Развертки по металлу: конструкция, классификация, применение

Развертки

Развертка (райбер) – это металлорежущий инструмент для финишной обработки отверстий. Изделие подходит для ручной и механизированной эксплуатации, востребовано при восстановительных и ремонтных операциях. Оно взаимодействует с конструкционными и легированными сталями, серыми чугунами и цветными металлами.

При работе сверлом могут оставаться геометрические неточности, с помощью развертывающего приспособления достигается нужный диаметр отверстия и шероховатость поверхностей.

Для чего нужны развертки по металлу и их разновидности

Развертывание – это технологический процесс, который применяют для растачивания отверстий. Поскольку точность развертки намного выше, чем у сверл, это позволяет добиться чистой поверхности 7-го или 8-го класса с точностью 2-3. Инструментом обрабатывают поверхности несколько раз, пока не получат требуемую гладкость и четкость.

Развертка состоит из двух частей: рабочей и зажимной. Рабочая, в свою очередь, делится на две зоны – режущую с угловыми заточенными зубьями и калибрующую с плоскими зубцами.

В машиностроении применяются различные типы разверток по металлу, которые классифицируются по нескольким признакам. По форме технического зазора, который подвергается улучшению:

• цилиндрическая;
• коническая.

В зависимости от способа применения разделяют на:

• ручные используются при работе с отверстиями от 3 до 50 мм ручным способом;
• машинные применяют для отшлифовки отверстий от 0,3 до 10 см на слесарных станках.

Исходя из конструктивных особенностей, выделяют:

• цельные – производят из легированных и быстрорежущих сталей, невозможно регулировать размер по мере износа рабочей части;
• насадные – применяют для очищения технических зазоров с сечением от 25 до 300 мм, хвостовик выполнен с профилем, который позволяет зафиксировать инструментарий в специальной оправе в шпинделе токарной установки;
• регулируемые – используют тогда, когда нужно достигнуть максимальной прецизионности в размерах, конструкционные особенности позволяют менять размер приспособления от 1 до 3 мм.

Также различают винтовые и прямые виды.

Характеристики и назначение развертки по металлу

Инструмент применяется для развертывания отверстий в металлических деталях. Технологическая операция позволяет получить определенный уровень шероховатости стенок отверстия, его точную геометрию. Дополнительные задачи — очистка от заусенцев, калибровка.

Характеристики цилиндрической оснастки:

1. Диапазон диаметров — от 3 до 50 мм.
2. Длина — от 80 до 360 мм.
3. Длина рабочей части — до 190 мм.
4. Величина заднего угла — от 5 до 12 градусов.
5. Величина переднего угла — от 5 до 10 градусов.

Размеры конической оснастки:

1. Общая длина — от 55 до 170 мм.
2. Длина рабочей части — до 90 мм.
3. Диапазон диаметров конуса — от 6,39 до 45,715 мм.

Конструкция развертки

В продаже встречаются самые различные варианты исполнения этого режущего инструмента, все они характеризуются своими определенными эксплуатационными качествами. Изготовление разверток – достаточно сложный процесс, так как все конструктивные части должны обладать высокой точностью. Конструкция развертки позволяет проводить обработку цилиндрических и конических отверстий. Практически все разновидности режущих инструментов имеют практически схожую конструкцию:

1. Рабочая часть, которая отвечает за снятие металла. Она представлена сочетанием нескольких режущих кромок. Стоит учитывать, что заточка разверток должна проводиться с учетом всех особенностей геометрии.
2. Переходная шейка также является важной частью геометрии. Она предназначена для распределения возникающей нагрузки.
3. Хвостовик предназначается для фиксации режущего инструмента в воротке или патроне. Особенности этого элемента определяют надежность крепления и область применения изделия. К примеру, варианты исполнения, предназначенные для ручного применения имеют особый хвостовик, подходящий для фиксации в воротке.

Конструкция ручной развертки

Рассматривая чертежи разверток, уделяют больше всего внимания особенностям рабочей части. Она состоит из нескольких частей:

1. Главная режущая кромка, которая и проводит снятие металла. Она может иметь различную форму, при изготовлении применяют металл с повышенной точностью.
2. Ленточки, предназначенные для отвода стружки с места резания.
3. Передняя и задняя поверхность, затыловочная. Именно они определяют геометрические особенности рабочей части.

Маркировка определяет основные параметры инструмента. Помимо вышеуказанных элементов также выделю следующие:

1. Задний конус.
2. Заборную часть, которая называется режущей.
3. Часть, отвечающая за калибровку инструмента перед его применением.

