Такое приспособление исключает необходимость использования специальных сверл и позволяет просверлить квадратное отверстие нужного размера. Недостатком этого приспособления является то, что зажим шпинделя необходимо менять в зависимости от диаметра используемого сверла.
Все о сверлах для квадратных отверстий
В то время как большинство современных мастеров без проблем сверлят круглые отверстия, не каждый способен просверлить квадратное отверстие. Однако это не так сложно, как может показаться на первый взгляд, как для дерева, так и для металла. Для выполнения этой задачи необходимо использовать специальные инструменты и оборудование. Интересно, что каждый из них работает по принципу простейших геометрических форм.
Особенности
Устройство для сверления квадратных отверстий по своей конструкции больше похоже на фрезерный станок, чем на дрель. Однако местные мастера обычно называют изделие сверлильным станком, а производители — дрелью.
Согласно кинематике, лежащей в основе движения этого устройства, очевидно, что разрезание обрабатываемого материала происходит исключительно через боковую поверхность, а точнее через 4 такие поверхности. Этот режим характерен не для дрели, а для фрезы. Но вращательных движений недостаточно, чтобы просверлить хорошее, ровное, квадратное отверстие. Фреза должна не только вращаться, но и колебаться — также вокруг своей оси.
Также важно, чтобы вращение и колебание происходили в противоположных направлениях.
Только скорость вращения сверла может определяться характеристиками электродрели или другого используемого инструмента. Однако следует учитывать, что сверление квадратного отверстия происходит не очень быстро и производительность низкая.
Для сверления квадратного отверстия одного треугольника Рело недостаточно — сверло должно иметь канавки для удаления мусора, т.е. сверла. Для этого на рабочей поверхности сверла выгравированы 3 полуэллиптические окружности.
Это уменьшает момент инерции фрезы, снижает нагрузку на шпиндель и повышает производительность резания фрезы.
Виды и их устройство
Для сверления квадратных отверстий чаще всего используются сверла Ватта. Особенностью их конструкции является то, что в их основе лежит не квадрат, а треугольник, треугольник Реуло. Принцип работы дрели заключается в следующем: Треугольник движется по эллиптическим дугам и образует своими точками идеальный квадрат. Единственным недостатком может быть небольшое округление вершин угла 4. Квадрат получается в случае 4 эллипсоидных дуг, а движение треугольника Райло равномерное.
Следует отметить, что треугольник Реуло — это конструкция, уникальная по своим свойствам. Только таким образом можно было создать отверстия для сверления квадратных отверстий. При использовании этого продукта следует учитывать, что ось, вокруг которой он вращается, обязательно должна описывать эллиптические дуги и не лежать в точке. Зажимное устройство должно быть сконструировано таким образом, чтобы оно не препятствовало движению треугольника. Когда треугольник движется в соответствии с правилами, в результате получается ровный квадрат, и только 2 % общей площади остается нетронутой (благодаря закругленным углам).
Для сверления квадратных отверстий используется специальное сверло. Это так называемый бур Ваттса, который имеет треугольную форму. Главная особенность этого сверла заключается в том, что треугольный конец сверла Rölö (названного в честь его основателя) имеет режущую поверхность из трех равных окружностей.
История появления инструмента
Конструкция дрели Watts основана на треугольнике Reuleau. Чтобы получить такую форму, необходимо нарисовать равносторонний треугольник и три окружности. Их центры находятся в углах треугольника, а радиус соответствует стороне треугольника. В результате получается треугольник с закругленными сторонами. Немецкий инженер Ф. Рело обнаружил, что при определенных вращениях новая форма имеет орбиту, максимально приближенную к квадрату.
Треугольник Рело:
В 1916 году Уоттс запатентовал специальное устройство. Его техническая разработка позволила перемещать сверло таким образом, чтобы обеспечить получение прямоугольных отверстий.
Дрель Watts:
Особенности конструкции и применения
Для изготовления инструмента используется углеродистая и легированная сталь, твердость которой составляет от 52 до 60 HRC. Они различаются по диаметру, форме хвостовика и используются для заготовок разной толщины.
Рабочая часть инструмента имеет треугольный профиль «Reno» с тремя углублениями. Такая форма облегчает эвакуацию заготовок и уменьшает момент инерции. Кроме того, значительно снижается нагрузка на шпиндель и повышается производительность резания инструмента.
Когда вы сверлите квадратное отверстие, насадка Watts создает квадратное отверстие со слегка закругленными углами. Он имеет параллельные стороны и идеальную геометрию. Площадь углов составляет не более 2% от общей площади поверхности заготовки.
Дрель Watts используется в сочетании с другими инструментами. При работе на станках используется специальный адаптер шпинделя. Он имеет сложную конструкцию и позволяет зацеплять инструмент со смещенным центром и перемещать его по требуемой траектории.
