Развертывание — процесс финальной обработки отверстия, позволяющий добиться точной подгонки детали, например, вала или втулки. Чистовую отделку гнезда проводят после сверления. Инструмент для данного типа работы называется разверткой.
Содержание
Назначение и сфера применения
Развертку используют для доводки отверстий на металлических поверхностях. Основная задача, которая стоит перед инструментом, зачистка стенок от заусенцев, рисок и выступов. Режущими гранями равномерно снимается тонкий слой материала, благодаря чему создается необходимая геометрия гнезда.
Развертки делятся на два типа: ручные и машинные. Первые имеют квадратный хвостовик, который фиксируется в зажимной части воротка. Такой инструмент применяется в слесарных мастерских при доводке отверстий в изделиях и конструкциях.
Машинный инструмент закрепляют в патроне станка для автоматического развертывания заготовки.
В большинстве случаев развертка отверстий происходит в результате поступательных вращательных движений развертки, зафиксированной в токарном или агрегатном станке.
Однако существует и противоположный метод доводки, когда насадка находится в неподвижном положении, а вращается сама деталь.
Развертка необходима при изготовлении высокоточных узлов, агрегатов, их составных частей. Инструмент используется для обработки отверстий подшипников, валов, втулок, плунжеров. Чистовая доводка позволяет добиться плотной посадки деталей, а также снизить трение между ними.
Сферы применения развертки: слесарное дело, машиностроительная отрасль, станкостроительное производство. Используют инструмент и в домашних мастерских для придания отверстиям необходимых параметров.
Основные виды разверток по форме рабочей части это конические и цилиндрические.
Отличие развертки от сверла
Несмотря на внешнее сходство между разверткой (в особенности винтовой) и сверлом, они имеют совершенно разное назначение.
Сверлом просверливается отверстие внутри металла. Оно изготавливается из быстрорежущей инструментальной стали высокой прочности. Спиралевидные глубокие канавки сверла необходимы для вывода большого количества стружки.
Функция развертки — доводка готового отверстия. Режущими зубьями снимается тонкий слой металла (десятые доли миллиметра).
Развертка по металлу не предназначена для повышенных нагрузок. Ей невозможно произвести сверление, так как по твердости она значительно уступает зенкеру и сверлу.
Кстати, о том как самостоятельно заточить сверло мы рассказывали тут.
Принцип развертывания отверстий
Принцип развертывания отверстия заключается в срезании тонкого слоя металла с внутренних стенок. Это позволяет добиться низкого уровня шероховатости, высокой точности соединений, правильной геометрии.
Рабочую часть стержня погружают в заранее просверленное отверстие. Важным моментом является совпадение оси гнезда с осью стержня. Плавными вращательными движениями с нажимом инструмент как бы вкручивается в гнездо. Вращение осуществляется в правую сторону. Доводку проводят за один раз.
Устройство и характеристики
Развертка имеет вид металлического стержня. Элемент состоит из режущей части, шейки и хвостовика.
Режущая (рабочая) часть делится на заборную и калибрующую. Заборной зоной совершается срезание основного слоя материала. Калибрующей делается финальная доводка отверстия: обрезание заусенцев и сглаживание неровностей.
На заборной и калибрующих частях находятся канавки, которые одновременно выполняют две функции: формируют режущие кромки (зубья) и выводят стружку в процессе развертывания.
Канавки могут иметь прямолинейную форму и спиральную. Шейка — это переходная часть от режущей зоны к хвостовику.
В качестве слесарного инструмента применяется развертка с четырехгранным хвостовиком. Для удобства его закрепляют в воротке, который используют как рычаг при завинчивании стержня в гнездо.
У машинных разверток также присутствует рабочая часть, хвостовик в виде цилиндра или конуса Морзе, шейка. Внешним отличием машинного инструмента от ручного является укороченная длина режущей части и удлиненный хвостовик.
Материал
Ручные модели делаются из легированной стали 9ХС. По ГОСТу разрешено использование и других марок, не уступающих по прочности предыдущей, например, Р9, Р18.
Для станочных разверток, диаметр которых не превышает 8 мм, используется Р6М5.