   
   Конструкция сверл

Между всеми зубьями есть канавки, которые характеризуют режущую кромку. Кроме этого, канавки обеспечивают образование и отведение стружки. Ручные варианты исполнения имеют равномерное расположение зубьев по всей цилиндрической поверхности, за счет чего обеспечивается требуемое качество обработки.

Стандарты, регламентирующие производство и приемку разверток

Отечественный райберы изготавливаются согласно ГОСТ 10079-76, ГОСТ 10081-84 и ГОСТ 11179-71. Производство зарубежной продукции регламентирует DIN 208 и DIN 8093. Изделия уникальной конфигурации могут выпускаться по ТУ, утвержденным на предприятии.

Критерии выбора развертки по металлу

Критерии:

1. Если нужно постоянно заниматься подобными работами, лучше купить набор качественных разверток, чтобы не возникало проблем с отсутствием определенных диаметров.
2. Для финишной обработки глубоких отверстий рекомендуется докупить оснастку с удлиненной оправкой. Если такой возможности нет, подойдет развертка с удлиненной рабочей частью.
3. Если отверстие прерывистое, имеет шпоночный паз, нужно выбирать инструмент с винтовым расположением зубьев, канавок.
4. Если нужно выполнять обработку отверстий ручным инструментом, понадобится оснастка с квадратным хвостовиком.

Чтобы добиться максимальной точности от обработки отверстий в металле, рекомендуется покупать развертку с соосником — направляющей, которая находится перед наконечником рабочей зоны с режущими зубьями.

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.

Различие между ручными и машинными развёртками

Основная часть ручной развёртки выполнена в форме цилиндра или конуса. Также она имеет режущие зубья с острыми гранями, которые располагаются по всей длине и окружности детали. Диаметральный диапазон такого инструмента варьируется от 3 до 58 мм, а шаг равен 1 мм (в некоторых случаях можно изготовить модели с шагом до 15,5 мм). Профессионалы, которым много приходится работать с развёртками, предпочитают иметь у себя в оснащении огромный набор разновидностей. Это позволяет эффективно обработать отверстия любого диаметра.

Машинные развёртки имеют в конструкции хвостовик, который создан для крепления приспособления к станку, поэтому использовать их вручную не получится. Производство развёрток предполагает использование исключительно быстрорежущей стали. На данный момент самыми качественными развёртками, которые очень редко можно отыскать в магазинах, являются модели, изготовленные ещё во времена СССР. Для их производства был использован самый лучший металл, поэтому они отличаются высокой прочностью.

Процесс производства

Изготовление развёрток по металлу выглядит следующим образом:

• заготовка отрезается на токарном станке и зашлифовывается;
• обрабатывается само отверстие и первый торец;
• происходит центрование, а затем просверливание насквозь;
• обработка второго торца и наружного диаметра детали, обточка её с наружной части;
• подрезание торца, подправление фаски и расточка выточки;
• фрезеровка шпоночного паза и фрезерных канавок;
• закалка при высоких температурах и шлифовка с наружной стороны;
• заточка передней и задней поверхности зубьев с использованием заборного конуса;
• шлифовка обратного конуса и зубьев с наружной стороны;
• цианирование в полуавтоматическом режиме.

Рекомендации по использованию инструмента

Применению развертки предшествует подготовка отверстия. Для этого используется сверло на 0,2 – 0,3 мм меньше инструмента. Нарушение рекомендуемых параметров допуска приведет к преждевременному износу райбера, снизит качество обработки поверхности.

Советы по работе с разверткой ручного типа:

• инструмент смазывается перед установкой в воротке;
• развертка устанавливается соосно отверстию;
• инструмент вращается по часовой стрелке с умеренным давлением сверху;
• при проведении вращательных операций должны отсутствовать рывки, скорость погружения развертки минимально возможная;
•  обработка внутренней поверхности осуществляется за один проход.

Недопустимо обратное вращение инструмента. Это приведет к повреждению режущих элементов, способствует появлению задиров.

Советы по работе с разверткой машинного типа:

• развертка устанавливается в патроне аналогично сверлу;
• как и в случае с ручным инструментом, обработка выполняется за один проход;
• при проведении работ желательно использовать станки с возможностью автоматизированной подачи;
• для должного охлаждения и беспрепятственного перемещения райбера необходимо применять большое количество смазки.

Скорость вращения патрона должна быть минимально возможной. Это обеспечит наилучшую обработку участка.