Развертки

Развертки - это осевые многолезвийные режущие инструменты, применяемые для чистовой обработки отверстий. Точность отверстий после развертывания составляет JT8... JT6, а шероховатость поверхности – Ra 1,6…3,2. При этом наилучшие результаты достигаются в случае двукратного развертывания, когда первая развертка снимает 2/3 припуска, а вторая - оставшуюся 1/3..

Кинематика рабочих движений при развертывании подобна сверлению и зенкерованию. В отличие от зенкеров, развертки имеют большее число зубьев (z = 6...14) и, как следствие, лучшее направление в отверстии. Они снимают значительно меньший припуск (t = 0,15...0,40 мм), чем при зенкеровании. С целью достижения минимальной шероховатости поверхности развертки при обработке сталей работают на низких скоростях резания (v = 4... 12 м/мин), т.е. до области появления нароста. Тем не менее, благодаря большому числу зубьев производительность при развертывании достаточно высока, так как машинное время уменьшается за счет увеличения числа зубьев:

где L_o - длина обрабатываемого отверстия, мм; S_z - подача на зуб, мм; z - число зубьев; п - частота вращения развертки (заготовки), мин^-1.

Для получения высокой точности отверстий развертки изготавливают с более жесткими допусками, чем зенкеры, а отверстия под развертывание получают сверлением, зенкерованием или растачиванием. Развертывание непосредственно после сверления используют только при обработке отверстий небольших диаметров (менее 3 мм).

Развертки классифицируют по следующим признакам:

а) по виду привода - ручные и машинные;

б) по способу крепления - хвостовые и насадные;

в) по виду обрабатываемого отверстия - цилиндрические и конические;

г) по виду режущего материала - быстрорежущие, твердосплавные и алмазные;

д) по типу конструкции - цельные и сборные (со вставными ножами).

Ручными развертками обрабатывают отверстия путем вращения инструмента вручную воротком, в который вставляется квадрат цилиндрического хвостовика. Эти развертки (d = 3...40 мм) изготавливают из инструментальной стали марки 9ХС. Для лучшего направления развертки в отверстии у нее затачивают большой длины заборный конус и калибрующую часть. В остальном конструкция ручных разверток не отличается от машинных.

Машинные концевые и насадные развертки цельные и сборные применяют для обработки отверстий на сверлильных, токарных, револьверных, координатно-расточных и других станках. Хвостовики машинных разверток бывают цилиндрические (d = 1...9мм) и конические (d = 10...32 мм) с относительно длинной шейкой и конусом Морзе. Хвостовики разверток изготавливают из конструкционных сталей 45 или 40Х и соединяют с рабочей частью из быстрорежущей стали сваркой. Насадные развертки крепятся на оправках. При этом коническое посадочное отверстие (конусность 1:30) обеспечивает центрирование с высокой точностью. Для передачи крутящего момента на правом торце развертки делается паз под шпонку.

На НКМЗ все большее применение находят развертки со спиральным зубом, или развертки - протяжки. Их преимущество в том, что стружка с данных разверток не попадает под режущую кромку, а сходит впереди развертки. Это позволяет увеличить припуск под развертывание и убрать дополнительный проход после сверления – зенкерование.

Крепление разверток на станке должно обеспечивать совпадение осей развертки, кондукторной втулки и обрабатываемого отверстия. При жестком креплении развертки в шпинделе станка все погрешности вращения (биение, разбивка и т.п.) переносятся на деталь. Лучшие результаты достигаются при креплении разверток в плавающие патроны. Существует множество конструкций таких патронов. Наибольшую точность обеспечивают патроны, допускающие не только качание развертки в двух плоскостях, но и смещение, параллельное оси вращения заготовки. При этом величины перемещения развертки должны быть небольшими, так как в противном случае при выходе развертки из отверстия увеличивается разбивка последнего.

Рисунок 23. Качающаяся оправка для разверток.

Допуски на диаметр развертки в связи с тем, что развертки являются чистовым инструментом, обеспечивающим высокую точность по диаметру (JT 8 ...JT 6 ), должны быть очень малыми, примерно в 3 раза меньшими, чем допуски на обрабатываемое отверстие.

При положительной разбивке диаметр отверстия после вывода развертки становится больше ее диаметра. Основные причины такой разбивки: 1) несовпадение осей вращения развертки и обрабатываемого отверстия; 2) биение режущих кромок; 3) нарост и мелкая стружка на направляющих ленточках и др.

Отрицательная разбивка проявляется в уменьшении диаметра отверстия после вывода развертки. Она встречается реже и имеет место при обработке тонкостенных заготовок развертывании отверстий в цветных: металлах вследствие упругих деформаций поверхностей отверстий, а также при работе твердосплавных разверток по закаленным сталям из-за высокой температуры резания и термических деформаций детали.