• Главная
• Статьи
• Механическая обработка
• Развертывание отверстий

Развертывание отверстий

Развертывание входит в число технологических операций, получивших достаточно широкое распространение. Выполняется она при необходимости доведения характеристик созданного отверстия до их соответствия параметрам, указанным в Т.З. на проект. Таковыми могут быть, например, степень шероховатости сформированной поверхности гнезда, его размеры и конфигурация. Инструмент, посредством которого проводится эта операция, называется так: «развертка».

Разновидности

Для подразделения разверток на виды используются разные критерии.

• Способ использования – машинные либо ручные.

• Форма подвергаемого обработке отверстия и собственная конфигурация – конусообразные или цилиндрические.

• Способ закрепления – насадные либо хвостовые.

• Расположение по окружности режущих кромок – неравномерное или с определенным шагом, то есть равномерное. Шероховатость обработанной поверхности напрямую зависит от примененного варианта исполнения.

Развертки машинные (устанавливаются на станках) и с ручным приводом конструктивно отличаются. В частности, у инструмента второго типа режущие кромки, находящиеся на рабочей части, удлиненные. А хвостовик имеет квадратное сечение, что позволяет надежно зафиксировать ручную развертку в имеющемся воротке.

Машинным инструментом можно проводить развертывание гнезд, характеризующихся достаточно большой глубиной. Обеспечивается это следующими его особенностями:

• рабочая часть заметно короче;

• шейка же, наоборот, длиннее.

Выбирать подходящую развертку нужно с учетом:

• диаметра планируемого к обработке отверстия;

• разновидности инструмента: машинного либо ручного типа; для какой обработки он пригоден – чистовой-финишной либо предварительной-черновой. В последнем случае при выборе нужно руководствоваться такими цифрами необходимого припуска: чистовое развертывание – min 0,05 мм; max 0,10 мм; черновая операция – min 0,1 мм; max 0,15 мм.

Более полная информация по этому вопросу отображена в таблице. Численные значения приведены в миллиметрах.

Припуск на операцию	Диаметры отверстий и соответствующие им припуски
	100,0	50,0-75,0	30,0-50,0	18,0-30,0	12,0-18,0
Чистового развертывание	0,1	0,08-0,1	0,07	0,06	0,04-0,05
Чернового развертывания	0,3	0,2-0,22	0,18	0,14	0,1-0,11
Общее значение для обеих разновидностей обработки	0,4	0,3	0,25	0,2	0,15

Методика развертывания

Для полного понимания методики проведения данной процедуры, целесообразно будет привести конкретный пример. Пусть требуется создать отверстие диаметром Ø30,0 мм по квалитетам ІТ6 – ІТ7. Последовательность этапов выполнения этого задания выглядит так:

• сначала высверливается гнездо диаметром Ø28,0 мм;

• затем проводится операция зенкерования с использованием зенкера диаметром Ø29,60 мм:

• далее –черновое развертывание с помощью инструмента с диаметром Ø29,90 мм;

• финишное развертывание посредством чистовой развертки диаметром 30,0 мм

На степень точности отверстия, сформированного в результате проведения данной процедуры, а также на уровень шероховатости полученной поверхности влияет, наряду с геометрическими характеристиками примененного инструмента, еще и тип СОЖ (здесь и далее Смазочно-Охлаждающая Жидкость). Если развертываются отверстия в стальных элементах конструкции, используются специальные дисперсные системы, проще говоря, эмульсии с добавками минеральных масел. Когда обрабатываются детали из латуни и бронзы, применяется СОЖ без таких компонентов. Более подробно эта тема будет раскрыта ниже.

Работа с ручным инструментом

Ручное развертывание предполагает выполнение следующих действий:

• анализируются параметры исходного отверстия и заданные условиями Т.З. его конечные технические характеристики;

• на основе полученных данных выбирается инструмент для проведения процедур предварительного-чернового и окончательного-чистового развертывания;

• заготовка прочно закрепляется в тисках;

• в отверстие, проделанное в заготовке на этапе литья либо путем ее сверления, устанавливается инструмент, с помощью которого будет выполняться операция чернового развертывания;

• затем на его хвостовик надевается вороток;

• потом на обе рабочие поверхности - внутреннюю обрабатываемого отверстия и наружную развертки – наносится специальное смазывающее вещество;

• следующий этап – собственно, черновое развертывание. Оно проводится путем медленного, без каких-либо резких движений, вращения. При этом необходимо постоянно наносить материал для смазки;

• по окончании данного этапа инструмент следует аккуратно извлечь. Делать это нужно так, чтобы он не проворачивался в обратном направлении;

• далее в отверстие вставляется чистовой инструмент, и на его квадратный хвостовик насаживается вороток;

• чистовое развертывание осуществляется вращением воротка в направлении движения часовой стрелки. Для получения поверхности с низким уровнем шероховатости интенсивность подачи инструмента должна быть очень невысокой, а еще лучше – минимальной из допустимых по технологической карте;

• после завершения процедуры чистового-финишного развертывания, нужно проконтролировать качество обработанной поверхности и корректность геометрии отверстия. С этой целью используется такое безшкальное приспособление, как гладкий предельный метрологический калибр-пробка.

