновая развертка выполняется ступенчатой. При этом она обычно имеет вид отдельных зубьев, дробящих стружку на части.
Это приспособление может быть выполнено и в форме пирамиды с тремя, пятью или восемью гранями, с режущими ребрами. Конические развертки могут быть винтовыми, притом всего с одним или парой зубьев. Размер винтовых инструментов составляет в диаметре до 5 см, они широко используются при ремонте паровозов. Такой инструмент сегодня нашел достаточно большое применение в сфере строительства и ремонта благодаря своей долговечности, надежности, а также фактору, который заключается в том, что такой разверткой можно обрабатывать отверстия с большим припуском, а особенно при наличии в них отверстий шпоночного паза. К минусам можно отнести то, что для смены развертки, в случае надобности, может потребоваться немало времени.
Размер разверток
Зенкер является универсальным инструментом, обеспечивающим возможность обработки отверстий в определенных пределах диаметров благодаря возможности регулировки. Диапазон диаметров зависит от размера самого инструмента. Чем больше диаметр, тем выше диапазон регулирования. Это удобно в тех случаях, когда нет возможности подобрать точный размер конусного сверла. Размер зенкера обозначается дробным числом и подбирается в зависимости от параметров отверстия заготовки и требований к точности.
В зависимости от конструкции инструмента развертки выпускаются в следующем диапазоне диаметров:
- цилиндрические – от 3 до 50 мм.
- коническая – от 6,39 до 40,9 минимальный диаметр, от 7,6 до 45,7 максимальный.
- машинная — от 34 до 50 мм наружный, от 13 до 22 мм внутренний.
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:
Развертка ГОСТ 1672-80
- 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.
Машинная развертка
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.
Развертка регулируемая реечная 10.0-10.5 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.
