Свредло на Watt за пробиване на квадратни отвори: описание, размери

Пробиване на квадратни дупки - тренировка Watts и принципа на триъгълника Reuleaux

Почти всеки знае как да пробие кръгла дупка, но не всеки знае за бормашина за квадратни отвори. Междувременно можете да пробиете квадратна дупка както в продукти от иглолистна дървесина, така и в по -твърди метални части. За решаване на такъв проблем се използват специални инструменти и устройства, чийто принцип се основава на свойствата на най -простите геометрични фигури.

Пробийте Watts

Принципи на работа и дизайн

За да се пробие квадратна дупка, обикновено се използва бормашина Watts, чийто дизайн се основава на такава геометрична фигура като триъгълника Reuleaux. Една от най -важните характеристики на такава фигура, която е площта на пресичане на три равни кръга, е следната: ако към такъв триъгълник е изтеглена двойка паралелни опорни линии, тогава разстоянието между тях винаги ще бъде постоянен. По този начин, ако преместите центъра на триъгълника на Reuleaux по траектория, описана от четири елипсоидални дъги, неговите върхове ще нарисуват почти перфектен квадрат, който ще има само леко заоблени върхове.

Свойство на триъгълник Reuleauxo

Уникалните свойства на триъгълника Reuleaux направиха възможно създаването на бормашини за квадратни отвори. Особеността на използването на такъв инструмент е, че оста на неговото въртене не трябва да остава на място, а да се движи по гореописаната траектория. Естествено, това движение не трябва да бъде възпрепятствано от патрона на оборудването. С помощта на такава бормашина и подходящото оборудване се получава квадратна дупка с идеално плоски и успоредни страни, но с леко заоблени ъгли. Площта на такива необработени ъгли е само 2% от площта на целия квадрат.

Изработване на устройство за пробиване на квадратни отвори

Използвайки свредлата на Watts, базирани на принципа на триъгълника Reuleaux, е възможно да се пробият квадратни дупки в метални заготовки, дори на конвенционална машина, която не е оборудвана със специални приставки. За да създадете квадратна дупка в дървена част, можете да използвате и обикновена бормашина, но за това тя трябва да бъде оборудвана с допълнителни устройства.

Можете да направите просто устройство, което ви позволява да пробивате квадратни дупки в дървени заготовки съгласно следните препоръки.

• Като начало с помощта на лист шперплат или дървена дъска с малка дебелина е необходимо да се направи самият триъгълник на Reuleaux, чиито геометрични параметри трябва да съответстват на диаметъра на използваната тренировка Watts.
• Свредлото трябва да бъде здраво закрепено върху повърхността на произведения триъгълник.
• За да може триъгълникът на Reuleaux и фиксираната върху него свредло да се движи по необходимата траектория, е необходимо да се направи дървена направляваща рамка. Във вътрешната част на рамката трябва да изрежете квадрат с геометрични параметри, които напълно съответстват на размерите на отвора, който ще пробиете.
• Рамката се фиксира върху бормашината с помощта на специална шина, докато центърът на триъгълника Reuleaux, поставен в направляващата рамка, трябва да съвпада с оста на въртене на патронника на електроинструмента.
• За да се придаде въртящ момент на бормашината за направа на квадратен отвор, но без да се създават ограничения за движението на инструмента в напречна посока, опашката е свързана с патронника чрез трансмисионен механизъм, работещ на принципа на витлов вал на камион.
• Дървеният детайл, в който е необходимо да се пробие квадратен отвор, трябва да бъде здраво фиксиран, като същевременно го позиционира така, че центърът на бъдещия отвор стриктно да съвпада с оста на въртене на свредлото, използвано за обработка.

Чертеж на части за пробиване на квадратни дупки

Таблица 1. Размери на направляващите втулки

Таблица 2. Размери на свредлото (кликнете за увеличаване)

След като сте сглобили такова просто устройство, след като сте фиксирали надеждно всички елементи от неговата структура и детайла, който ще се обработва, можете да включите електрическата бормашина и да започнете процеса на пробиване.

