Развертка: что это такое

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.

Развертки цилиндрические – ГОСТ и классификация

По принципу работы развертка схожа со сверлом – во время обработки отверстия она также вращается вокруг своей оси, постепенно передвигаясь вглубь отверстия. С помощью этого инструмента можно получить отверстия 7-8 класса чистоты и 2-3 класса точности. Для сравнения, изделия первого класса точности достигаются только путем тонкого шлифования и полирования, а при седьмом классе чистоты среднее арифметическое отклонение от профиля равно всего 0,63-1,25 мкм.

Развертки делятся по типу обрабатываемого отверстия на конические и цилиндрические. По способу применения их разделяют на ручные и машинные. Развертки цилиндрические ручные, как и следует из названия, служат для ручных работ, например с помощью воротка или электрической дрели на малых оборотах, тогда как машинные инструменты используются в различных станках. Изделия для машин малого диаметра изготавливаются с коническим или цилиндрическим хвостовиком, ручные же аналоги имеют квадратную форму хвостовика.

Цельные развертки – самые простые из всего модельного ряда, они даже не регулируются по диаметру. Если они выходят из строя, единственный выход путем шлифовки переделать их на развертку меньшего диаметра или использовать в качестве чернового изделия. Разжимные и сборные аналоги лишены этого недостатка, их сменный диаметр (в пределах определенных рамок, конечно же) позволяет использовать одно и то же изделие при работе с разными диаметрами. Рабочая часть разжимных инструментов оснащена отверстием, которое проходит по центру инструмента параллельно стенкам и продольным прорезям.

Процесс регулировки диаметра возможен с помощью шарика, который находится внутри и зажимается винтом или гаечным ключом. Большинство моделей разжимных разверток изготавливаются в пределах 6-50 мм в диаметре, регулировка же диаметра возможна с точностью до 0,15 мм. Сборные развертки позволяют крепить зубья в корпусе, зажимая их винтами, благодаря чему также можно регулировать диаметр, хотя это не столь удобно.

Конические развертки приспособлены и для работы с цилиндрическими отверстиями, которые разворачиваются на конус за несколько оборотов. Когда же необходимо существенно расширить отверстие, без комплекта из черновых, промежуточных и чистовых инструментов не обойтись. Черновые изделия отличаются ступенчатыми зубьями, которые расположены по линии винта. Принцип действия такой развертки – в нарезке узких стружек кромками каждой ступени, с помощью чего цилиндрическое отверстие можно превратить в ступенчатое.

Вторая, промежуточная развертка снимает меньшую стружку, ее режущие кромки отличаются наличием стружкоразделительных канавок. Чистовая развертка снимает стружку всей линией кромки, образуя итоговую поверхность конуса. Еще один вид инструмента, а именно котельные развертки, используется для обработки отверстий в листах металла. Винтовые зубья в таких изделиях направлены против вращения инструмента, благодаря чему они не заедают и не самозатягиваются.

Назначение и принцип действия

Развертка применяется для развертывания отверстий – процесса их чистовой механической обработки после сверления или зенкерования.

Использование этого инструмента позволяет добиться высокого класса шероховатости стенок отверстия и точности их геометрии.

В зависимости от типа и характеристик ее применяют для выполнения специфических технологических задач, включая калибровку отверстий, их очистку от заусенцев на финальном этапе обработки детали.

Особенностью этого инструмента является большое количество зубьев (обычно от 6 до 16), что позволяет снимать небольшой припуск, тем самым подгоняя реальные размеры отверстия под требуемые с высокой точностью.

Что касается формы отверстий, работать разверткой можно как по цилиндру, так и подгонять конусы под различные задачи, например, под установку конусных штифтов.

Зубья инструмента снимают слой материала на доли миллиметра, обработка происходит посредством его вращения, а также одновременной продольной подачи.

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.

Конструкция разверток по металлу

Все развертки по металлу состоят из трех конструктивных элементов.

Рабочая часть (имеет заборную и калибрующую части).

