Основные типы и размеры цилиндрических разверток, выпускаемых централизованно, приведены в табл. 8.1.
Несмотря на различие в конструкциях, все приведенные в таблице развертки имеют общие конструктивные элементы. Наиболее ответственными конструктивными элементами разверток являются: рабочая (режущая и калибрующая) часть и корпус. При развертывании с поверхности предварительно обработанного отверстия снимается припуск от нескольких сотых до 1 мм.
Рабочая часть ручных цельных разверток (под цельными в дальнейшем будут подразумеваться развертки, рабочая часть которых выполняется заодно с корпусом) изготовляется из легированной стали марки 9ХС или (в обоснованных случаях) из быстрорежущей стали. Рабочая часть машинных цельных разверток и ножи сборных разверток изготовляют из быстрорежущей стали марки Р6М5 или других марок быстрорежущих сталей, а также из твердых сплавов. Корпуса машинных цельных разверток с диаметром рабочей части 10 мм и выше должны быть сварными: хвостовик из сталей марок 45 или 40Х приваривается к рабочей части из быстрорежущей стали. Твердость быстрорежущей рабочей части разверток HRC 61—63 (для разверток диаметром до 6 мм) или HRC 62—65 (для разверток диаметром свыше 6 мм). Твердость рабочей части разверток из быстрорежущих сталей с повышенным содержанием ванадия (более 3%) и кобальта (более 5%) должна быть выше на 1—2 ед. HRC. Твердость рабочей части разверток из стали марки 9ХС HRC 61—63 (для разверток диаметром до 8 мм) и HRC 62 —64 (для разверток диаметром свыше 8 мм). Твердость корпусов сварных разверток из стали марки 40Х HRC 35—45, цельных —HRC 35—55.
Корпуса сборных разверток и разверток, оснащенных напайными пластинками из твердого сплава, выполняются из стали марки 40Х, а корпуса ножей сборных разверток—из сталей марок У7 и У8. Твердость корпусов концевых разверток на длине, не менее длины стружечных канавок, HRC 30—40, насадных разверток (на всей длине корпуса) —HRC 30—40 и корпусов разверток со вставными ножами —HRC 35—45.
Материалом рабочей части разверток машинных цельных из твердого сплава является твердый сплав марок ВК6, ВК6М, ВК8, ВКЮ или из других марок группы ВК. Материал хвостовой части —сталь марки 45 или 40Х, термообработанная так, что твердость цилиндрического хвостовика на половине его длины и твердость лапки конического хвостовика должны находиться в пределах HRC 30—45.
Режущая часть разверток обеспечивает съем основного припуска обрабатываемого отверстия, определяет характер нагрузки и ее распределения при работе развертки, управляет потоком стружки. Она характеризуется углом в плане <р, формой и длиной режущей части /х, передним у и задним а углами в нормальном сечении зуба, углом наклона режущей кромки X, числом зубьев и их взаимным расположением.
Форма режущей части разверток и ее геометрические параметры оказывают сильное влияние на соотношения сил резания при развертывании, на качество обработанной поверхности, на срок службы развертки. На рис. 8.1 приведены различные наиболее распространенные формы режущей части разверток. Более простая форма, применяемая в централизованно выпускаемых машинных твердосплавных развертках, имеет угол в плане ф = = 45° (рис. 8.1, а) и заточенную наостро по задней поверхности режущую часть. Эта форма достаточно универсальна и технологична, позволяет производить обработку как глухих, так и сквозных отверстий. В последнее время она часто видоизменяется путем создания ленточки на задних поверхностях зубьев режущей части. Развертки, имеющие такую форму заточки, легко перетачиваются и им при необходимости можно легко придать любую другую форму.
Развертки с углом в плане меньшим 45° обычно имеют дополнительную фаску с X 45° (рис. 8.1, б) для облегчения направления развертки при ее введении в обрабатываемое отверстие. Для повышения качества обработанной поверхности целесообразно уменьшать угол в плане ф. При этом режущая часть удлиняется, сокращается запас на переточку разверток, одновременно снижается осевое усилие. Для ручных разверток последнее обстоятельство играет наиболее важную роль, поэтому ручные развертки выпускают с малыми углами в плане (ф = 1-ь2°).