Для разверток, чей диаметр больше 10 мм, применяется сталь 45 или 40Х.
Размеры
Длина рабочей части с хвостовиком варьируется в пределах 7 — 35 см. Заборная и калибрующая зоны в совокупности составляют практически половину от всей длины (3,5 — 17 см).
Диаметр стержня: 4 — 52 мм. Существует инструмент с настраиваемым диаметром рабочей поверхности (раздвижная развертка). Диапазон настройки зависит от внутреннего механизма стержня. В среднем изменить диаметр режущей кромки можно на 1 — 4 мм.
Зубья
Развертки различаются между собой по числу зубьев. На стержне может быть расположено от 4 до 14 кромок. В некоторых случаях их количество достигает 16 штук.
Чем больше количество зубьев, тем тоньше и качественнее получается обработка поверхности. Однако при большом количестве режущих граней снижается их прочность и износостойкость. А также возникают трудности при естественном выводе стружки.
Конструктивно каждый зуб состоит из переднего и заднего углов. Передний в большинстве случаев равен 0, задний — 6-9 градусов.
Такая особенность заточки обеспечивает необходимую жесткость и прочность лезвия кромки.
ГОСТ и маркировка
В стандартах ГОСТа установлены нормы для разверток разного типа и назначения. В них указаны материал и конструкция изготовления инструментов разного типа.
ГОСТ 3509-71 устанавливает допустимое устройство и характеристики разжимных моделей.
Для конического инструмента, которым обрабатываются штифты, разработан ГОСТ 6312-52.
Общие сведения о развертках, их видах, маркировке, требованиям к твердости и заточке находятся в ГОСТе 29240-91.
ГОСТ 11173-76 регламентирует допуски для разверток с припуском под доводку.
Маркировка разверток содержит следующие обозначения:
- Диаметр в мм;
- Точность, измеряемая в квалитетах от 6H до 9H;
- Уровень шероховатости в мкм — от 0,32 до 1,25;
- Марка стали;
- Бренд производителя.
Виды разверток и их конструкция
Существуют разные типы разверток, отличающихся по сфере применения, конструкции, точности и способу использования.
Ручная
Применяется вместе с воротком. Она состоит из заборной части в форме усеченного конуса и хвостовика с квадратным наконечником. Обработка отверстия осуществляется вручную. Стержень с зубьями плавными движениями ввинчивают в гнездо срезая излишки материала со стенок.
Машинная
Конструкция развертки схожа с ручным типом. Однако хвостовик инструмента имеет цилиндрическую либо же коническую форму. Он фиксируется в патроне в горизонтальном или вертикальном положении (в зависимости от вида металлообрабатывающей машины).
Машинные развертки делают из прочной твердосплавной стали, способной выдерживать большие нагрузки. Инструментом обрабатывают отверстия в алюминии, чугуне, бронзе и других металлах. Также подходят для развертывания гнезд в дереве и пластмассе.
Цельная
Конструктивно представлена цельносплавным металлическим стержнем, разделенным на рабочую зону и хвостовик. Наиболее распространенный вариант как среди ручных, так и машинных инструментов.
Насадная
Имеет вид втулки с расположенными на ней зубьями и канавками. Внутреннее пространство полное. На верхней кромочной части есть присоединительный паз для фиксации на стержне стенка, выполняющим роль хвостовика.
Преимуществом насадной головки является возможность быстрой смены развертки для обработки отверстий разного диаметра. При этом используемый стержень-хвостовик не вынимается из патрона, что повышает эксплуатационный ресурс держателей, выходящих из строя при частой замене цилиндрических разверток.
Комбинированная
Комбинированная совмещает в своей конструкции инструменты разного вида. Например, зенкер и развертку. Первым увеличивается диаметр отверстия, вторым — защищаются его стороны от рисок и заусенцев.
Также комбинированный инструмент может состоять из нескольких видов разверток: черновой (обдирочной), чистовой и получистовой. Более грубое строение зубья имеют в заборной части. Ими снимается основной слой металла. Чуть выше на стержне находятся канавки и зубья для тонкой работы.
