Развертки по металлу

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.

Изготовление развертки по металлу своими руками

Самодельные развертки по металлу встречаются редко. Связано это с большими сложностями в их изготовлении (требуется специальное оборудование, определенные виды стали), малой надежностью, эффективностью. Проще купить готовую оснастку. При необходимости можно изготовить ручное шило для расширения отверстий в мягких металлах, других видах материалов.

Развертка — оснастка для ручных, электроинструментов, промышленного оборудования, применяемая при финишной обработке отверстий в металле. При покупке лучше выбирать продукцию известных брендов, чтобы получить качественный инструмент.

Разделение разверток по типам

По конфигурации отверстий:

• цилиндрические;
• конические, для обработки котельных (заклепочных), инструментальных, других конусов;
• ступенчатые.

По точности:

• С указанием квалитетов цилиндрических отверстий.
• С указанием качества конических отверстий – черновое, промежуточное, чистовое.
• №1…№6 – развертки цилиндрического профиля с калиброванным припуском. Предназначены для шлифовки инструментов требуемого размера.
• Развертки с регулировкой: шкворневые, разжимные, раздвижные.

Рис. 2 Развертки: а — коническая черновая; б — коническая промежуточная; в — коническая чистовая; г — цилиндрическая с прямыми зубьями; д — цилиндрическая регулируемая; е — цилиндрическая разжимная.

По методам зажима инструментов:

• ручные, под вороток, с квадратным хвостовиком;
• механизированные, цилиндрический хвостовик;
• механизированные, конический хвостовик;
• насадные машинные, устанавливаются в оправку, применяются для обработки больших инструментов.

По уникальным свойствам:

• канавки для отвода стружки – спиральные либо пряме;
• число кромок резания Z;
• металл для изготовления.

Развертывание отверстий

Развертка – это технологическая металлорежущая операция доводки отверстия до требуемых параметров. С помощью развертки можно изменить формы и размер отверстия, его класс точности и шероховатость.

Рассмотрим основные правила проведения данной операции, на что следует обратить особое внимание для получения качественного результата

Используемый инструмент

Доводка отверстия производится специальным инструментом, «разверткой», вручную, на сверлильном или токарном станке. Он подразделяется:

• В зависимости от места установки на ручной и машинный.
• По форме отверстия – цилиндрический и конический.
• В зависимости от типа фиксации в патроне – хвостовые и насадные.
• По расположению режущих кромок – с равномерным и неравномерным. Последние позволяют придавать участкам обрабатываемой поверхности различную степень шероховатости.

Ручные развертки отличаются от машинных удлиненными режущими зубьями и квадратным хвостовиком для установки в воротке.

Инструмент предназначенный для сверлильных станков и электродрелей позволяет обрабатывать глубокие отверстия благодаря короткой рабочей части и длинной шейке. Хвостовик имеет цилиндрическую или конусную форму.

Порядок операции

Подбор развертки осуществляется по типу инструмента (черновая, чистовая, ручная, машинная) и его диаметру. Черновые имеют припуск от 0,1 до 0,15 мм, чистовые от 0,05 до 0,1 мм. Для получения отверстия большого диаметра (например, 30 мм) с требуемым значением шероховатости необходимо:

1. Просверлить отверстие диаметром 15 мм.
2. Рассверлить его до диаметра 29,8 мм.
3. Произвести черновое развертывание инструментом 29,95 мм.
4. Завершить развертывание чистовым инструментом диаметром 30 мм снимающим припуск 0,05 мм.

Следует учесть, что точность полученной поверхности зависит не только от качества инструмента и правильности проведения операции, но и выбора смазочно-охлаждающей жидкости. Так, при обработке стальных изделий необходима эмульсия смешанная с минеральным маслом, которое не используется для бронзы и латуни.

Особенности применения

При проведении ручного развертывания отверстий необходимо придерживаться следующего порядка работ:

• Подобрать развертку исходя из требований к параметрам отверстия.
• Надежно зафиксировать деталь или заготовку в тисках.
• Вставить развертку в предварительно просверленное или полученное методом литья отверстие.
• Надеть вороток на хвостовик инструмента.
• Вращать вороток по часовой стрелке (направлению режущих кромок) избегая резких движений. В процессе работы периодически поливать СОЖ на инструмент.
• После завершения чернового прохода инструмент необходимо извлечь без обратного вращения.
• Поместить в отверстие чистовую развертку и одеть вороток.
• Произвести вращение с минимальной подачей по часовой стрелке.
• После завершения извлечь инструмент без обратного вращения и проверить шероховатость и размер отверстия при помощи калибра или других средств измерения.