Для остальных видов разверток противоречия между нежелательным увеличением длины режущей части при уменьшении угла ф, с одной стороны, и повышением качества обработанной
Наименование, тип и основные размеры
Эскиз |
Обратный иону с |
Развертки ручные цилиндрические (ГОСТ 7722—77) D = 3-ї-40 мм; d = 34- 40 мм; L — 62-г-305 мм; / = 31-ь152 мм; ^=10-^42 мм; 2 = 6 при D ^ < 10 мм; 2 = 8 при 10 мм < D < 30 мм; г = 10 при 30 мм < D < 35 мм; г = 12 при 35 мм
Развертки ручные разжимные (ГОСТ 3509—71)
D = 84-50 мм; L — 1104-380 мм; d = 84-50 мм; d1 — 7,74-49,7 мм; 2 = 6 при D ^ 10 мм; г = 8 при 10 мм < D < 30 мм; 2=10 при 30 мм < D ^ 45 мм; 2=12 при D > 45 мм
Регулирование по диаметру, не менее +0,16 мм при D = 84-10 мм; +0,25 мм при D = 104-20 мм; +0,40 мм при D = 204-30 мм; +0,5 при D > 30 мм
"із |
Развертки машинные цельные, тип I (ГОСТ 1672—71)
Z) = 3,04-9,0 мм; d = 3,04-9,0 мм; L = 604- 4-100 мм; I = 10,04-16,0 мм; для D ^ 8 мм и <р = 5° /х = 2,0 мм; для D^.8 мм и <р = 15° 1г = 1,0 мм; для D = 9 мм и ф = 15° = 4,5 мм; для D = 9 мм
и ф = 15° 1у = 2,5 мм
Филиппов |
Развертки машинные цельные, тин II (ГОСТ 1672—71) D = 10-=- 32 мм; L = 140+240 мм; d = 8+23 мм; I = 16+25 мм; конус Морзе № 1—3; г = 6 при D = = 10 мм; 2 = 8 при D ^ 28 мм; 2=10 при D ^ ^ 30 мм; для D = 10+30 мм и <р = 5° 1г = 4,5 мм; для D > 30 мм и ф = 5° 1г = 6,5 мм; для D = 10+ + 30 мм и ф = 15° 1г = 2,5 мм; для D > 30 мм и ф = 15° 1г = 3,5 мм; для D = 10+30 мм и ф = 45° 1г = 1,0 мм; для D Г> 30 мм и ф = 45° 1г = 1,5 мм |
Развертки машинные цельные насадные, тип III (ГОСТ 1672—71)
D = 25+50 мм; d = 13+22 мм; L = 30+42 мм; I = 22+30 мм; 2 = 8 при £> < 30 мм; г = 10 при 30 мм ^ £> <35 мм; г = 12 при 35 мм; ф = 5; 15; 45°; значения /х те же, что в предыдущем случае
Развертки машинные со вставными ножами из быстрорежущей стали, тип I (ГОСТ 883—71): 1 — корпус; 2 — нож; 3 — клин D = 32+50 мм; L = 243+ 319 мм; / = 32+50 мм;
1г те же, что в нредыдущем |
ю сл |
2 = 6; ф = 5; 15; 45° случае
Развертки машинные со вставными ножами из быстрорежущей стали, насадные, тип II (ГОСТ 883—71): 1 — корпус; 2 — нож; 3 — клин D = 40+100 мм; L = 49+ 74 мм; d = 16+40 мм; I = 28+40 мм; г = 6 для D ^ 55 мм; г = 8 для D = 58+78 мм; г = 10 для D >> 78 мм; <р = 5; 15 или 45°; для D ^ 50 мм 1г те же, что в предыдущем случае; для D *> 50 мм и ф = 45° /х = 2 мм; для D >*50 мм и ф = 15° 1г = 4,5+5 мм; для D >> 50 мм и ф = 5° 1-і = 8+9 мм
Развертки котельные машинные с левыми винтовыми канавками и коническим хвостовиком для обработки отверстий под заклепки для корабельных и мостовых работ (ГОСТ 18121—72) d = 6,4+40,0 мм; L = 155+375 мм; I = 30+ + 92 мм; 1г = 75+230 мм; 2 = 4; конус Морзе № 1—4
Развертки машинные цельные из твердого сплава с цилиндрическим хвостовиком с прямыми или винтовыми канавками (ГОСТ 16086—70)
D = 3+10 мм; L = 60+100 мм; I = 12+20 мм; d = 3+9 мм; 1± = 1+5,0 мм; ф = 5; 15; 45°; z = 4 или 6
^ип I Конце Морзе |
Тип 1 |
Развертки машинные цельные с коническим хвостовиком из твердого сплава с прямыми или винтовыми канавками (ГОСТ 16087—70)
D = 6,5+ 12 мм; L = 120+150 мм; / = 18+22 мм; 1г — 1+5,0 мм; 2 = 4 или 6; ф = 5; 15; 45°
Развертки машинные, оснащенные пластинками из твердого сплава, с коническим хвостовиком, тип I (ГОСТ 11175—71)
