Развертки по металлу : конструкция, классификация, применение

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

Габариты инструмента.
Количество зубьев.
Равномерность их распределения.
Тип режущей части.
Профиль канавок.
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.

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

Изображение №2: развертывание отверстий ручной разверткой

Расскажем о важных особенностях.

Ручные развертки очень эффективны. Режущие зубья имеют острые грани по всей длине.
Диаметры передних поверхностей рабочих частей уменьшены. Инструменты легко входят в заранее подготовленные отверстия нужных диаметров.
При увеличении количества режущих кромок повышается качество обрабатываемых отверстий.
Развертывать отверстия необходимо плавно. Не ускоряйтесь даже при легком ходе. Избегайте рывков.
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.

Инструменты имеют большое количество режущих кромок. Качество получаемых отверстий находится на очень высоком уровне.
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.

Почему важно в процессе гибки листа учитывать длину профиля и усилие пресса

Гибка листа при рабочих процессах всегда сопровождается деформациями, которые возникают в структуре металла. Внутренняя поверхность радиуса листа под действием профильного пресса сужается и образовывает складки, а внешняя поверхность – работает на разрыв и растяжение. Если выйти за пределы допустимых значений, в кристаллической решетке стали или алюминия появятся разрывы, которые значительно ухудшат свойства металла. В худшем случае, превышение допустимых нагрузок на точку сгиба может привести к полному разрыву материала.

Чтобы избежать подобного, специалисты выполняют предварительные расчеты предельных соотношений толщины металла, длины профиля и радиуса изгиба. В листогибах с ЧПУ расчеты выполняются автоматически. Оператору достаточно задать первичные параметры и оборудование самостоятельно произведет гибку листового металла под заданный угол.

Но такой метод не подойдет для малых и средних способов механизации. Здесь уже необходимо производить самостоятельные расчеты по специальным формулам и таблицам.

Даже если взять лист нержавеющей стали с точными размерами будущей заготовки, то после деформации готовое изделие получится на 7-9% короче. А это в точной работе недопустимо. Поэтому специалисты перед началом металлообработки выполняют предварительные расчеты по формулам.

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.

Обработка дерева и металла

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).

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).

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).

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.

Виды развертки по металлу

Насадная. Трубка с острыми зубьями на внешней стороне. В центре находится функциональное отверстие для закрепления хвостовика. Чаще применяется для работы на сверлильных станках.
Цельная. Монолитная оснастка. Может изготавливаться из инструментальной или быстрорежущей стали.
Нерегулируемая. Имеет фиксированный диаметр, которые невозможно изменить дополнительными насадками.
Комбинированная. Сочетает два инструмента. У нее есть две рабочих поверхности. Благодаря этому расширяется функционал.
Регулируемая. Универсальная оснастка, максимальный диаметр которой — 50 мм. Это специальный инструмент, у которого можно регулировать диаметр рабочей части.
Цилиндрическая. Стандартная оснастка, применяемая для обработки обычных отверстий.
Шило. Подходит для обработки отверстий в мягких металлах. Может быть двух видов. Разборная — ручной инструмент, состоящий из двух частей (острия и ручки). При необходимости диаметр отверстий можно расширить до 14 мм. Четырехгранное шило — второй вид ручного инструмента. От стандартного шила отличается четырехгранным острием малого диаметра.
Коническая. Подходит для обработки конических, стандартных отверстий. По форме эта оснастка похожа на вытянутый конус со спиленной вершиной.
Ручная. Оснастка для установки в воротки. Имеет квадратный хвостовик. Максимальный диаметр — 50 мм. Чем больше диаметр, тем сложнее работать с таким инструментом.
Ступенчатая. Похожа на коническую развертку, но имеет несколько ступеней с выступами по всей длине конуса.
Машинная. Оснастка для работы с электроинструментами, сверлильными станками. Может иметь цилиндрический или конический хвостовик.

В технической литературе можно встретить классификацию по другим критериям — форме канавок (винтовые или прямые), количеству режущих зубьев (от 6 до 16), материалу.

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.

Развертка из напильника своими руками

Здравствуйте, уважаемые читатели и самоделкины! В данной статье, автор YouTube канала «TOKARKA» расскажет Вам про изготовление интересного инструмента — развертки. Она пригодится для увеличения диаметра отверстий вручную.

