Растачивание отверстий: что это такое и зачем применяется в металлообработке

20.08.2025 16:27:00

Время на чтение минут

Автор:
Пресс-центр ООО "Технологии приборостроения"

Растачивание отверстий — это одна из наиболее востребованных операций в металлообработке. Она используется для придания заготовке нужных размеров и геометрии, а также для достижения определенного класса чистоты поверхности. Чаще всего растачивание выполняют на токарных станках с применением специальных резцов. Такой метод подходит для деталей, изготовленных литьем или ковкой, которым требуется последующая обработка для достижения точных параметров.

Содержание

• Чем растачивание отличается от сверления?
• Суть технологии растачивания
• Этапы обработки отверстий
• Характеристики изделия, влияющие на выбор способа растачивания
• Критерии подбора оборудования
• Виды резцов для растачивания
• Конфигурация расточных резцов
• Растачивание сквозных отверстий
• Растачивание глухих отверстий
• Растачивание отверстий для восстановления
• Особенности восстановления
• Возможный брак при растачивании

Чем растачивание отличается от сверления?

На первый взгляд растачивание похоже на сверление, но эти процессы имеют принципиальные отличия:.

• по производительности растачивание уступает сверлению;
• по диаметрам, которые можно обрабатывать, и по точности отверстий растачивание имеет значительное преимущество.

Именно поэтому в ряде случаев эта операция остается единственным способом достичь нужных характеристик. Но при неправильной настройке оборудования или некорректном выборе инструмента также существует риск брака.

Суть технологии растачивания

Основная цель операции растачивания заключается в том, чтобы расширить уже имеющееся отверстие, снимая с его внутренней поверхности тонкие слои металла. Такой процесс решает сразу несколько важных задач:

• корректировка расположения оси отверстия по отношению к основной поверхности детали;
• достижение точной соосности при обработке нескольких отверстий одновременно;
• доведение внутреннего диаметра до требуемых размеров и технических параметров.

Во многих случаях именно расточка оказывается единственным вариантом для устранения ошибок, возникших в ходе сверления, а также для восстановления геометрии и работоспособности поврежденных или изношенных отверстий. Выбор метода растачивания зависит от целого ряда условий. Параметры, которые нужно учитывать:

• диаметр отверстия;
• его глубина;
• требуемая точность.

По конструкции различают следующие виды отверстий:

• сквозные — проходящие насквозь;
• глухие — с ограниченной глубиной;
• ступенчатые — с изменяющимся диаметром по глубине;
• пересекающиеся — соединяющие несколько каналов.

Этапы обработки отверстий

Растачивание, как и многие другие операции, делится на два основных этапа:

• Черновая обработка. На этом шаге снимается основной слой материала. Первичное отверстие может быть получено разными методами — сверлением, литьем, ковкой и другими.
• Чистовая обработка. Здесь уже важны точность и качество поверхности. Глубина резания обычно минимальная и не превышает 0,5 мм.

Характеристики изделия, влияющие на выбор способа растачивания

При подборе технологии растачивания учитываются свойства материала и особенности конструкции детали. Ключевые факторы:

• обрабатываемость металла;
• наличие легирующих элементов;
• твердость сплава;
• особенности формирования стружки;
• присутствие тонких элементов, которые могут вызвать вибрацию;
• возможность надежной фиксации заготовки;
• симметричность расположения отверстия (при эксцентричном положении растачивание может быть затруднено).

При массовом выпуске применяются специализированные резцы для ускорения работы.

Критерии подбора оборудования

Чтобы добиться качественного результата при растачивании цилиндрических отверстий, необходимо учитывать и параметры станка:

• тип и диаметр шпинделя;
• скорость вращения шпинделя;
• надежность фиксации детали;
• подачу СОЖ — важно брать во внимание расход и давление, чтобы избежать перегрева.

Именно сочетание всех этих факторов определяет стабильность процесса и конечное качество отверстия. Если хотя бы один из параметров подобран неправильно, результат может оказаться неудовлетворительным: появятся вибрации, нарушение геометрии или перегрев инструмента. Поэтому при планировании растачивания важно комплексно оценивать характеристики станка, свойства материала и требования к готовой детали — только так можно достичь точности и высокой чистоты поверхности.

Виды резцов для растачивания

Для выполнения расточных операций используется широкий спектр инструментов, которые различаются как по конструкции, так и по назначению. Основное деление происходит на цельные резцы и инструменты со сменными твердосплавными пластинами. Каждый вариант имеет свои преимущества: цельные применяются при небольших нагрузках и диаметрах, а сменные пластины удобны для интенсивной работы и обработки сложных деталей. При выборе инструмента важную роль играет глубина обрабатываемого отверстия. Если она превышает три диаметра, применяют только державочные резцы — цельные конструкции в таких случаях недостаточно жесткие и могут деформироваться.

Конфигурация расточных резцов

Форма расточных резцов представлена в двух основных исполнениях:

• с круглым стержнем — применяются для обработки отверстий малого диаметра (до 10 мм);
• с прямоугольным стержнем — используются при диаметрах от 40 мм и более, когда инструмент должен обладать повышенной жесткостью.

Помимо этого, различают инструменты с обычным расположением головки и с опущенной. Последний вариант считается более эффективным: благодаря тому, что режущая кромка располагается вдоль оси, увеличивается устойчивость резца и появляется возможность применять стержни большего диаметра.