D =10+ 32,0 мм; L = 140+240 мм; / = 16+22 мм; 2 = 4 для D ^ 15 мм; z = 6 для Z> ►> 15 мм; конус Морзе № 1—3; для <р = 45° /х = 1 мм; для <р = 15° 1г = 2,5 мм; для <р = 5° = 4,5 мм
Развертки машинные, оснащенные пластинками из твердого сплава, насадные, тип II (ГОСТ 11175—71) D = 32+50 мм; L = 40+55 мм; d = 13+22 мм; / = 32 мм; 2 = 6 для D ^ 34 мм; 2 = 8 для D = = 35+40 мм; 2 = 10 для D Г> 40 мм; для <р = 45° 1г = 1,5 мм; для ф = 15° 1г = 3,5 мм; для ф = 5° 1г = 6,5 мм
в плане = l-f-3°. Такая форма режущей части позволяет основную часть припуска снимать с достаточно большой толщиной среза, а оставшуюся часть припуска обрабатывать с малой толщиной среза. Для повышения качества обработки рекомендуется переходный участок от режущей части к калибрующей закругляїь. |
поверхности, с другой—разрешаются двумя путями. Первый — создание режущей части с ломаной режущей кромкой (рис. 8.1, в), имеющей на части длины 1г—/2 угол в плане <р = 45°, а на участке длиной /2 = 1-г-З мм, прилегающем к калибрующей части, —угол
Вторым способом, устраняющим приведенные противоречия, является создание режущей части криволинейной (обычно радиусной) формы (рис. 8.1, г). В этом случае режущая часть имеет переменный на разных ее участках угол в плане, причем наибольшие его значения — у начала режущей части со стороны обрабатываемого изделия, а наименьшие (близкие к нулю) —в зоне перехода от режущей к калибрующей частям. Толщина среза при работе развертки с такой формой режущей части переменна и уменьшается от максимума до минимума по мере увеличения расстояния от обрабатываемого изделия до рассматриваемой точки режущей кромки. Несмотря на очевидные преимущества таких разверток, они находят ограниченное применение из-за технических трудностей при заточках и переточках криволинейной режущей части.
При обработке вязких материалов, в особенности нержавеющих и жаропрочных сталей, легких сплавов, находят применение развертки с кольцевой ступенчатой формой режущей части (рис. 8.1, д). Диаметры ступеней у таких разверток обычно принимаются равными Z)j = D — 0,2 мм; D2 = D — 0,5 мм или подбираются . опытным путем для каждого конкретного случая. Создание режущей части такой формы связано со значительными технологическими трудностями, в особенности при образовании переходных участков к от ступени к ступени и обеспечении точного их взаимного расположения.
Длина режущей части 1г разверток определяется припуском на обработку, формой режущей части, углом в плане <р. Для стандартных разверток длина их рабочей части приведена в табл. 8.1. Для разверток нестандартных или разверток, имеющих отличные от стандартных углы в плане ф, длина режущей части может быть подсчитана по аналогии с зенкерами (см. гл. 7).
Угол в плане ф у стандартных разверток принимается равным: 1° (ручные развертки с прямыми стружечными канавками), 6° (ручные развертки с винтовыми стружечными канавками), 5, 15 или 45° (машинные развертки). При заточках и переточках разверток следует иметь в виду, что значение угла в плане должно выбираться в зависимости от обрабатываемого материала. При обработке хрупких материалов угол в плане ф принимается равным 3—5°, при обработке вязких материалов — 15°, при обработке глухих отверстий как в хрупких, так и в вязких материалах, он может достигать 60°.