Материалы. — Старый треугольный напильник — Деревянная рукоятка — Латунный кругляк — Шпилька М12 — Эпоксидный клей — Машинное масло — Паркетный лак — Наждачная бумага — Флюс, припой, паста ГОИ. Инструменты, использованные автором. — Ленточная шлифовальная машинка — Болгарка, шлифовальный и отрезной диски — Паяльник — Точильный и токарный станки — Небольшой горн — Газовая горелка — Тиски, шило. Процесс изготовления. Итак, мастер нашел у себя старый треугольный напильник. Для начала он обтачивает его грани шлифовальным диском.

Кстати, в этой статье можно ознакомиться со способом изготовления простенького горна.

В качестве рукоятки можно использовать старые ручки от стамесок, или отверток. Для того, чтобы хвостовик не провернулся в них, на нем нужно сделать насечку болгаркой, и соединить при помощи эпоксидного клея.

И обтачивает деталь до приемлемой формы.

Теперь ему потребуется залудить хвостовик напильника, и шпильки.

Шпильку он сразу впаял в латунный переходник, зашлифовал его наждачной бумагой, и отполировал при помощи пасты ГОИ.

Зафиксировал заготовку в тисках, разогрел ее газовой горелкой, и впаял хвостовик напильника.

Первым подопытным будет кусок ДВП. Автор проколол его шилом, и сделал несколько оборотов разверткой. Небольшие заусенцы легко срезаются острой гранью инструмента.

Да и деревянная доска тоже сдалась почти сразу.

Алюминиевый лист толщиной 2 мм автор предварительно просверлил, и с небольшим усилием смог расширить отверстие.

Всем хорошего настроения, удачи, и интересных идей!

Авторское видео можно найти здесь.

Источник (Source)

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Устройство и характеристики

Стандартная развертка состоит из следующих частей:

Рабочая часть – оказывает непосредственное воздействие на материал, формируется продольными зубьями.
Переходная шейка – цилиндрическая зона инструмента, выступающая переходным звеном между предыдущей и следующей частями.
Хвостовик – необходим для зажима инструмента в воротке, либо же патроне машинного оборудования.

Рабочая часть делится на несколько зон, сформированных гранями зубьев:

Заборная часть, в самом начале которой находится направляющий конус. В этой зоне на каждом зубе имеется до остра заточенная режущая кромка, выбирающая материал с внутренней части отверстия.
Калибрующая часть – отвечает за калибровку отверстия. Тут грани зубьев образуют так называемую цилиндрическую ленточку (плоскую поверхность), повышающую размерную стойкость инструмента.
Задний конус – место примыкания зубьев к переходной шейке.

Между зубьями находятся канавки, отводящие стружку.

Они бывают прямые (встречаются чаще всего) и спиральные (винтовые, предпочтительны при работе с прерывистыми поверхностями).

В последнем случае направление винта, формируемого канавками, противоположно направлению вращения инструмента.

Так достигается устойчивость к заеданию и самозатягиванию.

Материал

При изготовлении развертки используется в основном инструментальная легированная сталь марки 9ХС, а также быстрорежущие стали P18 и P9.

Марка стали, используемая в производстве инструмента, подбирается с учетом материала, который предполагается обрабатывать.

Размеры

Цилиндрические ручные модели в длину достигают 80 – 360 мм, где рабочая часть занимает 40 – 190 мм.

Диаметр инструмента находится в пределах 3-50 мм, а длина режущей части составляет 4 – 10 диаметров.

Величина переднего угла от 5° до 10°, а заднего от 5° до 12°.

Длина конических ручных вариантов составляет 55 – 170 мм, из которых режущая часть занимает 24 – 90 мм.

Максимальный и минимальный диаметры конуса достигают соответственно 7,67 – 45,715 мм и 6,39 – 40,978 мм.

Что касается машинных разверток, кроме стандартных вариантов, существуют модели с удлиненной рабочей частью, конструкция и размеры которых указаны в ГОСТ 11175-70.

Развертки диаметром 1 – 120 мм с припуском под доводку обозначаются номерами от 1 до 6.

Такая нумерация устанавливает соответствие между номинальным диаметром инструмента и его предельным отклонениям.

