Развертка

редактировать
Ротационный режущий инструмент Машинный развертка со спиральными канавками

A развертка - это тип ротационного режущего инструмента используется в металлообработке. Прецизионные развертки предназначены для увеличения размера ранее сформированного отверстия на небольшую величину, но с высокой степенью точности, чтобы оставить гладкие стороны. Существуют также неточные развертки, которые используются для более простого увеличения отверстий или для удаления заусенцев. Процесс увеличения отверстия называется развёртыванием . Существует много различных типов разверток, и они могут быть разработаны для использования в качестве ручного инструмента или в станке, таком как фрезерный станок или сверлильный станок.

. Содержание
  • 1 Конструкция
  • 2 Развертка по сравнению с сверлением до размера
  • 3 Типа
    • 3.1 Зажимная развертка
    • 3.2 Регулируемая ручная развертка
    • 3.3 Прямая развертка
      • 3.3.1 Ручная развертка
      • 3.3.2 Машинный расширитель
    • 3.4 Роторный расширитель
    • 3.5 Корпусный расширитель
    • 3.6 Конический расширитель
      • 3.6.1 Конический расширитель Морзе
    • 3.7 Комбинированный расширитель
    • 3.8 Конический расширитель (неточный)
  • 4 Процесс
    • 4.1 Размер - точность и повторяемость
    • 4.2 Обработка поверхности и долговечность
    • 4.3 Установка и оборудование
    • 4.4 Инструментальные материалы
    • 4.5 Материалы заготовок
    • 4.6 Смазка
  • 5 Соответствующее стандарты
  • 6 См. также
  • 7 Ссылки
    • 7.1 Библиография
  • 8 Внешние ссылки
Конструкция

Типичная развертка состоит из набора параллельных прямых или винтовые режущие кромки по длине цилиндрического тела. Каждая режущая кромка шлифуется под небольшим углом и с небольшим подрезом под режущей кромкой. Развертки должны сочетать в себе твердость режущих кромок, чтобы обеспечить долгий срок службы, и прочность, чтобы инструмент не вышел из строя под действием обычных сил эксплуатации. Их следует использовать только для удаления небольшого количества материала. Это обеспечивает длительный срок службы расширителя и превосходное качество обработки отверстия.

Спираль может быть по часовой стрелке или против часовой стрелки в зависимости от использования. Например, коническая ручная развертка со спиралью по часовой стрелке будет иметь тенденцию к самоподаче при использовании, что может привести к заклиниванию и, как следствие, поломке. Поэтому предпочтительна спираль, направленная против часовой стрелки, даже если развертка все еще вращается по часовой стрелке.

Для промышленных станков тип хвостовика обычно один из следующих: стандартный конус (например, Morse или Brown Sharpe ), прямой круглый хвостовик удерживаться цанговым патроном или прямым круглым хвостовиком с плоскостью для установочного винта, удерживаться твердой оправкой. Для ручных инструментов конец хвостовика обычно представляет собой квадратный хвостовик, предназначенный для использования с тем же типом гаечного ключа, который используется для поворота метчика для нарезания резьбы.

Развертывание по сравнению с сверлением до размера

Геометрия отверстия, просверленного в металле с помощью спирального сверла, может быть недостаточно точным (достаточно близким к истинному цилиндру определенного точного диаметра) и может не иметь требуемой гладкости поверхности для определенных инженерных приложений. Хотя современные спиральные сверла могут превосходно работать во многих случаях - обычно производя достаточно точные отверстия для большинства применений, - иногда строгие требования к геометрии отверстия и отделке требуют двух операций: сверления до небольшого диаметра с последующим развертыванием разверткой. Запланированная разница между диаметром сверла и диаметром расширителя называется припуском . (Это позволяет снимать небольшое количество материала.) Припуск должен быть < 0.2 mm (.008 in) for soft materials and < 0.13 mm (.005 in) for hard materials. Larger allowances can damage the reamer. The drilled hole should not be enlarged by more than 5% of the drilled diameter. Drilling followed by reaming generally produces hole geometry and finish that is as close to theoretical perfection as possible. (The other methods of hole creation that approach nearest to perfection under certain conditions are расточкой [особенно одноточечным растачиванием] и внутренним цилиндрическим шлифованием.)