Передний угол у режущей части стандартных разверток обычно равен нулю. При обработке вязких материалов целесообразно затачивать рабочую часть с углом у = 7—10°. Угол у обычно задается в нормальном продольной оси развертки сечении в точке перехода от режущей к калибрующей частям. При угле у Ф 0 в этой точке, а также при наличии угла А, Ф 0 угол у по длине режущей кромки переменен (имеется в виду, что передние поверхности калибрующей и режущей частей развертки затачиваются совместно и поэтому совпадают). Переменным угол у является и у разверток с криволинейной формой режущей части (в случае ii Ф 0).
Задние углы a, aNy a1N режущей части стандартных разверток находятся в пределах 6—15°. При обработке углеродистых и легированных сталей с ав = 500 МПа рекомендуется затачивать развертки под углом а = 6—10°, при развертывании алюминиевых сплавов —под углом а = 10ч-15°, при обработке титановых сплавов — под углом а = 10°; в последнем случае целесообразно образовывать фаску / вдоль режущей кромки шириной 0,05— 0,1 мм с углом а = 0.
Число зубьев z разверток влияет на производительность развертывания, качество обработанной поверхности. С уменьшением числа зубьев ухудшается качество обработки, но улучшается стружкоотвод, объем стружечных канавок увеличивается, увеличивается и прочность зуба развертки. С увеличением числа зубьев улучшается качество обработанных разверткой поверхностей, увеличивается подача на оборот развертки, увеличивается (до некоторых пределов) производительность обработки. Вместе с этим уменьшается объем стружечных канавок, что требует снижения припуска на обработку, прочность зубьев снижается, а это требует снижения подачи на зуб развертки. Последнее справедливо, если развертка работает на подачах, близких к предельным с точки зрения прочности зуба подачам. Если же подача на зуб развертки назначается исходя из требований получения обработанной поверхности заданного чертежами качества, то снижать подачу не имеет смысла. Обычно для выбора числа зубьев рекомендуется пользоваться зависимостью [50 j
г = 1,5 УЪ +Л,
где D —диаметр обрабатываемого отверстия, мм; k—коэффициент, учитывающий влияние обрабатываемого материала (при обработке вязких материалов k = 2, для хрупких материалов k = 4).
Следует отметить, что число зубьев разверток, особенно разверток небольшого диаметра, подсчитанное по приведенной формуле, несколько завышено. Действительно, при диаметре обрабатываемого отверстия 9 мм число зубьев разверток для обработки хрупких материалов, рассчитанное по формуле, должно быть равно восьми. При этом расстояние между соседними зубьями, измеренное по дуге окружности, составит 3,5 мм, что явно недостаточно, особенно для твердосплавных разверток. Выбор числа зубьев разверток можно производить также по приведенным на рис. 8.2 зависимостям числа зубьев от диаметра обработки D и материала рабочей части развертки [61 ].
Рассчитанное по формуле или выбранное по графикам число зубьев развертки округляют до ближайшего четного числа.
Четное число зубьев рекомендуется для облегчения измерения параметров развертки при ее обработке. Число зубьев стандартных разверток приведено в табл. 8.1.
Кроме стандартных, имеется ряд специальных конструкций разверток, число зубьев которых определяется самой конструкцией. К таким разверткам можно отнести однолезвийные развертки, получившие в настоящее время достаточное распространение.
Рис. 8.2. Зависимость числа зубьев развертки от диаметра обработки: / *— развертки из быстрорежущей стали; 2 твердосплавные развертки |
Одновременно с числом зубьев режущей части развертки на ее работу оказывает влияние и взаимное расположение зубьев по окружности. В практике получили распространение развертки с равномерным расположением зубьев по окружности (угловое расстояние между любыми двумя соседними зубьями одинаково) и неравномерным расположением зубьев (угловое расстояние между двумя соседними зубьями неодинаково).
Разница в центральном угле между соседними зубьями в стандартных развертках олеблется в пределах,5—5° (большие значения для малых чисел зубьев).
В ряде конструкций4нестандартных разверток, а также в конструкциях разверток некоторых зарубежных фирм эта разница достигает 30°. Неравномерное расположение зубьев осуществляется таким образом, чтобы угловые шаги диаметрально противоположных зубьев были равны, т. е. вершины диаметрально противоположных зубьев лежали на одном диаметре. Неравномерное расположение зубьев по окружности в ряде случаев способствует повышению точности развертывания, получению отверстий правильной (без огранки) геометрической формы, повышению качества ‘ обработанной поверхности.