Изображение №1: конструкция разверток по металлу

На рабочих частях разверток по металлу имеются режущие кромки. Их количество всегда четное (6–16). Кромки могут быть прямыми или спиральными.

Фотография №2: прямые и спиральные режущие кромки

Рабочая часть имеет заборную и калибрующую области.

Первая имеет конусный уклон. Именно она производит снятие металла.

Калибрующая часть обычно прямая. Она придает отверстиям нужные параметры.

Шейка нужна для выхода развертки после затачивания инструмента, а хвостовик — для закрепления.

Назначение и характеристики коронок

Начать стоит с такого полезного изделия, как кольцевая коронка по дереву. Узнать её по внешнему виду легко: вокруг обыкновенного стержня здесь расположен металлический (или биметаллический, то есть состоящий из двух слоёв разных металлов или сплавов) стакан с зубьями на конце. Также в конструкции коронки содержится специальный элемент, предназначенный для отведения стружки с рабочей поверхности.

При вращении коронки режущие зубья, взаимодействуя с обрабатываемой деталью, вырезают на её поверхности круг требуемого диаметра. Коронки продаются в наборах, и в одном наборе их может быть до двенадцати штук. Их рекомендуется применять, когда предстоит высверлить в изделиях из дерева отверстия большого диаметра (до 15 см) и глубины (до 11 см).

Одно из преимуществ использования коронок для дерева состоит в том, что они позволяют добиться высокой точности выполненных отверстий. Причём предварительно даже не нужно производить центровку и рассверловку поверхности. А по окончании работ мастер избавлен от необходимости устранять заусенцы.

Кстати, коронки для сверления дерева могут применяться не только на дрелях, но и на перфораторах и станках (токарных, сверлильных и даже фрезерных). Одной из их разновидностей можно считать круговую (кольцевую) пилу. Это пила, согнутая в кольцо, или специальное сверло с кронштейнами, на которых закреплены ножи. Универсальные коронки позволяют сверлить практически любой материал.

Какую развертку выбрать и как?

При выборе разверток следует отталкиваться от особенностей предстоящей обработки отверстий, характера последних и результата (итоговая шероховатость и точность), которого требуется достичь:

• Для ручной работы приобретают модели с квадратным хвостовиком, а для обработки на станках – с цилиндрическим, либо же конусом Морзе.
• Если требуется развернуть прерывистое отверстие со шпоночным пазом, то плавающая развертка, либо же модель с прямыми канавками не применяется. Тут необходимым становится инструмент с винтовым расположением зубьев.
• Если требуется развернуть отверстие, глубина которого не позволяет применить стандартный инструмент, либо же специальную переходную втулку, необходима либо насадная развертка с удлиненной оправкой, либо модель с удлиненной рабочей частью.
• Для профессиональной работы рекомендуется приобретать сразу комплект разверток разных размеров, который обычно продается в удобной деревянной или пластиковой коробке.

Чисто с экономической точки зрения на выбор разверток влияет серийность производства.

Так, если планируется массовое развертывание отверстий в любых масштабах, преимущество отдается универсальным вариантам, которые можно настроить, отрегулировать, переточить или починить.

Это могут быть, например, регулируемые изделия, модели со съемными ножами.

Конечно, одна единица такого инструмента обойдется дороже, нежели простые цельные варианты, однако, по долговечности они все же занимают лидирующую позицию.

Что касается размеров приобретаемой развертки, они всегда зависят от глубины и диаметра отверстия, с которым предстоит работать.

По материалу ситуация аналогична – для работы с закаленными или просто твердыми металлами требуется инструмент с твердосплавными пластинами.

Развертывание отверстий на практике – что нужно знать?

Растачивать отверстия лучше несколькими изделиями – черновым и чистовым. Черновые развертки могут быть изготовлены из старых и изношенных, перешлифованных на меньший размер. Перед развертыванием торцовую поверхность детали, которую вы будете обрабатывать, крайне желательно обточить, чтобы инструмент равномерно работал всеми зубьями. Это касается и чугунных деталей – без обработки очень легко затупить зубья инструмента.