Режим резания при машинном развертывании (скорость и частота вращения шпинделя) выбирается по специальным таблицам на основании диаметра отверстия, марки стали из которой изготовлена деталь и материала инструмента.

Перед проведением машинного развертывания необходимо протереть конус хвостовика и посадочное отверстие в шпинделе. При обработке ось развертки должна совпадать с осью отверстия обрабатываемой детали.

Основные приемы работы с развертками

В процессе развертывания используют машинную или ручную развёртку. Перед этим отверстия подготавливают сверлом по металлу, чей диаметр равен диаметру развёртки, но с небольшим припуском. Припуск допустим меньше диаметра развёртки примерно на 0,3 миллиметра, если работа черновая и на 0,1 миллиметр при чистовом процессе. Машинная развёртка позволяет крепить инструмент аналогично креплению сверла во время сверления.

Процесс машинного развёртывания похож на процесс высверливания. Но мастера рекомендуют выполнять эту работу после подготовки проймы и не меняя установки детали. Чтобы режущее изделие могло самоцентрировать в соответствии с осью проймы, его закрепляют, как правило, в подвижных державках. Скорость резки при развёртывании меньше, чем при обычном сверлении отверстия – в два или три раза. При этом необходимо использовать автоматическую подачу.

Нужно применять большое количество специальных жидкостей для смазки. Скорость подачи зависит от количества оборотов режущего инструмента: чем их меньше, тем выше стойкость развёртки и лучше качество развёртываемой проймы в заготовке. В процессе ручного развёртывания изделие закрепляют в воротке, после чего смазывают. Ось проймы и ось развёртки должны полностью совпасть. После установки инструмента мастер начинает вращать его с небольшим нажимом в правую сторону. Вращать нужно аккуратно, без резких рывков, непрерывно, без изменения скорости. Вращение в обратную сторону категорически недопустимо при ручной развёртке, потому что режущие зубья инструмента могут сломаться. Ручную развёртку делают за один проход.

Основные виды разверток по металлу

Классификация разверток осуществляется по различным конструктивным, технологическим и функциональным признакам. Среди них основные:

• по конструктивным особенностям (цельнометаллические, сборные, регулируемые и прочие);
• по типу обработки (цилиндрические и конические);
• по методу создания усилия (приводные и ручные);
• по классу обработки (черновые и чистовые);
• по форме режущей поверхности (цилиндрические и конические).

Кроме того, существуют специальные типы разверток (как цельных, так и регулируемых), которые предназначены только для определенных технологических операций (ступенчатые, котельные и прочие). В последнее время ведущие мировые производители выпускают системы сборного модульного инструмента для машинной обработки, в котором различные державки могут соединяться в разных вариантах как с цельными, так и с регулируемыми режущими частями. Готовая сборка может классифицироваться по способу ее использования.

Ручные приспособления

В отличие от машинной ручная развертка изготавливается с неравномерным распределением лезвий по окружности. Такая асимметрия зубьев делается для того, чтобы при следующем повороте ручного воротка режущая кромка не попадала на то же самое место, т. к. в этом случае неизбежно образование волнистой поверхности. Заборная часть ручного инструмента имеет более пологий уклон: не более 2º, что облегчает работу, т. к. для его врезания требуется меньшее усилие. А его регулируемая длина обеспечивается набором удлинителей с квадратным выступом для воротка.

Ручные регулируемые развертки в основном применяют при выполнении ремонтных работ в местах установки оборудования. Существует два основных способа регулировки: изменение диаметра корпуса путем разжима и перемещение режущих кромок. Развертка разжимная имеет прорези вдоль лезвий и конусное отверстие внутри корпуса, в котором находится шарик. Регулируемое увеличение диаметра происходит при перемещении шарика под воздействием настроечного винта в осевом направлении. При использовании регулируемых сменных пластин настройка точного размера производится с помощью механизма, позволяющего приподнимать их кромки над поверхностью корпуса.

Машинные развертки

Развертка машинная всегда имеет четное количество режущих лезвий (у регулируемого инструмента — сменных пластин), равномерно распределенных по периметру корпуса. От их количества напрямую зависит уровень обработки: чем больше лезвий, тем выше геометрическая точность и класс шероховатости. Из-за отсутствия ограничений на мощность привода такой инструмент имеет короткую заборную часть с крутыми углами передних кромок (до 45º). Для совместимости с посадочными конусами шпинделей станков и стандартных оправок большинство машинных разверток изготавливается с коническим хвостовиком. Для регулируемого увеличения диаметра в них используются такие же механизмы, как и в ручных. Этот инструмент является универсальным, поэтому с одинаковым успехом применяется на токарных, сверлильных и фрезерных станках.

