Развертка

Расширитель представляет собой тип поворотного режущего инструмента , используемого 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 расширением . Существует много различных типов разверток, и они могут быть разработаны для использования в качестве ручного инструмента или станка , такого как фрезерный станок или сверлильный станок .

Строительство [ править ]

Типичная развертка состоит из набора параллельных прямых или винтовых режущих кромок 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 использования. Их следует использовать только для удаления небольшого количества материала. Это обеспечивает длительный срок службы расширителя и превосходную отделку отверстия.

Спираль может вращаться 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, удерживаемый цанговым патроном , или прямой круглый хвостовик с плоскостью для набора винт , удерживаемый прочной оправкой. У 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 винта .

Расширение против сверления до размера [ править ]

Геометрия отверстия, просверленного спиральным сверлом в металле, может быть недостаточно точной (достаточно близкой 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 развертки называется припуском.. (Это позволяет удалить небольшое количество материала.) Припуск должен быть <0,2 мм (0,008 дюйма) для мягких материалов и <0,13 мм (0,005 дюйма) для твердых материалов. Большие припуски могут повредить развертку. Просверленное отверстие не должно быть увеличено более чем на 5% от просверленного диаметра. Сверление с последующим расширением обычно обеспечивает геометрию отверстия и чистовую обработку, максимально приближенные к теоретическому совершенству. (Другие методы создания отверстий, которые при определенных условиях приближаются к совершенству, - это растачивание [особенно одноточечное растачивание] и внутреннее цилиндрическое шлифование .)

Типы [ править ]

Chucking Reamer [ править ]

Патронные развертки или машинные развертки - это наиболее распространенный тип расширителей, 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. Зажимные развертки могут быть изготовлены с прямым хвостовиком или хвостовиком с конусом Морзе. ^[2]

Регулируемая ручная развертка [ править ]

Регулируемая ручная развертка может охватывать небольшой диапазон размеров. Обычно они обозначаются буквой, которая соответствует диапазону размеров. Одноразовые лезвия скользят по конической канавке. Процесс затягивания и ослабления ограничительных гаек на каждом конце меняет размер, который можно разрезать. Отсутствие спирали в канавках ограничивает их легкое использование (минимальное удаление материала на настройку), поскольку они имеют тенденцию к вибрации . Их также можно использовать только в неразрушенных отверстиях. Если отверстие имеет осевой 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 препятствует использованию расширителя дляразмер отверстия.

Прямая развертка [ править ]

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 произвести силовую установку установочных штифтов, которые в противном случае не нужно удерживать в держателе корпуса. Другие отверстия, расширенные немного больше в других частях, точно соответствуют этим штифтам, но не настолько плотно, чтобы затруднять разборку. Этот тип совмещения является обычным при соединении половин картера с разъемами, которые используются в моторах мотоциклов и боксерах.тип двигателей. После соединения половинок собранный корпус может быть расточен (с использованием развертки большого диаметра), а затем разобран для установки подшипников и других деталей. Использование рассверленных 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 дюйма.

Еще одно применение рассверленных отверстий - установка специального болта с буртиком без резьбы, также называемого болтом с буртиком. Этот тип болта обычно используется для замены заклепок горячей штамповки во время сейсмической модернизации конструкций.

Ручная развертка [ править ]

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 [ править ]

У машинной развертки очень небольшой заход внутрь. Поскольку развертка и обрабатываемая деталь предварительно выровнены машиной, нет риска отклонения от курса. 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 и с прямыми канавками, поскольку количество стружки, образующейся во время операции развертывания, должно быть очень небольшим.

Роуз развертка [ править ]

Розеточная развертка не имеет рельефа на периферии и смещена за счет переднего конуса для предотвращения заедания. Они вторично используются в качестве расширителей для смягчения.

Расширитель оболочки [ править ]

Развертки Shell предназначены для развёртывания подшипников и других подобных изделий. Они рифленые почти на всю длину.

Коническая развертка [ править ]

Прецизионная коническая развертка используется для создания конического отверстия для последующего размещения конического штифта. Конический штифт является самостоятельным затягиванием устройства из - за углом неглубокого конуса. Их можно вбить в коническое отверстие, чтобы удалить только молотком и керном . 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 [ править ]

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

Комбинированная развертка [ править ]

Комбинированная развертка имеет две или более режущих поверхностей. Комбинированная развертка прецизионно отшлифована по рисунку, напоминающему несколько внутренних диаметров детали. Преимущество использования комбинированной развертки заключается в сокращении количества операций револьверной головки при более точном удержании глубины, внутреннего диаметра и соосности. Комбинированные развертки в основном используются в винтовых станках или токарных станках второго типа , а не на станках с числовым программным управлением ( ЧПУ ), поскольку G-код может быть легко сгенерирован для профилирования внутренних диаметров.