Както бе споменато по -горе, квадратна дупка, пробита с такова устройство, ще има абсолютно равни и успоредни страни, но ъгловите й участъци ще бъдат леко заоблени. Решаването на проблема със заоблени ъгли не е трудно: можете да ги промените с помощта на обикновен файл.

Свредлото на Watt и квадратен отвор, направен с него в метален детайл

Геометрия на бормашина (+ видео)

Както бе отбелязано по -рано в този материал, контролът върху стружки е един от най -важните моменти, които се вземат предвид на първо място по време на механичната обработка.

Освен това е необходимо да се обърне дължимото внимание на геометрията, която ще бъде разгледана в тази статия. Въпреки факта, че в тематичната литература геометрията на стругача се разглежда доста често, статията се откроява сред подобни материали.

Авторът, въз основа на натрупания опит, предлага свой собствен избор, който ви позволява да се запознаете с основните аспекти и да погледнете геометрията на инструмента от съвсем различен ъгъл.

Като начало, нека разгледаме основните параметри на геометрията на режещата част на свредлото.

Подценяване на задната повърхност

Подценяването на фланга е свободното пространство между режещия ръб и външния диаметър. Ъгълът на депресия на фланга може да се увеличи, макар и за сметка на здравината на режещия ръб, и в такива случаи най -доброто представяне се постига при обработка на меки материали. Когато използвате широк ъгъл, имайте предвид нежелания ефект върху върха на свредлото, който трябва да се вземе предвид при високи скорости на рязане.

Ъгълът на наклон на спиралния жлеб

Ъгълът между оста на свредлото и неговите спирали се нарича ъгъл на наклон на спиралните канали. Ъгълът на спиралата е най -важният фактор за оптимална евакуация на стружки. Свредлото с широк наклон се препоръчва за материали с ниска якост, с диапазон от стандартни размери на ъглите 15-40 °.

Дължина на спираловиден жлеб

Дължината на спиралната канавка се измерва от върха на свредлото, където са разположени всички ръбове, до мястото, където свършват канавките. Дължината на каналите трябва да бъде по -голяма от дълбочината на отвора, така че стружките да не се натрупват или да се забиват вътре. Авторът препоръчва използването на максималната възможна дължина на жлеба.

Жлеб с две полета

Дизайнът с двойни канали осигурява стабилност и ви позволява да пробиете дупка с повишена точност.

В някои случаи при обработка на здрави материали трябва да се избере геометрия с намалени полета, например, за да се подобри пробиването на алуминий.

Ъгъл на върха

Основната цел на ъгъла на хлабина е да намали контакта между свредлото и детайла.

Ъгълът на греблото може да бъде положителен, нулев или отрицателен, в зависимост от местоположението спрямо оста на свредлото. Обикновено този ъгъл е положителен и е около 12º.

Източник на материал: превод на статията Геометрии на счупване при пробиване, Compositemachining.org

Автор на оригиналната статия: Хосе (JOSE)

Ръчно заточване на усукващи бормашини

Каним ви да се запознаете с учебното видео на руски, намерено от нас в YouTube

Критерии за избор на качествен вариант

По -долу ще разгледаме основните видове устройства за изрязване на дупки в дърво, но засега ще очертаем критериите, на които всяка опция трябва да отговаря, независимо от нейната модификация:

Евтините комплекти бормашини са толкова ненадеждни, че могат да издържат само за еднократна употреба.

Алтернативни начини за направа на квадратни дупки

Получаването на радиус дъги води до значително намаляване на качеството на получения продукт. Ето защо често се обмислят други методи за правене на квадратна дупка:

1. Лазерните инсталации са широко разпространени днес. Те могат да се използват за обработка по дадена траектория; когато лъчът е фокусиран, металът се нагрява, поради което се образува необходимата повърхност.
2. Методът за щамповане се използва от дълго време. Той предвижда използването на специално оборудване, което е в състояние да упражнява високо налягане върху листове и други детайли. Недостатъкът на този метод е високата цена на оборудването, както и възможността за получаване само на плитки разфасовки.
3. При използване на газово заваряване също е възможно да се образува правоъгълна форма. Тази технология обаче се характеризира с ниска практичност при използване, получените продукти са с ниско качество.