Основные приемы работы с развертками

Сверло для подготовки отверстия подбирается под диаметры разверток по металлу. Обязательно должен быть небольшой припуск – сверло должно быть меньше на 0,2 – 0,3 мм при черновой развертке, и не более чем 0,05 – 0,1 мм при чистовой. Значения припусков более указанных могут стать причиной быстрого износа заборной части развертки, ухудшению точности результата и качества поверхности.

При ручной развертке:

• Развертка крепится в воротке и смазывается.
• Заборная часть должна входить таким образом, чтобы полностью совпали оси развертки и отверстия.
• Для проверки положения развертки можно использовать угольник в двух плоскостях расположенных перпендикулярно по отношению друг к другу.
• Вращение начинайте вправо с небольшим давлением сверху.
• Вращение осуществляйте плавно, на небольшой скорости, без рывков. Не ускоряйте вращение даже при легком ходе.
• Обратное вращение недопустимо, так как возможна поломка режущих кромок и задиров на поверхности отверстия. Развертка осуществляется за один проход с одной стороны.

Советы при машинной развертке:

• Развертка крепится так же как и сверло. Сам процесс сходен со сверлением и желательно его выполнять без смены установки детали, сразу после подготовки отверстия.
• Часто развертка крепится в качающихся державках, что позволяет инструменту самоцентрироваться по оси отверстия.
• Желательно использование автоматической подачи, скорость резания должна быть в 2-3 раза ниже, чем при сверлении.
• Необходимо использование значительного количества смазки.
• Чем ниже количество оборотов и скорость подачи – тем выше качество отверстия и стойкость инструмента.

Применение разверток

При использовании обычного сверла добиться высокой точности и качества поверхности практически невозможно. Это связано с особенностями рабочей части, которая имеет относительно небольшое количество режущих кромок. Применение рассматриваемых изделий позволяет существенно повысить качество отверстия и довести все показатели до требуемых. Область применения инструмента обширная:

1. Машиностроительная отрасль.
2. Производств точных изделий.
3. Изготовление бытовой техники и различной электроники.
4. Станкостроение.

Отметим, что применяемый вороток подходит для различных ручных инструментов. Кроме этого, изделие машинного типа подходит практически для всех патронов, может применяться при выполнении промежуточной операции.

В заключение отметим, что следует отдавать предпочтение исключительно продукции известных производителей. Это можно связать с тем, что они гарантируют высокое качество производства и длительный срок службы изделия. Однако, за счет контроля качества на каждом этапе производства и применения качественных материалов существенно повышается стоимость изделия.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Развертка ручная – это режущий инструмент. С его помощью проводится окончательная корректировка после сверлений, зенкерований и растачиваний. Что же это за специфический прибор?

Конические развертки для инструментов

Инструменты используются для развития отверстия конической формы. Состоит конический комплект из нескольких основных частей:

• Обдирочная часть служит для грязной обработки детали, подготовки отверстия к следующему этапу работ.
• Промежуточный.
• Чистовой инструмент.

Изготовление производится из твердотельных стальных сплавов марок У12А. Особенность инструмента состоит в облегченной работе, так как зубья с прямолинейным расположением имеются на всей длине изделия, происходит усиленный отвод стружки. Ступенчатая развертка по металлу используется для черновой обработки, внешний вид состоит из отдельных зубьев, расположенных по нарастающей.

Развертки конические под укороченные конусы Морзе

Виды используемых разверток для точности обработки делятся на расположение граней, прорезей и других особенностей. Промежуточная развертка устроена отличающимся размером профиля и прорезей, чистовая не имеет вывода отработанной стружки. После предварительных работ, проводится финальное точение конической насадкой, также с помощью данной разновидности возможно провести калибровку отверстия.

Изготавливаются конические разновидности в промышленности обычно под каждое отдельное отверстие. Конструктивные особенности подбираются в соответствие к плану, если используется малый конус, возможно применение одного инструмента. Для выполнения отверстий неравномерным припуском или повышенными требованиями качества, используется комплект из трех насадок.

Черновая обработка напоминает процесс зенкерования, благодаря ступенчатому расположению режущего элемента, деталь обрабатывается быстро и точно. При промежуточном типе применяется строение канавок, на вид напоминающие строение резьбы. При чистовой обработке, комплект для работы на металле выполнен без отвода для металла, скорость выполнения работы от 6 м/мин.

