Как правильно работать разверткой

Виды ручной развёртки по металлу и особенности работы

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.

1. Цилиндрическая. Используется для отверстий, имеющих цилиндрическую форму. Таким инструментом можно работать с помощью дрели (на малых оборотах) или ворота. Бывает цельным или регулируемым.
2. Коническая. Подразделяется на три категории: черновые, чистовые и промежуточные. Черновая срезает стружку зубьями режущей кромки. У такого инструмента зубья расположены по всей линии. Промежуточная режет стружку меньших размеров, а чистовая работает всей площадью. С помощью такой развёртки отверстие из цилиндрического превращается коническое.
3. Регулируемая. Существует два основных типа, которые встречаются на современном рынке — это разжимные и раздвижные модели. Оба они работают по принципу движения вверх или вниз, сужая или расширяя диаметр отверстия. Различие состоит как по типу осуществления затяжки, так и по диапазону размеров. Разжимная развёртка имеет верхнюю и нижнюю гайки, с помощью которых диаметр отверстия изменяют от 0,25 до 3 миллиметров. Раздвижные развёртки снабжены винтом, и при его затяжке приводится в движение специальный шарик, находящийся внутри корпуса, раздвигающий режущие части. Этот тип конструкции считается более точным, позволяющим увеличивать диаметр отверстия в пределах от 0,15 до 0,5 миллиметров. Регулируемая развёртка состоит из корпуса и ножей, представляющие собой вставные тонкие пластины, изготовленные из инструментальных сталей. Режущие пластины являются съёмными, их можно затачивать и впоследствии заменять новыми. Этот тип инструмента позволяет изменять диаметр отверстий на десятые и сотые доли миллиметра и является более экономичным из-за возможной замены ножей.

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.

6 разновидностей инструментов для развертывания

Развертывание — это технологическая операция в слесарном деле, которая помогает получать чистые аккуратные отверстия в металлических изделиях и деталях. Целью операции являются калиброванные отверстия для валов, плунжеров. Развертыванием достигаются нужные размеры посадочных отверстий подшипников. ´Подшипники как сборочные узлы, обеспечивающие соединение различных блоков внутри механизмов и машин, требуют большой точности для посадочных сопряжений, часто с минимальным зазором. Есть понятие гарантированного зазора, он может быть реализован с помощью этой технологической операции.

Слесарные технологические операции по работе с отверстиями

• сверление;
• затем проводится зенкерование;
• другая возможная процедура механической обработки – растачивание;
• наконец, осуществляется развертка.

Сверлят проходы в металле и других материалах с помощью сверлильного оборудования различного рода и размерности. Это вид механической обработки материалов методом резания под определенной направленностью граней инструмента. В результате появляются отверстия, которые отличаются по глубине проникновения и диаметру. Используются станки и ручное оборудование в виде механических, электрических дрелей, а также перфораторов. Эти инструменты не позволяют получать проходы в металле или иных материалах, отличающиеся большой точностью.

Поэтому дальше в работу включается зенкерование — этап получистой обработки стенок отверстия. Цилиндрические и конические проходы обрабатываются для получения более гладкой, качественной поверхности и, при необходимости, для увеличения диаметра. Наряду с зенкерованием имеется технологическая операция зенкования. Это обработка фаски, то есть края отверстия для большей гладкости и точности.

Растачивание проводится с помощью расточных резцов под заданные значения размеров. Инструменты для этого – металлорежущие станки, такие, как расточные, токарные, другие аналогичные.

Этап окончательной обработки заключается в точной обработке, калибровке отверстия под заданные параметры и допуски, прописанные в технической и нормативной документации к получаемым деталям и изделиям. Это и есть развертывание.

Инструменты для проведения операции развертывания

Этот вид работ предполагает применения специального инструмента, который носит соответствующее название. По внешнему виду развертка схожа с зенкером, работающем на предыдущей стадии обработки отверстий. Представляет собой инструмент цилиндрической или конической формы. Имеет множество лезвий – до 20 штук. Резание происходит за счет вращения.

• повышенный показатель точности;
• минимальная шероховатость, отвечает за гладкость поверхности.