Типы

Развертка с зажимным патроном

Дуплексная зажимная развертка Развертка с дуплексным патроном из быстрорежущей стали с прямым хвостовиком

Зажимные развертки или машинные развертки являются наиболее распространенным типом разверток, используемых в токарных станках, сверлильных станках и винтовых станках которые обеспечивают гладкую отделку отверстия. Они бывают с различными канавками и насечками (например, правая резка, левая спираль, прямая канавка), а также с различными типами хвостовиков. Патронные развертки могут быть изготовлены с прямым хвостовиком или хвостовиком с конусом Морзе.

Регулируемая ручная развертка

Регулируемая ручная развертка

Регулируемая ручная развертка может охватывать небольшой диапазон размеров. Обычно они обозначаются буквой, которая соответствует диапазону размеров. Одноразовые лезвия скользят по конической канавке. Затягивание и ослабление ограничительных гаек на каждом конце меняет размер, который можно разрезать. Отсутствие спирали в канавках ограничивает их использование (минимальное удаление материала на настройку), так как они имеют тенденцию дребезжать. Их также можно использовать только в неразбитых отверстиях. Если отверстие имеет аксиальный разрез вдоль него, например, разрезная втулка или зажимное отверстие, каждый прямой зуб, в свою очередь, упадет в зазор, вызывая втягивание других зубьев из положения резания. Это также приводит к появлению следов дребезга и лишает возможности использовать развертку для измерения размера отверстия.

Прямая развертка

Прямая развертка используется для незначительного увеличения отверстия. Входной конец развертки будет иметь небольшой конус, длина которого будет зависеть от его типа. Это вызывает самоцентрирующееся действие при входе в необработанное отверстие. Большая часть длины будет иметь постоянный диаметр.

Развернутые отверстия используются для создания отверстий точной округлости и размера, например, с допусками -0 / + 0,02 мм (0,0008 дюйма). Это позволит установить установочные штифты с усилием, что не требуется. в противном случае удерживаются в корпусе, удерживающем их. Другие отверстия, расширенные немного больше в других частях, будут точно соответствовать этим штифтам, но не настолько плотно, чтобы затруднять разборку. Этот тип совмещения является обычным при соединении половин картера с разъемами, таких как используется в двигателях мотоциклов и двигателях типа boxer. После соединения половин собранный корпус может быть расточен (с помощью расширителя большого диаметра), а затем разобран для размещение подшипников и других деталей.Использование расточенных отверстий под дюбели типично для любой конструкции машины, где любые две фиксирующие детали должны быть расположены и точно сопряжены друг с другом - обычно, как указано выше, с точностью до 0,02 мм или менее 0,001 ".

Еще одно применение расширенных отверстий - это получение специального болта с буртиком без резьбы, также называемого болтом с буртиком. Этот тип болта обычно используется для замены заклепок горячего упрочнения во время сейсмической модернизации конструкций.

Ручная развертка

Ручная развертка имеет более длинный конус или вход спереди, чем машинная развертка. Это сделано для того, чтобы компенсировать сложность запуска лунки одной рукой. Это также позволяет развернуть развертку прямо и снизить риск поломки. Канавки могут быть прямыми или спиральными.

Машинная развертка

Машинная развертка со спиральными канавками

Машинная развертка имеет очень небольшой заход внутрь. Поскольку развертка и обрабатываемая деталь предварительно выровнены станком, риск ее отклонения отсутствует курс. Кроме того, постоянное усилие резания, которое может прикладывать станок, обеспечивает немедленное начало резания. Преимущество спиральных канавок заключается в том, что они удаляют стружку автоматически, но также доступны с прямыми канавками, так как количество стружки, образующейся во время операции развертывания, должно быть очень небольшим.

Розеточная развертка

Розовая развертка не имеет рельефа на периферии и смещена за счет переднего конуса для предотвращения заедания. Вторично они используются в качестве смягчающих расширителей.

Расширитель кожуха

Расширитель кожуха предназначены для развёртывания подшипников и других подобных предметов. Они рифленые почти на всю длину.

Коническая развертка

Четыре небольших развертки с коническим штифтом

Прецизионная коническая развертка используется для создания конического отверстия для последующего размещения конического стержня. Конический штифт представляет собой самозатягивающееся устройство из-за малого угла конуса. Их можно вбить в коническое отверстие, чтобы удалить их только молотком и пробойником. Их размер определяется порядковым номером (например, развертка №4 будет использовать конические штифты №4). Такие прецизионные соединения используются при сборке самолетов и часто используются для соединения двух или более секций крыла, используемых в планере . Их можно повторно развернуть один или несколько раз в течение срока службы летательного аппарата, при этом штифт соответствующего размера заменит предыдущий штифт.