Вместе с тем во многих случаях неравномерное расположение зубьев не дает какого-либо заметного эффекта и удорожание разверток за счет неравномерного расположения зубьев и усложнения при этом технологии изготовления, а также переточки, не может быть оправдано. Этим и объясняется широкое распространение разверток как с равномерным, так и неравномерным расположением зубьев.
На распределение усилий при развертывании, а также на точность1 и качество обработанных г отверстий значительное влияние оказывает качество заточки отдельных зубьев, точность взаимного расположения режущих кромок. Так, биение режущих кромок относительно оси не должно превышать значений, приведенных в табл. 8.2.
Параметры шероховатости поверхностей режущей части разверток приведены в табл. 8.3.
Значения допускаемого биения и шероховатости поверхностей режущей части разверток, приведенные выше, соответствуют требованиям на стандартные развертки. В ряде случаев (при обработке точных отверстий, труднообрабатываемых материалов и т. д.) эти требования не могут обеспечить получение отверстий
Допускаемые значения биений зубьев режущей части разверток, мкм |
Диаметр развертки, мм |
Развертки доведенные, класс точно — сти/квалитет |
Развертки с припуском под доводку номеров |
||||
СО |
ОО СО сч сі |
3, За/9; 10 |
4/11 |
СС 1 |
<£> 1 |
|
Развертки |
стальные |
|||||
3—10 |
10 |
12 |
16 |
20 |
16 |
20 |
10—30 |
12 |
16 |
20 |
25 |
20 |
25 |
Св. 30 |
16 |
20 |
25 |
32 |
25 |
32 |
Развертки |
цельные |
|||||
твердосплавные |
||||||
1—6 |
_ |
10 |
12 |
_ |
12 |
15 |
6—10 |
— |
12 |
16 |
— |
16 |
20 |
10—12 |
— |
16 |
20 |
— |
20 |
25 |
нужной точности и шеро — Таблица 8.2 ховатости. То же можно сказать и о развертках стандартных для обработки отверстий 6—7 квалитетов точности. Действительно, добавляя к полю допуска разверток (рис. 8.3) допускаемые табл. 8.2 значения биений, можно убедиться в возможности превышения верхнего значения диаметра отверстия допустимой его величины. В этих случаях необходимо либо сместить поле допуска на диаметр развертки, сократив при этом запас на переточки, либо ужесточить требования по биению зубьев режущей (и калибр у ющей)частей. Практика обработки отверстий в некоторых труднообрабатываемых материалах показывает, что кроме этого необходимо «довести» задние поверхности и особенно ленточки, обеспечив параметр шероховатости Ra не ниже 0,16 мкм. Вместе с тем следует обратить внимание на правильность выполнения операции по переточке режущей части. Недопустимо переточку осуществлять последовательно зуб за зубом, в этом случае различный износ зубьев требует различного съема, что при ручной переточке приводит к недопустимому биению кромок. Целесообразно переточку режущей части осуществлять в два этапа: шлифование режущей части по конусу с требуемым углом ф до удаления изношенных участков на всех зубьях и заточка зубьев с оставлением ленточки на задней грани режущей части каждого зуба. Следует также следить за тем, чтобы переход от режущей к калибрующей частям осуществлялся плавно, без острых углов и заусенцев.
Калибрующая часть разверток обеспечивает зачистку и калибрование отверстий, правильность их геометрической формы
Таблица 8.3 Параметры шероховатости Rz (мкм) поверхности режущей части разверток
|
Номинальныц диаметр, мм |
Рис. 8.3. Схема расположения допусков на отверстия и развертки для их обработки и размеров, содержит резерв на переточку после затупления инструмента. Калибрующая часть характеризуется формой зуба, геометрическими параметрами, допусками на диаметр калибру- |
ющей части, качеством обработки поверхностей, взаимным расположением калибрующих участков отдельных зубьев. Форма зуба и геометрические параметры калибрующей части приведены на рис. 8.4.
Криволинейная форма зуба у разверток обычно вогнута. Это обеспечивает получение увеличенного пространства для размещения стружки, хотя и несколько снижает прочность зуба.
Развертки обычно выполняются с ломаной (рис. 8.4, а) или криволинейной, по радиусу гх (рис. 8.4, б) формой сппнки зуба. На калибрующей части обязательно предусматриваются ленточки.