Все параметры регулируются нормами и Государственными стандартами.

Квалитет как показатель точности

Достигается значение технологической точности в пределах 6-9 квалитета.
Эта величина оценивает допуски – разницу между самым большим и наиболее малым предельным значением отклонения от параметров, которые рассматриваются как номинальные размеры.
В машиностроительной продукции выделяются несколько видов размеров: номинальный, действительный, предельный. Предельные значения определяют возможность посадки – обеспечение адекватного соединения узлов и деталей.

Квалитет, от немецкого термина qualitat, который в свою очередь происходит от латинского qualitas – качество. Он определяет размеры допусков. Благодаря этому рассматривается как мера точности. Увеличение значения квалитета обозначает снижение точности и повышение допуска.

Квалитеты от 1 до 4 соответствуют производству калибров и контркалибров, речь идет об инструментах контроля.

Величины от 5 – до 12 задаются при изготовлении деталей, которые должны сопрягаться с другими деталями или блоками.

Параметры от 13 до 17 можно использовать для несопрягающихся изделий.

Существует таблица соответствий размеров отверстий в мм величине допусков в мкм при квалитете.

В таблице указаны не все параметры. Пропуски допущены для демонстрации изменений. В реальной табл. показатели идут подряд.

Допуск размеров (IT) вычисляется по формуле:

Шероховатость поверхности

Развертка характеризуется значениями Ra в диапазоне от 0, 32 до 1,25 мкм. Этот параметр определяет микрогеометрические особенности твердых тел. Он отражает, какое количество и качество неровностей есть на поверхности. Они должны находиться на небольшом расстоянии друг от друга.
Шероховатость поверхности существенным образом влияет на эксплуатационные свойства изделий и деталей. К этим свойствам относится износостойкость, противостояние истиранию, прочность, плотность соединений и другие.
Величина Ra вычисляется математическим способом как среднее арифметическое из замеров отклонений профиля поверхности, проведенных на площади, ограниченной базовой длиной.

Параметры должны определяться в соответствии с требованиями и правилами ИСО — Международной организации по стандартизации, International Organization for Standardization.

Разновидности инструментов для развертывания

1. Ручная цилиндрическая цельная развертка. Размерные характеристики получаемых отверстий: глубина – до 150 мм, диаметр от 1 до 32 мм.
2. Ручная цельная коническая. Специально для углублений в форме конуса.
3. Машинная цельная цилиндрическая, предназначена для отверстий с диаметром до 150 мм.
4. Машинная цельная коническая для любых вариантов конических отверстий.
5. Ручная раздвижная цилиндрическая с возможностью регулировки диаметра развертки до 32 мм.
6. Машинная раздвижная цилиндрическая с возможностью регулировки диаметра.

• Цилиндрические.
• Конические.
• Ступенчатые

• Величина квалитета применительно к цилиндрическим.
• Качество обработки применительно к коническим.
  По этому параметру различаются: черновые, промежуточные, чистовые.
• Калиброванный припуск с указанием величины, различаются по номерам: N1, N2, N3, N4, N5, N6. Это относится к разверткам цилиндрического типа. Калиброванный припуск означает возможность дальнейшей обработки с достижением заданного размера.
• Регулируемость. Параметр предполагает различную конструкцию инструментов: они могут быть раздвижными, разжимными, шкворневыми.

• Ручными, оснащенными квадратным хвостовиком.
• Машинными с хвостовиком цилиндрического вида.
• Машинными с хвостовиком конической формы.
• Насадными.

• Материал.
  Материалом для производства разверток служат чаще всего инструментальные среднелегированные стали. Может использоваться металлический материал из серии быстрорежущих, иногда углеродистых сталей. Оснащены сплавами твердого типа.

• Количество режущих кромок.
  Количество лезвий сказывается на качестве обработки и скорости.

Развертывание отверстий

Обработка отверстия разверткой проходит после рассверливания сразу, либо, после прохождения этапа зенкерования. Диаметр инструмента по кромкам лезвий должен создать ровно такое отверстие, которое соответствует необходимому по технологическому заданию. Для этого инструмент доводят до нужного размера путем заточки на станке – это правило для цельных вариантов, либо выставляют необходимые значения на регулируемой развертке.

