Развертка - Reamer

А развертка это тип роторной резки инструмент используется в металлообработка. 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 заусенцы. Процесс увеличения отверстия называется расширение. Существует много различных типов разверток, и они могут быть предназначены для использования в качестве ручного инструмента или в станок, например фрезерный станок или же сверлильный станок.

Строительство

Типичная развертка состоит из набора параллельно прямые или винтовые режущие кромки по длине цилиндрический тело. 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 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, Морс или же Браун и Шарп ), прямой круглый хвостовик, удерживаемый цанга, или прямой круглый хвостовик с фаской для установочный винт, чтобы удерживаться прочной оправкой. Для ручных инструментов конец хвостовика обычно представляет собой квадратный хвостовик, предназначенный для использования с таким же типом гаечный ключ раньше превращал кран для резки винтовая резьба.

Развертывание или сверление до нужного размера

Геометрия отверстия, просверленного в металле спиральное сверло может быть недостаточно точным (достаточно близко к истинному цилиндру определенного точного диаметра) и может не иметь необходимой гладкости чистота 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: сверление до небольшого диаметра с последующим расширением расширителем. Запланированная разница между диаметром сверла и диаметром расширителя называется разрешение. (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 наиболее близки к совершенству: скучный [особенно одноточечное растачивание] и внутреннее круглое шлифование.)

Типы

Патрон развертки

Дуплексная зажимная развертка из быстрорежущей стали с прямым хвостовиком ^[1]

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. Патронные развертки могут быть изготовлены с прямым хвостовиком или хвостовиком с конусом Морзе. ^[2]

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 легкое использование (минимальный съем материала на настройку), поскольку они имеют тенденцию к болтовня. Их также можно использовать только в неразбитых отверстиях. Если отверстие имеет осевой разрезать вдоль него, например, разрезной втулкой или зажимным отверстием, каждый прямой зуб будет по очереди уронить в зазор, заставляя другие зубы втягиваться из положения резания. Это также приводит к появлению следов дребезга и препятствует использованию расширителя для размер дыра.

Прямая развертка

Прямая развертка используется для небольшого 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 деталях, точно подходят к этим штифтам, но не настолько плотно, чтобы затруднять разборку. Этот тип центровки является обычным при соединении половин картера с разъемами, которые используются в мотоцикл двигатели и боксер 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 сейсмическая модернизация конструкций.

Ручная развертка

Ручная развертка имеет более длинный конус или привести в 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

У машинной развертки очень небольшой заход внутрь. Поскольку развертка и обрабатываемая деталь предварительно выровнены станком, 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.

Роза развертка

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

Расширитель оболочки

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

Коническая развертка

Четыре небольших расширителя с коническими штифтами

Прецизионная коническая развертка используется для создания конического отверстия, в которое впоследствии будет вставлен конический штифт. конический штифт является самозатягивающимся устройством из-за малого угла конуса. Их можно вбить в коническое отверстие таким образом, чтобы удаление можно было выполнить только с помощью молоток и ударить кулаком. Они есть размер по порядку номеров (например, развертка No 4 будет использовать конические штифты No 4). Такие прецизионные соединения используются при сборке самолетов и часто используются для соединения двух или более секций крыла, используемых в планер. 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

Развертка с конусом Морзе no 3

Развертка с конусом Морзе используется для обработки рукавов с конусом Морзе вручную. Эти втулки представляют собой инструмент, используемый для удержания режущих инструментов или держателей в шпинделях таких машин, как дрель 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 сокращении количества операций револьверной головки при более точном удержании глубины, внутреннего диаметра и соосности. Комбинированные развертки в основном используются в винтовые машины или вторая операция токарные станки, а не с ЧПУ (ЧПУ ) машины, потому что G-код могут быть легко созданы для профилирования внутреннего диаметра.

Комбинированные развертки могут быть изготовлены из кобальта, карбид, или же быстрорежущей стали инструменты. При использовании комбинированных разверток для развертывания большого внутреннего диаметра из материала с меньшим поверхность футов в минуту, карбидные наконечники могут быть припаянный на сконфигурированную заготовку сверла для сборки расширителя. 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 для уменьшения износа или риска выскальзывания детали из комбинированной развертки.

Коническая развертка (неточная)

Коническая развертка

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 для этого - «развертка для обслуживания», относящееся к его использованию в различных задачах удаления заусенцев и увеличения, часто встречающихся в ТОиР работай. Аналогичный инструмент можно увидеть при выборе Швейцарские армейские ножи, например, модель электрика, для использования на кабелепроводе.

Процесс

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 создавать высокоточные отверстия постоянного размера.

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

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.^[3] Было показано, что непрерывное использование потока охлаждающей жидкости во время процесса развертывания постоянно (в 75% случаев) приводит к получению отверстий размером на 0,0001 дюйма (0,0025 мм) больше, чем у 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 развертки могут иметь увеличенный срок службы до 30 000 отверстий.^[4] 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.

Настройка и оборудование

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

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. Самый распространенный твердый материал - это карбид вольфрама (сплошные или с наконечниками), но также существуют развертки с кромками 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

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

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. Наносится воздушной струей.^[5] или вихревую трубку.^[6]

Связанные стандарты

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]

Смотрите также

• Протяжка
• Хонингование
• Развертка, тип инструмента для труб

Рекомендации

Библиография

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

внешняя ссылка

• aluminium.matter.org.uk