Рис. 8.4. Форма зуба разверток: а — ломаная, выпуклая; 6 — вогнутая |
В зависимости от диаметра обработки ширина ленточки принимается равной f — 0,05-f-0,4 мм, в котельных развертках ширина ленточки / = 0,24-0,3 мм.
На калибрующей части допускается обратная конусность, т. е. уменьшение диаметра в направлении к хвостовой части на величину не более допуска на изготовление развертки (при допуске на изготовление менее 0,01 мм обратная конусность допускается не более 0,05 мм).
Передние и задние поверхности калибрующей части должны быть заточены без завалов и выкрашиваний. Передний и задний углы калибрующей части обычно равны соответствующим углам режущей части. Параметры шероховатости приведены в табл. 8.3.
Радиальное биение зубьев в начале калибрующей части относительно оси разверток не должно превышать значений, приведенных в табл. 8.4.
Развертки выпускаются доведенными для обработки отверстий с допусками по Кб; J6; Нб; N7; М7; К7; J7; F8; Е8; Н7; Н8; Н9; F9; НЮ; НИ (допуски на диаметры разверток по ГОСТ 13779—77 или по ГОСТ 7722—77); с припуском под доводку номеров 1—6 (допуски на диаметры по ГОСТ 11173—76). Развертка № 1 предназначена для получения доведенных отверстий под посадки N7; М7; Кб; К7; Р7; развертка № 2 — под посадки Js6; Js7; Н6; Н7; G6; развертка № 3 — под посадки Н8; G7;
Допускаемые значения радиального биения зубьев калибрующей части, мкм
|
развертка № 4 — под посадки F8 Н9 развертка № 5 — под посадки Н10 F9 Е8 развертка № 6 — под посадки Hll D9; черновые — под отверстия с посадкой U8.
Расположение полей допусков для этих исполнений разверток с номинальным диаметром 18—30 мм# показано на рис. 8.3. Из рисунка видно, что поле допуска на изготовление доведенных разверток составляет около 1/3 поля допуска отверстия 7-го квали- тета точности и 1/4 поля допуска для посадок 8-го квалитета точности. По расположению относительно поля допуска отверстий поле допуска разверток смещено так, что верхнее значение поля допуска развертки располагается на высоте 0,5—0,75 поля допуска отверстия. Такое смещение объясняется необходимостью уменьшить размер развертки для компенсации разбивки отверстия при работе инструмента. Нижнее значение поля допуска развертки расположено выше нижнего значения поля допуска отверстия, что обеспечивает некоторый резерв по диаметру на ее переточку. Величину этого резерва с учетом разбивки отверстия разверткой устанавливают при эксплуатации в зависимости от конкретных условий обработки. В связи с тем что развертки у потребителя перетачиваются и доводятся по диаметру, имеется возможность с учетом конкретных условий эксплуатации увеличить число переточек разверток, а следовательно, и срок ее службы за счет максимально возможного приближения наружного диаметра доводимой развертки к наибольшему допустимому диаметру отверстия. Опыт ряда отечественных и зарубежных предприятий показывает, что иногда наибольший диаметр развертки можно выполнять равным наибольшему диаметру отверстия или даже превышать его (при отрицательной разбивке, наблюдаемой во время обработки вязких материалов с большим упругим последействием или с учетом статистических данных о действительном рассеивании размеров разверток по диаметру при заточке и размеров отверстий при их обработке). В ряде справочников и каталогов зарубежных фирм рекомендуется располагать верхнее значение поля допуска развертки на высоте не 0,5—0,75 поля допуска отверстия (как рекомендуют отечественные стандарты), а на высоте 0,5—0,8 и даже на высоте 0,85. Учитывая рациональное для определенных условий количество переточек, а также разбивку отверстия, можно расширить область применения каждой стандартной развертки, сократить номенклатуру разверток, затраты на инструмент. С этой точки зрения само понятие «доведенная развертка» может быть расширено и разверткой, доведенной, например, под одну посадку //7, можно обрабатывать отверстия с посадкой G7, а разверткой, доведенной под посадку /(7, получать отверстия с посадками Js7, К7 и т. д. (см. рис. 8.3).
Теоретически, перетачивая и доводя калибрующую часть стандартной развертки под посадку Е8, можно получать последовательно отверстия с посадками 7 и 8-го квалитетов всего диапазона посадок.
