Токарное дело
учебник

Развертывание отверстий

Точность и шероховатость поверхности отверстий, обработанных зенкерованием, не удовлетворяют требованиям, предъявляемым к некоторым отверстиям. Обработка таких отверстий растачиванием хотя в некоторых случаях и возможна, но связана с труностями установки резца на точный размер и с необходимостью (для получения требуемой шероховатости) работать с малой подачей, т. е. непроизводительно. Поэтому обработка отверстий, к точности и шероховатости поверхности которых предъявляются сравнительно высокие требования, производится развертками.

Развертки. Развертка самой простой конструкции показана на рис. 129, а. Развертки больших диаметров изготовляются насадными (рис. 129, б). Принятые названия частей и элементов развертки указаны на рис. 130. Хвостовик развертки иногда делается коническим. По способу применения развертки бывают ручные и машинные.

Рис. 129. Развертки: цельная (а) и насадная (б)

Очень важное значение имеет величина угла конуса режущей (заборной) части, равная удвоенной величине угла в плане ср. Чем меньше этот угол, тем больше длина режущей части, тем точнее и чище получаются отверстия, обработанные разверткой.

Рис. 130. Части и элементы развертки

Длинную режущую часть у разверток, применяемых при обработке отверстий в стальных деталях, делать, однако, нельзя, так как ширина среза при работе развертки получается очень большой. Сталь обладает большой вязкостью, поэтому при значительной ширине среза возникают значительные силы резания, в результате которых зубья развертки выкрашиваются. Поэтому у машинных разверток, используемых для обработки стальных деталей, режущая часть делается небольшой длины, с углом в плане 15° (рис. 131, а). Срез при работе такой развертки получается со сравнительно большой толщиной, но узкий, и отделение стружки не требует такого большого усилия, которое может вызвать поломку развертки.

Рис. 131. Режущие части машинных разверток для обработки стали (а) и чугуна (б)

У разверток, используемых при обработке отверстий в чугунных деталях, угол в плане делается равным 4—5°. Стружка, снимаемая зубьями такой развертки, получается тонкой и широкой (рис. 131, б). Это, однако, в данном случае не вызывает вышеуказанных вредных явлений, так как усилие резания при обработке чугуна меньше, чем при обработке стали.

У ручных разверток длину режущей части делают значительно большей, чем у машинных, и с очень малым углом в плане (φ = 0,5-1,5°).

Для облегчения ввода развертки в обрабатываемое отверстие на переднем конце ее имеется направляющий конус.

Калибрующая часть развертки делается цилиндрической, она не участвует в резании, а лишь калибрует (зачищает) отверстие. За цилиндрическим участком калибрующей части следует конус (диаметр правого конца рабочей части развертки делается на 0,04—0,06 мм меньше диаметра цилиндрического участка).

Шаг зубьев развертки делается неравномерным, так как отверстия, обработанные разверткой с равномерным шагом, получаются иногда не круглыми, а гранеными. С другой стороны, для измерения диаметра развертки необходимо, чтобы ее зубья располагались попарно в одной диаметральной плоскости развертки. Этому условию удовлетворяет принятое расположение зубьев развертки, схематически показанное на рис 132, а, где S1, S2 и S3 не равны между собой, но S1 = S4; S2 = S5 и S3 = S6, так что зубья 1 и 4, 2 и 5, 3 и 6 находятся попарно в одной диаметральной плоскости. Диаметр такой развертки можно измерять без труда.

Необходимость неравномерности шага зубьев станет понятной, если проследить работу развертки с равномерным шагом (рис. 132, б). При повороте развертки на один шаг зуб 1, находившийся до поворота в точке а, попадет в точку Ь, где находился зуб 2. Точно так же зуб 2 из точки b попадет в точку с, где был до поворота зуб 3, и т. д. Если при этом в точках а, b, с до поворота оставался не снятым небольшой участок металла, то все последующие зубья, дошедшие до таких участков, получают дополнительную нагрузку. Развертка вследствие этого «дробит», развертываемое отверстие получается граненым.

Рис. 132. Схемы работы разверток: с неравномерным шагом (а) и с равномерным шагом (б)

При неравномерном шаге зубьев (рис. 132, а) после поворота ее, например на шаг S1, зуб 1 попадет из точки а, так же как и в рассмотренном выше случае, в точку b, в которой находился до поворота зуб 2; но зуб 2 попадет не в точку с, в которой был зуб 3, а в точку d. То же самое произойдет и с зубом 5 и т. д., но врезание зубьев 2,3 и последующих в металл будет происходить не одновременно, как это имеет место при работе развертки с равномерным шагом, а в разные моменты времени. Развертка будет вследствие этого работать спокойнее, дробления не возникнет, отверстие получится круглым, с чистой поверхностью.

Во время работы развертки зубья ее изнашиваются, она теряет размер и становится негодной для дальнейшей работы. Такую развертку обыкновенно переделывают (шлифованием) на следующий меньший размер. Во избежание этого развертки часто делают регулируемыми, чтобы после износа зубьев можно было несколько увеличить их диаметр.

Развертки изготовляются из инструментальной углеродистой стали марок У10А и У12А и некоторых других инструментальных сталей. Вставные ножи раздвижных разверток изготовляются преимущественно из быстрорежущей стали.

В последнее время широкое распространение получили развертки, оснащенные пластинками металлокерамических сплавов.

Закрепление разверток. Развертки с коническими хвостовиками закрепляются в пиноли задней бабки, а с цилиндрическими — так же, как и сверла больших диаметров (см. рис. 124).

Для закрепления насадных разверток используются оправки, подобные применяемым для насадных зенкеров. Если, однако, задняя бабка хотя бы немного смещена со своего среднего положения, ось развертки не будет совпадать с осью отверстия, подготовленного для развертывания.

То же самое происходит при неисправной оправке, неправильной установке на ней разверток и т. д. В результате развертка будет работать одной стороной, и диаметр развернутого отверстия получится больше требуемого. Этого не случится, если развертка будет направляться самим развертываемым отверстием, что обеспечивается закреплением ее в шарнирной оправке. Одна из таких оправок изображена на рис. 133. Корпус 4 имеет конический хвостовик 9, который вставляется в пиноль задней бабки. В цилиндрическое отверстие, сделанное в утолщенной части корпуса 4, входит правый конец втулки 2. В этом конце втулки 2 ив дне отверстия корпуса 4 запрессованы стальные закаленные опоры 6 и 8, между которыми находится шарик 7. Последний удерживается кольцом-обоймой 3, прикрепленной к торцу втулки 2 несколькими винтами. Стержень 5 закреплен посредством винта 10 в конце втулки 2 и проходит через отверстие, сделанное в стенках утолщенной части корпуса 4. Развертка / вставляется в коническое гнездо в левом конце втулки 2. Диаметр отверстия в детали 4 для стержня 5 больше диаметра стержня. Зазоры между деталями оправки, а также наличие шариковой опоры обеспечивает втулке 2 возможность некоторой игры. Поэтому развертка, закреп ленная в данной втулке, сама находит свое место и, направляемая отверстием, обрабатывает его точно, не разбивая.

Рис. 133. Шарнирная оправка для разверток

Рейтинг@Mail.ru