Накладные станины используются для обработки заготовок в бытовых условиях. Они фиксируют сверла и соединяются с патронами через адаптер. С помощью этого оборудования сверление можно выполнять на токарных и фрезерных станках.
Другие варианты получения квадратных отверстий
Помимо специальных сверл, для получения квадратных отверстий используются и другие методы. К ним относятся:
- Лазерная резка. Это позволяет делать отверстия с наиболее точной геометрией и выполняется на станках с ЧПУ.
- Наиболее точная обработка отверстий с самыми точными размерами достигается при использовании станков с ЧПУ. Это достигается путем пробивки или выемки штампов и используется в массовом производстве.
- Картина сваркой. В заготовке просверливается круглое отверстие, диаметр которого совпадает с диаметром окружности, описанной вокруг квадрата. Затем углы свариваются с помощью сварочного аппарата и графитового шаблона марки MPG или EEG.
- Используйте пуансон. Для небольших отверстий размером до 70 x 70 мм.
В домашних условиях вы можете использовать зубило и напильник, чтобы сделать квадратное отверстие из круглого. Сначала на заготовке гравируется квадрат нужного размера. Затем углы квадрата укрепляются сверлом малого диаметра, а металл внутри метки удаляется грубым сверлом. Наконец, края и углы выпрямляются с помощью напильника и стамески. Если вы хотите просверлить в древесине квадратное отверстие, используйте специальный набор сверл, состоящий из внутреннего сверла диаметром от 6 до 18 мм и стамески.
Для сверления квадратных отверстий используется специальное сверло. Это так называемый бур Ваттса, который имеет треугольную форму. Главная особенность этого сверла заключается в том, что треугольный конец сверла Rölö (названного в честь его основателя) имеет режущую поверхность из трех равных окружностей.
Геометрические параметры
- Диаметр, в мм,
- Общая длина, в мм,
- Длина рабочей части, мм,
- угол заточки, в градусах.
При выборе сверла для квадратных отверстий также важно обратить внимание на хвостовик, который должен совпадать с осью инструмента или набора инструментов для его крепления. Сверление квадратных отверстий следует выполнять после предварительной разметки и сверления центра будущего отверстия. Рекомендуется начинать сверление на низких скоростях, а затем переходить на скорость, указанную в паспорте станка или инструмента.
Как еще можно выполнить квадратное отверстие
Многие люди задаются вопросом, какими методами можно просверлить квадратное отверстие, если дрель Ватта недоступна. На производстве тонкие металлические стенки пробиваются, а более толстые детали отливаются, свариваются или сверлятся с помощью технологии лазерного или электрического сверления. Кроме того, через торговую сеть можно приобрести специальные комплекты перфораторов, предназначенные для изготовления квадратных отверстий размером до 70х70 мм. Набор состоит из следующих частей
- пунш,
- the,
- ограничитель хода,
- направляющее кольцо,
- держатель пуансона.
Перфоратор приводится в действие с помощью гидравлического домкрата.
Очень простой и неэффективный метод — просверлить отверстие сверлом, диаметр которого соответствует стороне квадрата, а затем выровнять его с помощью шлифовальных машинок и напильников. Для листового металла небольшой толщины можно изготовить квадрат следующим образом: Возьмите сверло небольшого диаметра и просверлите квадрат сначала по углам, а затем на определенном расстоянии по окружности. Затем вам останется только вынуть деталь, зачистить ее и при необходимости отшлифовать. Однако такие отверстия могут быть выполнены, если нет требований к шероховатости и точности параметров поверхности.
В видеоролике наглядно показано, как просверлить круглое отверстие в квадратном отверстии с помощью дрели Watts:
Мы просим тех, кто работал с этим буром, поделиться своим опытом в разделе комментариев к тексту и сообщить нам, какое оборудование или инструмент использовался и какие тонкости были учтены при его эксплуатации.
Рабочая зона имеет специальные канавки, которые отводят стружку из зоны резания. Эти канавки также уменьшают нагрузку на патрон, повышая производительность резания и снижая инерцию. Работа дрели с квадратным приводом показана на видео.
Иные способы получения квадратных отверстий в металле
Помимо обработки заготовок сверлами Ватта, для получения квадратных отверстий в металле используются следующие методы и способы.
-
Лазерная резка. Это наиболее эффективный способ получения квадратных отверстий в металле с заданными параметрами. Точность находится на максимальном уровне. Лазерная резка квадратных отверстий производится на сложных и дорогостоящих станках с ЧПУ.
Использование обычных сверл и напильников. Метод заключается в следующем.
- Поверхность заготовки размечается (рисуется квадрат).
- По углам квадрата с помощью корончатого сверла отмечаются центры вспомогательных отверстий.
- Они высверливаются сверлом малого диаметра.
- Используйте большое сверло, чтобы удалить большую часть материала внутри отверстия.
- Углы и поверхности будущего квадратного отверстия сглаживаются напильником.
Рисунок 2: Лазерная резка — самая эффективная технология!