Растачивание сквозных отверстий

Для этого обычно используют

• проходные резцы;
• оправки;
• борштанги с головками или блоками резцов.

Отличительная особенность проходных инструментов — их форма. Стержень сужается к передней части, а задняя часть головки заточена так, чтобы она легко входила в обработанное отверстие. Для фиксации резцов применяются державки с хвостовиками конического типа или продольные резцедержатели.

В случае глубокого растачивания востребованы многолезвийные оправки. Они значительно дороже обычных резцов, но обеспечивают высокую точность и качество при обработке отверстий большой глубины. Такие инструменты применяются тогда, когда особенно важны стабильность геометрии и чистота поверхности.

Растачивание глухих отверстий

Обработка глухих отверстий проводится в несколько последовательных этапов.

1. Сначала выполняется сверление или рассверливание до максимально возможного диаметра.
2. Далее идет черновая расточка, оставляющая небольшой припуск.
3. После этого дно отверстия доводят до требуемого состояния.
4. На последнем этапе выполняется чистовая расточка, которая обеспечивает точный диаметр и необходимую шероховатость.

Особое внимание уделяется зоне возле дна. Приближаясь к конечной глубине (за 5 мм до дна), подачу нужно снизить, а заключительный участок рекомендуется обрабатывать вручную.

Для глухих отверстий небольшой глубины (100—150 мм) допустимо использование проходных резцов. Если глубина значительная, лучше применять специальные расточные головки, обеспечивающие более надежное качество обработки.

Растачивание отверстий для восстановления

Расточка отверстий широко применяется в ремонтной практике, когда необходимо вернуть деталям утраченные размеры и форму из-за износа или повреждений в процессе эксплуатации. Такая операция позволяет продлить срок службы узлов и оборудования без полной замены элементов. Используют стационарные станки, специализированные расточные и мобильные установки.

• Токарные станки незаменимы, если требуются высокая точность и соосность нескольких отверстий.
• Вертикальные расточные механизмы часто задействуются при ремонте ДВС, например, для обработки цилиндров блока.
• Мобильные комплексы востребованы, когда невозможно доставить крупное оборудование на ремонтное предприятие. Они устанавливаются прямо на объекте и позволяют восстановить отверстия проушин ковшей экскаваторов, узлов шахтного оборудования, фланцев и арматуры трубопроводов.

Переносные расточные установки состоят из электродвигателя, шпинделя с патроном, расточной штанги с режущими элементами и системы опор. Во время работы оборудование закрепляется прямо на ремонтируемой детали, что гарантирует жесткую фиксацию, правильное соосное расположение инструмента и высокую стабильность обработки.

Особенности восстановления

Восстановительное растачивание почти всегда сопровождается увеличением диаметра отверстия. Например, при ремонте цилиндров двигателя устанавливаются специальные ремонтные поршни большего размера.

В других случаях перед расточкой проводится подготовка поверхности. Чтобы вернуть детали исходные параметры, на изношенную стенку отверстия наносят слой металла с помощью

• сварки;
• напыления;
• лужения.

После этого заготовка подвергается расточке до нужного диаметра, обеспечивается соответствие точным размерам и требованиям к шероховатости.

Возможный брак при растачивании

Как и в ситуациях с другими видами механической обработки, при расточке возможны дефекты. Наиболее распространенные из них:

• неполная обработка поверхности;
• расхождение фактического диаметра с заданным;
• низкое качество полученной поверхности;
• деформация формы отверстия (овал, многоугольник вместо круга).

Каждый вид брака имеет свои причины.

• Неполная обработка возникает из-за смещения оси отверстия относительно плоскости детали, слишком малого припуска или некорректной установки заготовки в патрон. Такие дефекты исправить практически невозможно.
• Неверный диаметр часто является следствием неправильной установки глубины резания или прогиба резца. Исправить проблему можно дополнительной расточкой, если запас диаметра это допускает.
• Низкая чистота поверхности связана с завышенной подачей, неправильно выбранной скоростью резания, тупым инструментом или вибрацией. Этот дефект устраняется путем оптимизации режимов обработки и замены режущей кромки.
• Овальные или граненые отверстия образуются при чрезмерном зажиме заготовки кулачками патрона. Решение — ослабить зажим и снизить подачу вместе с глубиной резания.

Растачивание отверстий по праву считается одной из базовых и наиболее значимых операций в сферах машиностроения, ремонта и сервисного обслуживания техники. Этот процесс универсален: он одинаково эффективен как для создания новых отверстий с заданными параметрами точности и шероховатости, так и для восстановления изношенных или поврежденных деталей, что особенно актуально в условиях длительной эксплуатации оборудования.

Современные технологии и широкий выбор инструментов позволяют достигать высокой точности даже при работе со сложными заготовками, обеспечивать правильную геометрию отверстий и их соосность. Использование стационарных станков дает возможность обрабатывать детали в условиях производства с максимальной точностью, а применение мобильных расточных установок позволяет ремонтировать крупногабаритные конструкции и узлы прямо на месте их эксплуатации, что существенно сокращает время простоя техники и снижает затраты на демонтаж.

Таким образом, расточка отверстий не только повышает надежность и срок службы оборудования, но и обеспечивает экономическую выгоду предприятиям за счет продления ресурса дорогостоящих узлов и минимизации затрат на замену деталей. Именно поэтому данная операция остается востребованной как в серийном производстве, так и в ремонтных работах любой сложности.