Развертка с конусом Морзе

No. Развертка с конусом Морзе 3

Развертка с конусом Морзе используется вручную для чистовой обработки гильз с конусом Морзе. Эти втулки представляют собой инструмент, используемый для удерживания режущих инструментов или держателей в шпинделях таких станков, как сверло или фрезерный станок. Показанная развертка является разверткой для чистовой обработки. Черновая развертка должна иметь зубцы вдоль канавок для измельчения более толстой стружки, образующейся при более тяжелом режущем действии.

Комбинированная развертка

Эта комбинированная развертка была создана для длительной эксплуатации электронных деталей с жесткими допусками.

Комбинированная развертка имеет две или более режущих поверхностей. Комбинированная развертка - это прецизионная шлифовка по рисунку, напоминающему несколько внутренних диаметров детали. Преимущество использования комбинированной развертки заключается в уменьшении количества операций револьверной головки при более точном удержании глубины, внутреннего диаметра и соосности. Комбинированные развертки в основном используются в винтовых станках или на токарных станках второго действия , но не на станках с ЧПУ (ЧПУ ), потому что G-код могут быть легко сгенерированы по внутреннему диаметру профиля.

Комбинированные развертки могут быть изготовлены из кобальта, карбида или быстрорежущей стали. При использовании комбинированных разверток для развертывания большого внутреннего диаметра из материала с более низкой поверхностью в футах в минуту, твердосплавные наконечники могут быть припаяны к заданной заготовке сверла для создания развертки. Карбид требует особого ухода, потому что он очень хрупкий и при возникновении вибрации будет трескаться. Обычно используется сверло или комбинированное сверло для удаления основной массы материала с целью уменьшения износа или риска отрыва детали от комбинированного расширителя.

Коническая развертка (неточная)

Коническая развертка Коническая развертка

Коническая развертка может использоваться для очистки заусенцев от просверленного отверстия или для увеличения отверстия. Корпус инструмента сужается к концу. Этот тип развертки состоит из корпуса, который обычно имеет диаметр до 1/2 дюйма, с поперечиной стержня на большом конце, образующей рукоятку. Это особенно полезно для обработки более мягких металлов, таких как алюминий, медь и низкоуглеродистая сталь. Другое название для этого - «развертка для обслуживания», относящаяся к его использованию в различных задачах по удалению заусенцев и расширению, часто встречающихся при ТОиР. Аналогичный инструмент можно увидеть на некоторых ножах Swiss Army, таких как модель электрика, которые будут использоваться на трубопроводе.

Процесс

Для достижения высокоточных и постоянных диаметров с помощью развертки необходимо учитывать параметры процесса, которые могут влиять на общее качество расширяемого отверстия. Необходимо учитывать такие переменные, как материал расширителя, конструкция расширителя, материал, который расширяется, температура на расширяемой поверхности, скорость развертки, движения машины или оператора и т. Д. Контролируя эти переменные в максимально возможной степени, в процессе развертывания можно легко создавать высокоточные отверстия постоянного размера.

Не следует переворачивать развертки при использовании, так как это приведет к затуплению режущих кромок.

Размер - точность и повторяемость

Окончательный размер отверстия, достигаемый расширителем впоследствии зависит от используемого процесса развертывания в сочетании с конструкцией расширителя и задействованными материалами. Были проведены исследования, демонстрирующие эффект использования охлаждающей жидкости при расширении. Было показано, что непрерывное использование потока охлаждающей жидкости во время процесса развертывания последовательно (75% времени) приводит к получению отверстий размером на 0,0001 дюйма (0,0025 мм) больше, чем размер самого расширителя, с разбросом процесса +/- 0,0002 дюйма в остальное время. Аналогичным образом, использование процесса полувлажного развертывания часто приводит к размерам отверстий, которые на 0,0004 дюйма больше, чем размер самого расширителя, примерно в 60% случаев, с разбросом процесса 0,0006 дюйма, способствующим увеличению размера. Не рекомендуется проводить сухое развертывание из-за его низкого уровня повторяемости (20%) по размеру и большого разброса размеров процесса до 0,0012 дюйма (0,030 мм) больше, чем размер развертки.