Регулируемая
Инструмент оснащен специальным раздвижным или разжимным механизмом, позволяющим менять диаметр рабочей части стержня. Диапазон настройки: 2 — 4 мм.
Нерегулируемая
Наиболее простой в конструктивном плане тип. Инструмент выполнен в виде стержня. В отличие от регулируемого не обладает разжимным механизмом, встроенным во внутренний корпус.
Коническая
Коническую развертку без труда можно узнать по заборной части, которая имеет зауженную форму, напоминающую усеченный конус.
Разверстка обрабатывают как цилиндрические, так и конические отверстия. Ей довольно удобно работать вручную. Зауженную часть погружают в просверленное гнездо, которое по диаметру на 0,05-0,3 мм меньше диаметра инструмента. Постепенно вращательными движениями вслед за заборной зоной ввинчивают калибрующую, которая шире предыдущий на несколько миллиметров.
Конические виды разверток по точности обработки имеют следующие названия: черновые, получистовые и чистовые (финишные). Обычно такие приспособления продаются в виде наборов.
При работе важно соблюдать этапность обработки.
Цилиндрическая
Рабочая часть имеет форму цилиндра. По виду канавок делится на прямые и спиральные. Последняя развертка подходит для доводки глухих отверстий. Спиральные канавки эффективно выводят стружку на поверхность, не позволяя ей оседать на дне гнезда.
Ступенчатая
Может состоять из двух и более рабочих частей, имеющих вид ступеней. Точность инструмента 7-8H. Назначение данной развертки — доводка отверстий клапанов, направляющих втулок, газораспределительных систем двигателя.
Шило-развертка
Выполнена в виде шила с острым наконечником и четырехгранным стержнем. Подходит для расширения и обработки отверстий внутри деревянных, пластиковых, картонных изделий. Модели со стяжательным кольцом и бойком можно использовать с небольшим молотком (киянкой).
Разновидностью развертки также является райбер — специализированный инструмент для доводки колонн и труб.
Выбор развертки и основные производители
При покупке развертки основное внимание следует уделить размеру инструменту, материалу, из которого он изготовлен, назначению и точности.
Для ручного использования подходят стержни с квадратным хвостовиком, который можно будет закрепить в воротке. Для машинной доводки применяется инструмент с цилиндрическим хвостовиком или конусом Морзе.
Диаметр развертки подбирается с учетом диаметра отверстий. Если предполагается работать с гнездами разной величины, то целесообразно приобрести комплект разверток разного диаметра.
Универсальным бытовым решением является раздвижная развертка с настраиваемым размером рабочей части.
Для обработки чугуна и закаленной стали необходим твердосплавный инструмент высокого класса прочности.
Основные производители разверток: АвтоДело, Yato, Bacho, Anrokey, Forsage.
Как пользоваться развертками
При развертывании важно соблюдать этапность действий. Первоначально необходимо убедится в работоспособности приспособления и заточке режущих граней. Для обработки в отверстие оставляют припуск, который не должен превышать 0,3 мм.
Как пользоваться ручной разверткой:
- Закрепить деталь на поверхности верстака;
- Зафиксировать хвостовик в воротке;
- Установить рабочую часть в отверстии таким образом, чтобы ось гнезда совпала с осью инструмента;
- Аккуратными вращательными движениями в правую сторону инструмент погружают в отверстия, снимая оставленный под доводку припуск.
Процесс станочного развертывания аналогичен сверлению. Хвостовик закрепляется в державках. После центрирования по оси отверстия, выставляется автоматический режим подачи. Скорость вращения в 3-4 раза меньше, чем при сверлильных работах.
Во время работы используется смазочное вещество, предохраняющие металл от перегрева.
Уход за развертками и особенности хранения
Лучше всего хранить развертки в заводских кейсах или пеналах в хорошо проветриваемом помещении. Повышенная влажность воздуха может стать причиной появления коррозии на металле. Также развертку необходимо беречь от прямого попадания воды. После работы инструмент очищают от стружки, так как в будущем налипшие слои металла могут стать причиной снижения режущих способностей зубьев.