На рисунке представлены приемы проведения процедуры развертывания.

Развертывание отверстий с коническим сечением

Схема обработки конусообразных гнезд, практически, идентична операции развертывания отверстий с цилиндрическим поперечным сечением или имеющим уступы по причине использования сверл различного диаметра. Проведение данной процедуры с гнездами последней (ступенчатой) конфигурации отличается тем, что можно оставить меньший припуск. Другая ее особенность – это применение, наряду с черновым и чистовым, еще и промежуточного инструмента.

Последовательность этапов развертывания отверстий конической конфигурации изображена на рисунке.

Контроль результатов проведения такой операции осуществляется с использованием конусного метрологического калибра. Эта проверка выполняется:

• определением глубины прохода применяемого для контроля приспособления;

• по конфигурации линий соприкосновения поверхностей метрологического калибра и созданного отверстия.

Осуществляется проверка качества процедуры развертывания конусообразного гнезда так:

1. На боковую грань безшкального контрольного инструмента вдоль его продольной оси наносятся карандашом не больше 3-4 линий. Расстояние между ними должно быть примерно одинаковым.

2. Под небольшим нажимом в коническое отверстие заготовки вставляется калибр и поворачивается на треть оборота.

3. После извлечения контрольного инструмента осуществляется проверка состояния линий, нанесенных на этапе №1.

О качественном выполнении процедуры развертывания говорит факт равномерного истирания всех вышеуказанных линий.

Выполнение машинного развертывания

Выбор режимов проведения такой технологической операции предполагает использование специальных таблиц. В качестве исходных служат следующие параметры: материал изготовления развертки; марка сплава, подвергаемого обработке; диаметр создаваемого отверстия. К числу основных характеристик машинного развертывания относятся: скорость вращения шпинделя станка, а также скорость проникновения инструмента в гнездо. Проводят эту операцию с минимальной скоростью, когда обрабатываются отверстия в вязких сплавах/металлах. Развертывание гнезд в нормализованных сталях выполняется обычно на максимально возможной по технологической карте скорости.

Виды применяемых СОЖ

Смазочно-охлаждающая жидкость подбирается под материал, в котором проделано подлежащее развертыванию отверстие. Рекомендации экспертов по этому вопросу формулируются следующим образом:

• стальные сплавы инструментальные (с содержанием элемента углерод С, превышающим 0,7%), конструкционные различного качества и углеродистые (содержание элемента углерод достигает отметки 2,14%) – смесь минеральных либо нефтяных масел; масла с добавками серы (элемент S); эмульсия, в том числе на основе 2-фазной системы; мыльный раствор (водный);

• бронза – при развертывании СОЖ не используется;

• алюминий – сурепное масло (в качестве сырья для его производства используются семена сурепицы); смесь скипидара (по-научному – масло терпентинное) с керосином; очищенный керосин; эмульсия;

• медь и медьсодержащие сплавы – эмульсии;

• чугун – в качестве СОЖ используется керосин. Допускается развертывание данного материала и без охлаждающей жидкости.

Некоторые нюансы процедуры машинного развертывания

Прежде чем приступить к развертыванию отверстия машинным способом, особое внимание следует уделить подготовке оборудования. Заключается она в выполнении следующих действий:

• посадочное место в шпинделе агрегата, а также конусообразный хвостовик инструмента с максимальной тщательностью протираются;

• затем развертку нужно вставить в подготовленный шпиндель;

• подвергаемая обработке деталь закрепляется на рабочем столе станка. При этом нужно добиться совпадения осей отверстия и развертки;

Сама процедура машинного развертывания включает следующие этапы:

• по завершении создания гнезда в обрабатываемой детали, нужно извлечь сверло из шпинделя сверлильного агрегата и вставить вместо него черновую развертку;

• проводится операция чернового развертывания;

• затем нужно сделать замену черновой развертки на чистовую, после чего выполнить процедуру еще раз;

• завершив чистовое-финишное развертывание, необходимо вывести инструмент из рабочей зоны, выключить электрический двигатель станка и, воспользовавшись калибром-пробкой, проверить качество проведенных работ.

Иногда рекомендуется для проведения чистовой обработки закреплять развертку в оправку шарнирного типа либо плавающий патрон.

Заключение

Наиболее часто операция развертывания проводится с целью окончательной обработки отверстий по квалитетам точности от ІТ6 до ІТ9. Показатель шероховатости (обозначение R_а) при этом может изменяться в диапазоне 0,25 мкм≤R_а≤0,32 мкм. Если диаметр гнезда меньше 10 мм, подвергать его развертыванию допускается сразу после высверливания.

 

Твитнуть

comments powered by Disqus