Влияние калибрующей части на эффективность и качество обработки не ограничивается приведенными примерами. В связи с этим следует отметить влияние обратного конуса развертки на разбивку отверстия и влияние длины калибрующей части на качество отверстия. В частности, опыт некоторых отечественных предприятий и ряда зарубежных фирм показывает целесообразность при определенных условиях значительного укорочения калибрующей части, а также увеличения обратной конусности с целью уменьшения разбивки обрабатываемого отверстия. При заточке и доводке калибрующей части следует избегать создания переходных участков с острыми кромками. Опыт показывает, что даже острая переходная кромка от калибрующей части к нерабочей торцовой поверхности может привести к образованию рисок и царапин при выводе развертки из обработанного отверстия.
Стружечные канавки определяют пространство для размещения стружки, прочность зуба развертки, направляют стружку во время резания, при подводе СОЖ поливом обеспечивают попадание жидкости в зону резания. Стружечные канавки разверток, выпускаемых промышленностью, в большинстве своем прямые, т. е. угол наклона канавок к оси развертки равен нулю. С точки зрения универсальности стандартных разверток, выпускаемых для неопределенных — условий эксплуатации, это оправдано, так как такая развертка может применяться для обработки сталей средней вязкости, высокопрочных сталей и сплавоа, пластических масс, хрупких материалов, таких как чугуны, бронза и т. д. В дополнение к этому свойству разверток с прямыми канавками следует добавить их технологичность при доработке у потребителя: простоту заточки прямолинейной передней и задней поверхностей, доводки цилиндрической ленточки, возможность коррек
тировки геометрии (создание более благоприятных для каждого случая передних и задних углов; образование режущей части с углом X Ф 0), технологичность с точки зрения контроля параметров исполнения и т. д. Вместе с тем, в ряде случаев целесообразно иметь развертки с левым направлением винтовой канавки для создания постоянного осевого усилия, замыкающего цепь подачи станка на обрабатываемое изделие. Значение угла наклона винтовой канавки со для разверток по ГОСТ 16086—70 и ГОСТ 16087—70 принято равным — 109; для ручных разверток — &*; исключение составляют котельные развертки, где угол о> = =* —25°.
Профиль поперечного сечения стружечных канавок разверток различных типов определяется формой зуба и параметрами р, Л» г, rlt f (рис. 8.4). В связи /
Рис. 8.5. Развертка с отверстием для внутреннего подвода СОЖ |
с тем что ряд конструкций
мерную разбивку окруж- -=♦= ности по ^угловому шагу j ^ |
разверток имеет неравно
между зубьями, профили соседних канавок таких разверток различаются. По длине канавки профиль
поперечного сечения зуба,
как правило, остается постоянным. Исключение составляют котельные развертки, у которых на длине режущей части наружный диаметр изменяется при неизменной глубине канавок и шаге спирали, что приводит к искажению исходного профиля поперечного сечения, задаваемого на калибрующей части. Следует отметить появление в последние годы разверток о различными углами наклона зубьев на одной развертке к ее оси, что обеспечивает повышение точности и качества обрабатываемого отверстия, однако это приводит к разнице в профилях поперечного сечения зубьев одной развертки, усложняет их заточку, переточку и оформление режущей части.
Развитие современных методов обработки привело к созданию ряда новых конструкций разверток. В их числе развертки с внутренним подводом СОЖ в зону резания (рис. 8.5), развертки, оснащенные вставками из синтетических сверхтвердых материалов (композиты 01, 05, 10 или гексанит). Область применения указанных видов разверток еще недостаточно определена, но результаты испытания первых партий показывают, что этот прогрессивный инструмент имеет большие потенциальные возможности.
На рис. 8.5 изображена конструкция развертки цельной машинной с коническим хвостовиком и с отверстием для внутреннего подвода СОЖ в зону резания. Центральный канал со стороны рабочей части заглушен и с ним соединяются наклонные отверстия, выходящие на нерабочую часть профиля канавки. Основные требования к разверткам с внутренним каналом остаются теми же,
что и для обычных разверток. Испытания разверток, проведенные в Ленинградском политехническом институте им. Калинина, показали, что стойкость новых разверток в четыре—шесть раз выше стойкости разверток, охлаждаемых поливом. Отмечается отсутствие схватывания со стружкой и налипания частиц металла на ленточки, а также увеличение эффективности инструмента при обработке материалов с пониженной теплопроводностью.