Зубья

Количество зубьев варьируется в пределах 6 – 14 штук, однако, существуют варианты на 16 зубьев, которые применяются в основном на высокоточном оборудовании.

Вообще число зубьев зависит от их собственной жесткости, причем в обратной пропорции.

Чем их больше, тем выше чистота итогового отверстия, но хуже отводится стружка и ниже прочность каждого зуба.

Чтобы проще контролировать диаметр развертки, количество зубьев всегда устанавливается четным.

В зависимости от наклона зубьев относительно оси вращения инструмента, развертка бывает прямозубая и косозубая.

Кроме того, разные модели могут иметь равный и разный шаг, то есть расстояние между соседними зубьями.

Что касается заточки, различают острозаточенные (остроконечные) и затылованные зубья.

Для разверток разработано достаточно большое количество нормативных документов, среди которых основные:

ГОСТ 29240-91 – типы, определения и термины.
ГОСТ 11173-76 – для моделей с припуском под доводку.
ГОСТ 7722-77 – для ручных вариантов.
ГОСТ 1672-80 – для цельных машинных моделей.

Развертка прямого кругового конуса

Развертка боковой поверхности прямого кругового конуса представляет собой круговой сектор, радиус которого равен длине образующей конической поверхности l, а центральный угол φ определяется по формуле φ=360*R/l, где R – радиус окружности основания конуса.

В ряде задач начертательной геометрии предпочтительным решением является аппроксимация (замена) конуса вписанной в него пирамидой и построение приближенной развертки, на которую удобно наносить линии, лежащие на конической поверхности.

Алгоритм построения

Вписываем в коническую поверхность многоугольную пирамиду. Чем больше боковых граней у вписанной пирамиды, тем точнее соответствие между действительной и приближенной разверткой.
Строим развертку боковой поверхности пирамиды способом треугольников. Точки, принадлежащие основанию конуса, соединяем плавной кривой.

Пример

На рисунке ниже в прямой круговой конус вписана правильная шестиугольная пирамида SABCDEF, и приближенная развертка его боковой поверхности состоит из шести равнобедренных треугольников – граней пирамиды.

Рассмотрим треугольник S0A0B0. Длины его сторон S0A0 и S0B0 равны образующей l конической поверхности. Величина A0B0 соответствует длине A’B’. Для построения треугольника S0A0B0 в произвольном месте чертежа откладываем отрезок S0A0=l, после чего из точек S0 и A0 проводим окружности радиусом S0B0=l и A0B0= A’B’ соответственно. Соединяем точку пересечения окружностей B0 с точками A0 и S0.

Грани S0B0C0, S0C0D0, S0D0E0, S0E0F0, S0F0A0 пирамиды SABCDEF строим аналогично треугольнику S0A0B0.

Точки A, B, C, D, E и F, лежащие в основании конуса, соединяем плавной кривой – дугой окружности, радиус которой равен l.

Важные правила и особенности развертывания отверстий

Для чернового развертывания припуск составляет 0,1–0,15 мм, для чистового — 0,1–0,05 мм.

Финишное развертывание проводится плавно. Уменьшение подачи повышает качество обработки. При чистовом развертывании устанавливают небольшие обороты.

При развертывании отверстий необходимо использовать СОЖ. При обработке чугунных деталей применяют керосин или сжатый воздух.

Для повышения эффективности обтачивают прилегающие торцевые поверхности деталей. В этом случае при развертывании задействуются все режущие кромки инструментов.

Из обработанных отверстий развертки необходимо извлекать плавно. Обратное вращение недопустимо.

Для контроля точности рекомендуется использовать нутромеры и калибр-пробки.

Процесс развертывания отверстий

Развёртывание отверстий нужно, чтобы оформить точную по форме пройму в изделии из металла с допустимой шероховатостью от 0,16 до 1,125 микромиллиметров. Процесс развёртывания выполняют с помощью развёртки. Размер инструмента подбирают в соответствии с диаметром отверстия. Сначала в заготовке просверливают черновое отверстие. Потом закрепляют эту заготовку так, чтобы оснастка смогла свободно пройти через изделие с отверстием. Для черновой развертки иногда используют минеральные масла для смазки поверхностей инструмента и заготовки. После чернового развёртывания в отверстие вставляется чистовой инструмент, и операция повторяется заново, до нужного качества.