Использовать аналог с прямыми зубьями в этом случае крайне нежелательно, поскольку когда прямой зуб будет попадать напротив канавки отверстия, весь инструмент на доли миллиметра будет смещаться в эту сторону, и постепенно вы незаметно увеличите диаметр отверстия на незапланированную величину или даже испортите работу. Когда зубья развертки будут расположены винтом, они будут постоянно перекрывать канавку по диагонали, поэтому никаких отклонений от основной оси канавки не будет.

При обработке важно не спешить, стараясь осуществлять подачу как можно равномернее. Чем меньше подача, тем лучше результат вы получите

Скорость оборота должна быть небольшой, что способствует большим срокам эксплуатации изделий. Именно поэтому, чаще всего, мастера используют обычный вороток для ручной обработки отверстия разверткой, поскольку в этом случае они могут контролировать процесс. В среднем, при развертывании отверстий до 50 мм скорость подачи инструмента должна составлять до 2 мм за оборот, при обработке чугуна в два раза больше. Для стали средней твердости достаточно скорости от 6 до 16 м/мин, при обработке чугуна немного меньше – от 4 до 14 м/мин. Чем больше диаметр отверстия, тем ниже скорости резания при сохранении скорости подачи.

1. 5
2. 4
3. 3
4. 2
5. 1

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.

Технология сверления

Процесс предполагает последовательное удаление слоя металла в окружности заданного диаметра с помощью режущего инструмента. Сверление металла объединяет два вида движения – вращательное и поступательное. Чтобы получить необходимые размеры отверстия в металлических заготовках необходимо точно выдерживать следующие параметры технологического процесса:

• скорость вращения режущего инструмента;
• скорость горизонтального или вертикального перемещения (в зависимости от взаимного расположения заготовки и сверла).

Отверстие в металле получается с заданными параметрами только при правильно выполненной подготовительной и основной операции, а также выборе необходимого оборудования и режущего инструмента. Часто для получения требуемой точности выполняют предварительное сверление. Оно называется черновое. Производится операция с пониженным классом точности. Далее осуществляется операция чистовой обработки с применением высокоточных станков и инструмента для металлических заготовок.

Во всех случаях для получения необходимого отверстия применяют различные виды свёрл. На сверлильных станках патрон с зафиксированным сверлом вращается и подводится к поверхности заготовки. На металлорежущих станках сверло закрепляется в задней бабке станка, а заготовка вращается. Второй способ позволяет получить более высокую точность отверстия и стенок полученного отверстия.

В зависимости от задач для обоих методов применяют следующие виды свёрл:

• спиральные (наиболее распространённый вид этого инструмента);
• с напаенными пластинками на режущую кромку;
• центровочные;
• пушечные;
• перьевые (применяются для сверления отверстий в заготовках из любых пород древесины).

Спиральные свёрла своей поперечной кромкой оказывают давление на поверхность металла. На этот процесс приходится более 65% усилия при вращательном и поступательном движении. В этот момент происходит значительное повышение температуры, как поверхности заготовки, так и передней кромки сверла. Поэтому необходимо правильно соблюдать тепловой режим в процессе сверления.

Для ускорения процесса резания в спиральных свёрлах применяют так называемую двойную заточку. Она позволяет более эффективно работать по наиболее твердым маркам металла, в том числе по чугуну. Такая заточка приводит к увеличению ширины стружки, снижается величина главного угла, повышается стойкость и долговечность сверла.

Технология создания центровочных отверстий предполагает применение специальных центровочных свёрл. Они изготавливаются из инструментальной стали и имеют двустороннюю комбинированную конструкцию.

Нанесение на режущую кромку сверла пластин, обладающих повышенной прочностью, позволяет использовать их для сверления изделий из чугуна, металла повышенной твёрдости, плотных строительных конструкций (из бетона, камня, керамического гранита и так далее).

Перовые свёрла отличаются конструкцией режущей кромки. Она выполнена в форме пластин. Обычно они применяются для изготовления отверстий в древесных заготовках. Иногда специальные перовые свёрла применяются для изготовления отверстий в твёрдых поковках и некоторых видах литья.

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.