Как пользоваться ручными, механическими, регулируемыми и разжимными развертками

Рассмотрим особенности инструментов.

Как пользоваться ручными развертками

Ручные развертки по металлу изготавливаются по ГОСТу 7722-77. Размерный ряд — 3–58 мм. Шаги могут варьироваться.

При выборе ручных разверток по металлу мастера обращают внимание на следующие параметры

1. Габариты инструмента.
2. Количество зубьев.
3. Равномерность их распределения.
4. Тип режущей части.
5. Профиль канавок.
6. Тип зажимной части.

Развертывание отверстий ручным инструментом производится при помощи воротка. Для его закрепления на конце хвостовика имеется специальный паз. Обычно все происходит по такой схеме.

1. Выполняются разметка и накернивание.
2. Отверстие высверливается.
3. Развертка закрепляется в воротке, смазывается и вставляется в отверстие.
4. Для его развертывания инструмент вращают по часовой стрелке.
5. Финальный этап — проверка параметров отверстия при помощи калибра.

Изображение №2: развертывание отверстий ручной разверткой

Расскажем о важных особенностях.

1. Ручные развертки очень эффективны. Режущие зубья имеют острые грани по всей длине.
2. Диаметры передних поверхностей рабочих частей уменьшены. Инструменты легко входят в заранее подготовленные отверстия нужных диаметров.
3. При увеличении количества режущих кромок повышается качество обрабатываемых отверстий.
4. Развертывать отверстия необходимо плавно. Не ускоряйтесь даже при легком ходе. Избегайте рывков.
5. В обратную сторону развертку вращать нельзя. Это приводит к поломке режущих кромок, а также к появлению задиров в отверстиях.

Как пользоваться машинными развертками

Машинные развертки закрепляют в патронах токарных, сверлильных и фрезерных станков. Эти инструменты имеют короткие рабочие части с крутыми углами передних кромок (до 45°). Машинное развертывание существенно повышает производительность труда.

Для обработки отверстия нужно закрепить развертку, добавить СОЖ и совместить оси. Далее необходимо задать нужную скорость вращения и запустить оборудование.

Машинные развертки и их применение имеют следующие особенности.

1. Инструменты имеют большое количество режущих кромок. Качество получаемых отверстий находится на очень высоком уровне.
2. Машинное развертывание требует компенсации биения шпинделя. Для устранения этого негативного фактора служат шарнирные оправки.

Фотография №6: машинное развертывание

Обработка производится на высоких скоростях. Машинные развертки имеют повышенную износостойкость.

Развертка позиционируется точно. За счет этого инструмент плавно входит в отверстие. На все зубья оказывается одинаковой давление. Это значительно повышает точность и минимизирует биение.

Скорость при развертывании меньше, чем при сверлении, примерно в 2–3 раза. Инструменты не перегреваются.

Машинное развертывание требует использования значительного количества смазывающе-охлаждающей жидкости.

Как пользоваться регулируемыми развертками

Регулируемые развертки позволяют изменять наружные диаметры режущих частей под конкретные диаметры отверстий. Это особенно полезно при обработке отверстий с дробными диаметрами.

При помощи небольших регулируемых разверток можно изменять диаметр в пределах до 1 мм. У крупногабаритных инструментов диапазоны настройки расширяются. Диаметры можно варьировать в пределах до 3 мм.

Фотография №7: регулируемая развертка по металлу

Регулируемые развертки используют так же, как и обычные. Основное отличие заключается в том, что инструменты этого типа оснащают сменными ножами, которые надежно фиксируются клиновыми вставками с накладками. Настройка производится при помощи контргайки. При затягивании диаметр обработки увеличивается, а при ослаблении — уменьшается. После настройки диаметр выверяется при помощи штангенциркуля и микрометра.

Как пользоваться разжимными развертками

Их еще называют раздвижными.

Фотография №8: разжимная развертка по металлу

Внутри такой развертки есть шарик и винт. При его закручивании шарик перемещается и распирает грани инструмента. Диаметр немного увеличивается. Использование разжимных разверток позволяет увеличивать диаметры обработки на 0,15–0,5 мм.

При закручивании винтов не рекомендуется прилагать слишком большие усилия. Корпус развертки может треснуть.

Машинные развертки

Появление различных станков позволяет существенно повысить производительность труда. Сверлильный станок с низким показателем скорости вращения шпинделя позволяет получать качественные отверстия за меньшее количество времени. ГОСТ также определяет классификацию инструмента по достаточно большому количеству различных признаков. Развертка машинная цилиндрическая характеризуется следующими особенностями:

1. Инструмент имеет большое количество режущих кромок. Стоит учитывать, что при увеличении этого показателя существенно повышается качество поверхности.
2. При изготовлении режущей части применяются твердосплавные металлы, которые могут выдерживать воздействие высокой температуры.
3. Режущая часть может иметь довольно большую длину.