Чистота поверхности и долговечность

При правильной конструкции и использовании расширители могут иметь увеличенный срок службы до 30 000 отверстий. Правильно контролируемый процесс также позволяет поддерживать постоянный размер по всей длине отверстия, сводя к минимуму эффект песочных часов. Развернутые отверстия обычно могут иметь шероховатость поверхности от 10 до 25 мкм. Ра.

Установка и оборудование

Как правило, развертывание выполняется с помощью сверлильного станка. Однако также можно использовать токарные станки, обрабатывающие центры и подобные станки. Заготовка прочно удерживается на месте с помощью тисков, патрона или приспособления, пока развертка продвигается.

Инструментальные материалы

Как и другие режущие инструменты, для изготовления разверток используются материалы двух категорий: термообработанные и твердые. Термообработанные материалы состоят из различных сталей, в первую очередь из простой углеродистой (нелегированной, считающейся сегодня устаревшей) и быстрорежущей стали. Наиболее распространенным твердым материалом является карбид вольфрама (цельный или с наконечником), но также существуют развертки с кромками из кубического нитрида бора (CBN) или алмаза.

Основное различие между обеими категориями заключается в том, что твердые материалы обычно не подвержены воздействию тепла, выделяемого в процессе обработки, и могут получать от этого выгоду. Обратной стороной является то, что они обычно очень хрупкие, поэтому режущие кромки слегка притуплены во избежание разрушения. Это увеличивает силы, возникающие при обработке, и по этой причине твердые материалы обычно не рекомендуются для легкого оборудования. С другой стороны, термически обработанные материалы обычно намного прочнее и без проблем удерживают острый край без сколов в менее благоприятных условиях (например, при вибрации). Это делает их подходящими для ручных инструментов и легких машин.

Стандартные инструментальные материалыОбласти применения
Быстрорежущие сталиНаиболее часто используемые. Недорого.
Твердость до Rc 67. Острые режущие кромки, что означает меньшее усилие резания.
Версии с высоким содержанием кобальта очень устойчивы к нагреванию и, следовательно, отлично подходят для развертывания абразивных. и / или упрочняемых материалов, таких как титан и нержавеющая сталь.
Карбид вольфрамаДороже быстрорежущих сталей.
Твердость до 92 Rc. Прослужит дольше быстрорежущей стали (обычно примерно 10: 1) при расширении стали.
Требуется для развёртывания затвердевших материалов.
Литой алюминий (из-за высокого содержания кремния).

Материалы заготовок

Алюминий и латунь являются типичными заготовками с хорошей или отличной обрабатываемостью. Чугун, низкоуглеродистая сталь и пластик имеют хорошие характеристики. Нержавеющая сталь имеет низкий рейтинг из-за ее прочности, и она имеет тенденцию к деформационному упрочнению при механической обработке.

Смазка

В процессе развертывания трение вызывает нагрев детали и инструмента. Правильная смазка охлаждает инструмент, что увеличивает срок его службы. Еще одно преимущество смазки - более высокие скорости резания. Это сокращает время производства. Смазка также удаляет стружку и способствует лучшей отделке заготовки. Минеральные масла, синтетические масла и водорастворимые масла используются для смазки и наносятся путем заливки или распыления. В случае некоторых материалов для охлаждения заготовки требуется только холодный воздух. Это наносится с помощью воздушной струи или вихревой трубки.

Рабочий материалСмазочно-охлаждающая жидкостьПрименение
АлюминийРастворимое масло, керосин, синтетическая жидкостьНаводнение
ЛатуньНет, растворимое маслоНаводнение
ЧугунХолодный воздух, нетВоздушная струя
Низкоуглеродистая стальРастворимое масло, сернистое маслоFlood
Нержавеющая стальРастворимое масло, сульфурированное маслоFlood
ПластмассыНет, минеральное масло, синтетическое маслоЗатопление, спрей
Соответствующие стандарты

Национальные и международные стандарты используются для стандартизации определений и классификаций, используемых для разверток (либо на основе конструкции или по способу удержания или вождения). Выбор используемого стандарта является соглашением между поставщиком и пользователем и имеет определенное значение при проектировании развертки. В США ASME разработал стандарт B94.2, который устанавливает методы требований для определения классификации расширителей.

См. Также
Ссылки

Библиография

Внешние ссылки
Искать reamer в Wiktionary, бесплатный словарь.
Викискладе есть материалы, связанные с Reamers.
Последняя правка сделана 2021-06-03 10:04:48
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте