Развертывание. 
Технология машиностроения

Развертывание является чистовой лезвийной обработкой цилиндрической или конической поверхности.

На рис. 7.10 показана цилиндрическая твердосплавная развертка. СОЖ подается через ее тело на цилиндрическую поверхность инструмента. Внешне насадные развертки выглядят, как насадные зенкеры, представленные на рис. 7.8.

Рис. 7.10. Развертка твердосплавная Схема зуба развертки схожа со схемой, представленной на рис. 7.9 для зенкера, но имеются отличия. Оба инструмента снабжены заборной частью, которая должна быть больше припуска на обработку. Для зенкеров это несколько миллиметров, для разверток — десятые доли миллиметров. Угол конусности заборной части у развертки меньше, чем у зенкера, протяженность также меньше. Это не случайно. Припуск при развертывании, как сказано выше, на порядок меньше, чем при зенкеровании. В принципе чем меньше снимаемый при развертывании припуск, тем лучше качество обработки.

Обычно используют две развертки: предварительную, которая снимает припуск в десятые доли миллиметра, и окончательную, снимающую припуск в сотые доли миллиметра.

Второе отличие развертки от зенкера состоит в наличии у развертки ленточки / шириной в десятые и сотые доли миллиметра на наружной поверхности калибрующей части развертки. У острозаточенного зенкера ленточка отсутствует (рис. 7.11).

Рис. 7.11. Зубья:

а — зенкера; б — развертки Можно отметить еще некоторые отличия развертки от зенкера. Развертка имеет более протяженную по длине калибрующую часть. Можно обратить также внимание на то, что аналогичная часть поверхности зенкера является режущей.

Имеется конструкция однолезвийной развертки, а однолезвийного зенкера не бывает.

Вслед за калибрующей частью следует часть с обратной конусностью. Ее назначение то же, что у зенкера: не допустить образования на поверхности винтовой риски при выводе с вращением инструмента из отверстия на большой подаче. Выводить развертку из отверстия без вращения не следует — могут возникнуть продольные риски.

Общей особенностью зенкеров и разверток как многозубых режущих инструментов является то, что они направляются ранее выполненными отверстиями. Поэтому зенковка и развертывание не позволяют исправить положение оси отверстия. Это можно сделать растачиванием однолезвийным инструментом — резцом, консольно закрепленным в инструментальном шпинделе станка.

На рис. 7.12 показана однолезвийная развертка, которая обладает рядом интересных свойств, в том числе способностью исправлять положение оси отверстия.

Однолезвийная развертка состоит из корпуса 1, режущего ножа 3, двух или трех (в зависимости от диаметра развертки) твердосплавных направляющих 5, прихвата 4, двухстороннего зажимного винта, опорного штифта 2 и двух регулировочных винтов, с помощью которых через опоры можно смещать режущий нож.

Рис. 7.12. Однолезвийная развертка:

а — фотография; б — общий вид; в — конструкция Режущий нож представляет собой пластину, единую по размерам для разверток любого диаметра. Передняя и задняя рабочие грани и узкая цилиндрическая ленточка пластины достаточно большой протяженности имеют шероховатость Ra 0,1 мкм, прямолинейность рабочей кромки находится в пределах одного микрометра. Передний конец ножа имеет заборный конус.

Направляющие пластины закреплены в корпусе пайкой, их цилиндрические поверхности имеют также шероховатость Ra 0,1 мкм. Они не только выполняют роль поддержки развертки при работе, но и выглаживают обрабатываемую поверхность за счет пластического деформирования.

С помощью регулировочных винтов нужно придать рабочей кромке ножа обратную конусность в пределах нескольких микрометров, что благоприятно отразится на процессе резания. Регулировка позволяет получать требуемые размеры в пределах различных посадок пятого — седьмого квалитетов точности. Одна из направляющих размещена по отношению к ножу под углом 180°, что облегчает регулировку положения ножа путем контроля положения ленточки на режущей кромке с помощью микрометра с индикаторным отсчетом размера.

Очень важной особенностью конструкции однолезвийной развертки является то, что передний торец ножа 1 находится впереди направляющих 2 (рис. 7.13). Развертка начинает работу как однолезвийный расточной резец, исправляющий положение оси отверстия. Направляющие пластины 2 входят в отверстие правильного расположения, поддерживают развертку и выглаживают обработанную поверхность.

Рис. 7.13. Схема врезания развертки.

Однолезвийная развертка работает с высокой скоростью резания. Но высокая производительность достигается не только этим. Отпадает необходимость в использовании центровочного сверла, зенкера и черновой развертки. При обработке отверстий малого диаметра развертка работает после сверла, исправляя погреигности расположения просверленного отверстия.

Глубина резания при зенкеровании может составить несколько миллиметров, а при развертывании — десятые и сотые доли миллиметров. Подачу при развертывании применяют сравнительно большую. При зенкеровании подходы в выборе подачи близки к точению, а при развертывании подача на один оборот должна быть меньше длины калибрующего участка развертки.

При работе быстрорежущими инструментами скорость резания определяется материалом режущих инструментов. Твердосплавные зенкеры и развертки могут работать со скоростями до 50 м/мин.

Основное время t₀ при зенкеровании и развертывании определяют по формуле где L — длина хода инструмента, мм; s₀ — подача, мм/об; п — частота вращения инструмента, об/мин.

Длину хода L суммируют из длины отверстия, заборного конуса и калибрующей части (для развертки), а также небольшого перебега;

где D — диаметр режущего инструмента, мм; v — скорость резания, м/мин.

Подача s₀ при зенкеровании может быть достаточно большой, так как этот способ обработки чаще всего не является окончательным. При развертывании возможность выполнять обработку с увеличенной подачей обеспечивается наличием калибрующей части длиной несколько миллиметров.