Комбинированные развертки могут быть изготовлены из инструментов из кобальта, карбида или быстрорежущей стали . При использовании комбинированных разверток для развертывания большого внутреннего диаметра из материала с более низкой поверхностью в ногах в минуту , твердосплавные наконечники можно припаять к заданной заготовке сверла для создания развертки. Карбид требует особого ухода, потому что он очень хрупкий и при появлении вибрации будет трескаться. Обычно используется сверло или комбинированное сверло для удаления основной массы материала, чтобы уменьшить износ или риск отрыва детали от комбинированного расширителя.

Коническая развертка (неточная) [ править ]

Коническая развертка может использоваться для удаления заусенцев из 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 этого инструмента - «развертка для технического обслуживания», относящаяся к его использованию в различных задачах по удалению заусенцев и расширению, часто встречающихся в работах по ТОиР . Подобный инструмент можно увидеть на некоторых швейцарских армейских ножах , таких как модель электрика, которые будут использоваться на кабелепроводе.

Процесс [ править ]

Чтобы добиться высокоточных и постоянных диаметров с помощью расширителя, необходимо учитывать параметры процесса, которые могут повлиять на общее качество расширяемого отверстия. Необходимо учитывать такие переменные, как материал расширителя, конструкция расширителя, материал, подлежащий расширению, 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 получить высокоточные отверстия постоянного размера.

Не следует переворачивать развертки при использовании, поскольку это приведет к потускнению режущих кромок. ^{[ необходима цитата ]}

Размер - точность и повторяемость [ править ]

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. ^[3]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 воспроизводимости (20%) по размеру и широкого диапазона технологических процессов, размер которых до 0,0012 дюйма (0,030 мм) больше, чем размер развертки.

Обработка поверхности и долговечность [ править ]

При правильной конструкции и использовании развертки могут иметь увеличенный срок службы до 30 000 отверстий. ^[4] Правильно контролируемый процесс также способен 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.

Настройка и оборудование [ править ]

Обычно развертывание выполняется с помощью сверлильного станка. Однако также можно использовать токарные станки, обрабатывающие центры и подобные станки. Заготовка надежно удерживается на месте с помощью тисков, патрона или приспособления, пока развертка продвигается. ^[5]

Инструментальные материалы [ править ]

Как и другие режущие инструменты, для изготовления разверток используются две категории материалов: термообработанные и твердые. Термообработанные материалы состоят из различных сталей, в первую очередь из углеродистой стали (нелегированной, которая сегодня считается устаревшей) и быстрорежущей стали. Наиболее распространенным твердым материалом является карбид вольфрама (сплошной или с наконечником), но также существуют развертки с краями из кубического нитрида бора (CBN) или алмаза. ^[5]

Основное различие между обеими категориями заключается в том, что твердые материалы обычно не подвержены влиянию 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. ^[5]

Материалы заготовки [ править ]

Алюминий и латунь являются типичными заготовками с хорошей обрабатываемостью. Чугун, низкоуглеродистая сталь и пластик имеют хорошие характеристики. Нержавеющая сталь имеет плохой рейтинг из-за ее прочности и имеет тенденцию к деформации во время механической обработки. ^[5]

Смазка [ править ]

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 воздушной струей ^[5] или вихревой трубкой. ^[6]

Связанные стандарты [ править ]

Национальные и международные стандарты используются для стандартизации определений и классификаций, используемых для расширителей (либо на основе конструкции, либо на основе метода удержания или забивки). Выбор используемого стандарта является соглашением между поставщиком и пользователем и имеет определенное значение при проектировании расширителя. В США ASME разработал стандарт B94.2, который устанавливает методы требований для определения классификации расширителей. ^[7]

См. Также [ править ]

• Протяжка
• Хонингование
• Развертка , тип инструмента для труб

Ссылки [ править ]

Библиография [ править ]

• Тодд, Роберт Х .; Аллен, Делл К .; Алтинг, Лео (1994), Справочное руководство по производственным процессам , Industrial Press Inc., ISBN 0-8311-3049-0.

Внешние ссылки [ править ]

Поищите развертку в Викисловаре, бесплатном словаре.

Викискладе есть медиафайлы по теме римеров .

• aluminium.matter.org.uk