Развертки однолезвийные, оснащенные вставками из композитов 01 и 10, имеют стальной корпус, в паз которого напаиваются твердосплавные направляющие пластинки. Режущая вставка размещается в отверстии корпуса, имеет возможность перемещения в радиальном направлении и зажимается клиновым зажимом после настройки инструмента на размер. Развертки обеспечивают зна-
чительное повышение размерной стойкости при обработке отверстий в хрупких материалах (чу — гуны, бронза). Кроме повышения
J стойкости отмечается также воз
можность значительного повышения скорости резания.
Рис. 8,6. Развертка специальная твердосплавная с укороченной рабочей частью: а — рабочая часть; б — развертка в сборе с хвостовиком
За последние годы получили распространение развертки, оснащенные твердым сплавом, с укороченной длиной рабочей части. На рис. 8.6, а представлена быстросъемная развертка фирмы «Дихарт» (Италия), оснащенная пластинками из твердого сплава. Отличительной особенностью развертки является укороченная до двух раз длина калибрующей части, увеличенный до 30—45q угол наклона канавок, имеющих левое направление, неравномерный шаг между зубьями и угол в плане <р = 45°. Развертки крепятся либо в удлинителе (рис. 8.6, б)у либо в удлиненной оправке, которые устраняют необходимость применения специальных плавающих патронов. Диаметры разверток 9,6—12,59 мм и 12,6— 30 мм. По данным фирмы развертки обеспечивают высокое качество поверхности обработанного отверстия (Ra = 0,24 мкм), высокую точность, повышенную производительность за счет увеличенной в три-четыре раза подачи.
Конические развертки предназначены для получения из цилиндрического отверстия отверстия с требуемой конусностью, точностью и качеством поверхности. В табл. 8.5 приведены ос
новные типы конических разверток, выпускаемых централизованно. Конические развертки под штифты с конусностью 1 ; 50 снимают незначительный припуск, поэтому выпускаются только чистовыми. Развертки под конус 1 : 30, под конус Морзе и под конус 1 : 20 снимают повышенные припуски, поэтому выпускаются черновыми и чистовыми.
Материалом рабочей части ручных конических разверток являются легированная сталь марки 9ХС (твердость рабочей части HRC 61—63 для диаметров до 8 мм и HRC 62—64 —для диаметров свыше 8 мм) или быстрорежущая сталь (твердость рабочей части HRC 61—63 для диаметров до 8 мм и HRC 62—65 — для диаметров свыше 8 мм).
Материалом рабочей части конических разверток с коническим хвостовиком служит быстрорежущая сталь (твердость рабочей части HRC 61—63 для диаметров до 6 мм и HRC 62—65 — для диаметров свыше 6 мм) или сталь марки 9ХС (твердость рабочей части диаметром до 8 мм HRC 61—63, а диаметром свыше 8 мм HRC 61—64). Развертки диаметром свыше 13 мм (ручные) и свыше 10 мм (с коническим хвостовиком) должны изготовляться сварными (материал хвостовика сталь 45). Твердость квадратов хвостовиков HRC 30—45 у сварных разверток и HRC 35—55 у цельных; твердость лопаток хвостовиков HRC 30 —45.
Характерной особенностью конструкции конических разверток является отсутствие калибрующей части. Режущая часть разверток должна быть остро заточена. Параметр шероховатости передних и задних поверхностей режущей части должен быть не ниже Ra = 0,63 мкм для шлифованных разверток и Ra = = 0,32 мкм —для доведенных разверток.
Допускаемые отклонения разности диаметров развертки на длине 100 мм не должны превышать: 0,05 мм — при длине рабочей части до 100 мм; 0,04 мм — при длине рабочей части 100— 200 мм; 0,03 мм — при длине рабочей части свыше 200 мм. Радиальное биение зубьев рабочей части при проверке в центрах — 0,02 мм у разверток диаметром до 20 мм и 0,03 мм у разверток диаметром свыше 20 мм. На задней поверхности зубьев допускается оставлять ленточку шириной не более 0,05 мм.
Развертки конические для предварительной обработки отверстий отличаются наличием резьбы на образующей. Профиль резьбы — прямоугольный. Благодаря такой образующей предварительная развертка превращает цилиндрическое отверстие в отверстие с нарезкой, а чистовая развертка осуществляет окончательную обработку отверстия.