   Конические развертки

Есть также коническая развертка машинная, которая предназначена для использования станков. Выполняется машинное развертывание в случае, когда нужно обеспечить высокую производительность

Стоит учитывать, что из-за большого количества режущих кромок важно точно регулировать скорость вращения

При изготовлении инструмента применяется специальная быстрорежущая сталь, которая может выдерживать длительное механическое воздействие и перепаду температуры. За счет специального хвостовика инструмент может крепиться в различной оснастке для станков.

Различия между ручными и машинными развертками

Инструмент, используемый для выполнения развертывания, как уже говорилось выше, может быть ручным или машинным. К наиболее важным параметрам, на которые ориентируются при выборе разверток, относятся тип и калибр их режущей части, количество зубьев и их направленность, углы резания и неравномерность шага расположения зубьев, а также профиль канавок и конфигурация зажимной части инструмента.

Рабочая часть ручного инструмента имеет цилиндрическую форму, режущие зубья, которые на ней располагаются, отличаются острыми гранями по всей своей длине. Выпускается такой инструмент в диапазоне диаметров 3–58 мм, с шагом, соответствующим 1 мм. Кроме того, ручные инструменты для развертывания могут выпускаться с шагом, равным 3,5; 4,5; 6,5 (вплоть до 15,5 мм). Специалисты, как правило, стараются иметь в своем распоряжении целый набор разверток, чтобы выполнять при помощи такого инструмента обработку отверстий любого диаметра.

Ручная коническая развертка

Вопрос о том, как сделать развертку отверстия при помощи ручного инструмента, как правило, не возникает. Для этого необходимо иметь в своем распоряжении не только сам инструмент, но и вороток, в котором он фиксируется посредством своего хвостовика с квадратным поперечным сечением конечной части.

Передний конец рабочей части ручных разверток – заход – отличается меньшим диаметром, чем размер поперечного сечения основной режущей части. Такая особенность конструкции нужна для того, чтобы обеспечить более легкий заход инструмента в обрабатываемое отверстие. Заметить эту разницу в диаметрах основной рабочей части и переднего конца инструмента можно даже на фото ручной развертки.

Точность геометрических параметров обрабатываемого отверстия, а также чистота формируемой поверхности зависят от того, какое количество режущих зубьев имеется на рабочей поверхности развертки. Качество выполняемой обработки будет тем выше, чем большим количеством зубьев оснащена развертка. Между тем использование инструмента с большим количеством режущих зубьев имеет и свои минусы, основной из которых заключается в том, что в таком случае затрудняется отвод стружки из зоны обработки.

Точность изготовления отверстий развертыванием

Преимущественное большинство разверток, используемых для ручной обработки, имеют режущие зубья прямой формы, но есть и модели инструментов, рабочие зубья которых расположены по винтовой линии. Применение инструмента с винтовым расположением режущих зубьев целесообразно в тех случаях, когда отверстия, которые необходимо обработать, сформированы прерывистой поверхностью по своей длине.

Задаваясь вопросом о том, как сделать развертку отверстия при помощи инструмента машинного типа, следует иметь в виду, что для этого необходимо использовать уже не вороток, а оборудование, в шпинделе которого и фиксируется с помощью своего хвостовика такой инструмент. Конусные хвостовики стандартизированы, и их геометрические параметры зависят от диаметра самой развертки.

Рабочая часть машинной развертки, оснащенной твердосплавными напаиваемыми пластинами

Для изготовления машинного инструмента, который в процессе обработки испытывает значительные механические нагрузки, используется быстрорежущий металлический сплав. Лучшим по качеству использованного металла считается машинный инструмент, сделанный еще в советские времена, но найти его в свободной продаже сегодня достаточно проблематично.

Зачем необходимы развертки регулируемого типа? Такой вопрос часто возникает у начинающих специалистов по металлообработке. При помощи такого инструмента с регулируемым диаметром рабочей части выполняют обработку отверстий, размеры поперечного сечения которых соответствуют не целому числу (допустим, 10 или 16 мм), а дробному значению. Диметр рабочей части такого инструмента изменяется достаточно просто, для этого используются обычные гаечные ключи, при помощи которых ослабляют и закручивают регулировочные гайки, специально предусмотренные в конструкции развертки.