8.4. Число, форма и расположение стружечных канавок разверток.

Развертки снимают малые припуски, измеряемые в десятых долях миллиметра. Поэтому объем снимаемой стружки небольшой и не требует глубоких стружечных канавок. Поэтому число зубьев разверток относи­тельно большое. Рассчитывать число зубьев можно по формуле:

z = 1,5 +G.

Для разверток из инструментальных сталей (цельных) чистовых G = 4, а черновых G = 2 . Для разверток с пластинками твер­дого сплава С = 0. Для облегчения контроля диаметра разверток число зубьев принимается четным, Обычно z = 4…12 .

При развертывании отверстий с повышенными требованиями к ка­честву применяют развертки с неравномерными окружными шагами (рис.8.4).

Рис.8.4. Окружные шаги развертки.

Объясняется это следующим образом. В процессе резания всегда имеют место колебания нагрузки на зуб, вызванные неравномер­ной плотностью обрабатываемого металла, наличием различных включений. Если развертка имеет совершенно одинаковые окружные шаги, могут возникнуть периодически повторяющиеся увеличения нагрузки, и развертка дает неправильное отверстие с граненой поверхностью. Неравномерный шаг позволяет уменьшить вредное влияние этого явления.

θ₁ ≠ θ₂ ≠ θ_3.

При выборе варианта неравномерности шага следует отдать предпочтение такому, при котором накрест лежащие углы будут равными

θ₁ = θ₄, θ₂ = θ₅, θ₃ = θ₆

При этом каждая пара противолежащих зубьев будет лежать своими кромками на одном диаметре, в результате чего контроль диаметра не усложняется.

Разные окружные шаги приводят к неравномерности нагрузки на зубья развертки. Кроме того, возникают технологические трудности при нарезании канавок. Поэтому разница угловых шагов делается не­большой. Обычно

θ_max - θ_min ≤ 6˚.

Так как стружки снимается мало, к форме стружечной канавки не предъявляется повышенных требований. Она выполняется простой в технологическом отношении (рис.8.5.а).

Задний угол затачивается по фаске размером F = 0,3…1,7 мм (при D = 3 ... 50). Угол впадины  = 75 ... 90°.

Для уменьшения концентрации напряжений и опасности появления трещин, а так же уменьшения опасности заклинивания стружки, делается радиус округления

r = 0,3…1 мм.

Для крупных развёрток (диаметром ≥20 мм) снимающих большой объем стружки, для лучшего размещения ее спинку рекомендуется вы­полнять по радиусу ( рис.8.5.б)

R = 15…25мм.

Для развёрток с пластинками твёрдого сплава (рис. 8.5.в)

F = 2,2…5 мм,  = 65˚…90˚, r = 0,3…1,5 мм.

Рис. 8.5. Профили стружечных канавок разверток. а – для D < 20, б – для D ≥ 20, в – для разверток с припаянными пластинками твердого сплава.

Большинство разверток имеют прямые зубья. Однако, при развёртывании отверстий с пазами, при повышенных требованиях к качеству поверхности применяют винтовые канавки.

Правым считается вращение инструмента по часовой стрелке, левым - против часовой, если смотреть со стороны шпинделя станка или хвостовика инструмента.

Правой винтовой считается по "правилу буравчика" винтовая, если при вращении по часовой стрелке она будет перемещаться в осе­вом направлении от наблюдателя (ввинчиваться), а левой - к наблю­дателю (вывинчиваться).

При выборе направления канавок следует учитывать следующие явления (рис.8.6).

Как видно из схемы, при винтовом зубе возникает осевая состав­ляющая . При одноимённом направлении винтового зуба и вращения (рис. 8.6,б) составляющая направлена по подаче (вперёд). В результате может иметь место "самозатягивание" инструмента в от­верстие. При этом зазоры в подшипниках шпинделя выбираться не будут. Инструмент будет работать неспокойно. Это приведет к низкому качеству поверхности. Поэтому для разверток, основное назначение кото­рых - обеспечивать высокую точность и качество поверхности, такой вариант неприемлем.

Рис. 8.6. Направление стружечных канавок разверток: а – прямые, б – винтовые правые при правом вращении (для разверток не применяется); в – винтовые левые при левом вращении.

При разноимённых направлениях винтового зуба и вращения осевая (рис. 8.6.в) составляющая всегда направлена на шпиндель станка. Зазоры в подшипниках будут выбираться, и качество обработанной поверхности будет высоким. Стружка при этом варианте будет сходить вниз. Поэтому такой вариант рекомендуется для сквоз­ных отверстий.

Угол наклона винтовой обычно принимают:

для твердой стали и серого чугуна ω = 7 ... 8°,

для стали средней твердости и мягкого ковкого чугуна ω = 12 ...20°,

для алюмининия и легких сплавов ω = 35 ... 45°.

Развертки с пластинками из твердого сплава из технологических соображений часто делают не с винтовыми канавками, а с косыми (с плос­кой передней поверхностью), наклоненные под небольшим углом ω = 3 ... 5°. При больших значениях ω будет значительное ко­лебание передних углов по периметру режущих кромок.