Точность полученной поверхности связана не только с правильной подгонкой инструмента, но и с тем, какую выбирают смазочно-охлаждающую жидкость. Минеральные масла, пригодные для расточки стали, не подойдут для обработки изделий из бронзы или латуни.

• диаметра отверстия;
• марки металла;
• материала режущего инструмента.

Эти показатели предопределяют, какую выбрать скорость и частоту вращения шпинделя. Ось развертки должна строго совпадать с осью отверстия.

Как пользоваться развертками

Развертки по металлу представляют собой специальный инструмент, предназначенный для доводки отверстий под требуемые показатели точности и шероховатости. Применение разверток позволяет достичь 6-9 квалитета точности и 0,32–1,25 мкм шероховатости, возможна обработка цилиндрических, конусообразных и ступенчатых отверстий. В зависимости от сферы применения развертки подразделяются на ручные и машинные, по конструкции – на цельные, регулируемые и разжимные. Рассмотрим особенности использования каждого из видов данного инструмента

Ручные развертки

Ручной инструмент изготавливается диаметром от 3 до 58 мм, в соответствии с ГОСТ 7722-77. Для развертки используется вороток, имеющий специальный паз для фиксации. Сам процесс сверления и доводки отверстия состоит из следующих этапов:

• разметка и накернивание поверхности детали;
• сверление отверстия требуемого диаметра;
• фиксация развертки в воротке, нанесение смазки на режущую часть;
• начало процесса развертки путем вращения инструмента по часовой стрелке;
• финишная развертка;
• плавное извлечение инструмента из отверстия;
• завершение развертки и проверка диаметра измерительными инструментами или приспособлениями.

В процессе обработки движения должны быть плавными, без рывков и ускорения. Не рекомендуется вращать инструмент в обратную сторону, это может привести к появлению задиров.

Машинное развертывание отверстий

Для машинной обработки отверстий могут быть использованы сверлильные, токарные или фрезерные станки. Основными отличиями машинных разверток от ручных является короткая режущая часть и крутой угол (до 45°) передней кромки.

Основные этапы сверления и развертывания:

• Разметка и накернивание поверхности обрабатываемой детали.
• Сверление отверстия по разметке.
• Установка развертки в патрон.
• Совмещение осей инструмента и отверстия.
• Черновая развертка на заданной скорости вращения при плавной подаче. Скорость должна быть в 2-3 раза ниже, чем при сверлении. Обязательно использование большого количества СОЖ для отвода тепла и снижения износа инструмента.
• Финишная развертка.
• Плавное извлечение инструмента без обратного вращения.
• Контроль качества поверхности измерительными инструментами или шаблонами.

При обработке необходимо учесть, что для максимальной точности необходима компенсация биения шпинделя. Для этого используются шарнирные оправки.

Регулируемые и разжимные развертки

Конструкция регулируемой развертки позволяет изменять диаметр рабочей части под необходимый размер отверстия. Это особенно важно при работе с дробными диаметрами. Для небольших разверток предел изменения размера составляет 1 мм, для крупных – до 3 мм.

Принцип использования аналогичен применению ручного инструмента. Главным отличием является наличие сменных ножей фиксируемых клиновыми вставками. Настройка осуществляется путем затягивания или ослабления контргайки. Для выверки размера необходим штангенциркуль и микрометр.

Конструкция разжимных разверток отличается наличием шарика и регулирующего винта. При вращении винта по часовой стрелке шарик перемещается и раздвигает грани развертки, увеличивая диаметр. При обратном вращении диаметр уменьшается. Данная конструкция позволяет изменять размер на 0,15–0,5 мм.

Общие рекомендации

Для развертки необходимо использование смазывающе-охлаждающих жидкостей. Если производится обработка чугунных деталей, то применяется керосин или сжатый воздух. Для повышения эффективности рекомендуется обтачивать прилегающие торцевые поверхности. Это позволяет задействовать все режущие кромки инструмента.