В продажба има специални комплекти перфоратори, които също могат да се използват в този случай. Комплектът е представен от комбинация от следните елементи:

1. Втулка за водене на удара.
2. Специален държач.
3. Спиране на пътуване с пръстен.
4. Матрица.

Перфоратор

За да се упражни голямо натоварване на работния инструмент, се използва хидравличен крик. Тази технология се характеризира с факта, че получената фигура има чисти и равномерни ръбове, тоест не се изисква допълнителна обработка за подобряване на качеството на повърхностите.

Изрязване на неправилни дупки

Проектиране с Shape Merge

Сега, когато преминахме към по -интересни методи, нека поговорим за проектирането с инструмента Shape Merge. Проектирането ви помага да "наслагвате" сплайн в свободна форма върху полигоните на обектите и след това да ги манипулирате. Нека разгледаме един пример. Създайте куб и.

Изберете куба и изберете Създаване - Съединение - Обединяване на форма.

Натиснете бутона Pick Shape, надписът се прожектира върху нашия куб.

Сега кубът може да се преобразува в редактируем Poly и след това да се изреже вдлъбнатина чрез екструдиране на надписа с помощта на Extrude

Моля, обърнете внимание, че при превода на Poly се появяват много ненужни ръбове. Разбира се, това е най -добре да се избягва.

Също така си струва да се отбележи, че шлицът не може да се приложи правилно към извита повърхност, използвайки този метод. Лежейки върху дъгата, формата ще бъде изкривена.

Всеки дизайн, независимо дали във вашия дом или в производството, включва работа с метал.

Често по време на работа с този материал може да възникне въпросът: как да изрежете кръг?

Заслужава внимание, тъй като трудоемкостта на процеса на изпълнение на работата и качеството на резултата пряко зависят от избора на правилния инструмент и технология.

Металът може да бъде тънък или дебел и здрав, така че за рязането му се използват различни инструменти.

Изборът на материали и технологията на рязане също зависи от какъв диаметър е необходим кръгът и колко гладък трябва да бъде той.

Използване на мозайката

Ако има нужда от идеално плосък кръг, можете да използвате електрически, за да го изрежете.

Работата се извършва на няколко етапа:

• Първо се определя дебелината на метала и се избира подходящият трион за електрически прободен трион.
• Преди да изрежете кръг в метал с мозайката, очертанията на кръга, който ще бъде изрязан, се очертават върху работната равнина.
• С помощта на бормашина и бормашина (с диаметър от осем до десет милиметра) се изрязва отвор, от който ще започне работата.
• Ножът на трион за трион е поставен в получения отвор и рязането продължава, както е планирано.

Рязането с този инструмент не отнема много време и усилия. Освен това с помощта на мозайката можете да получите кръг с перфектни ръбове. Но този инструмент се използва само за работа с метал с минимална или средна дебелина (например 2 - 3 мм).

Приложение за мелница

Мелницата се използва при работа с метал с малка дебелина. Можете да оформите кръгла дупка с този инструмент, като следвате тези стъпка по стъпка съвети:

• Преди да изрежете кръг в метала с мелница, се извършва маркировка, така че контурите му да са ясно видими.
• По цялата дължина на очертания чертеж с диска на мелницата се изрязват къси сегменти, които в крайна сметка ще се свържат.
• Формата ще прилича повече на многогранник, отколкото на кръг. Следователно, след края на рязането продуктът се обработва и почиства, докато ръбовете са достатъчно равни и гладки. За обработка можете да използвате и мелница. Ако кръгът е широк, можете да смилате контурите с голям диск.

Когато обработвате изрязан кръг с мелница, трябва да внимавате дискът да е вътре в отвора и в същото време да се намира в една и съща равнина с работния лист.

Пробивна стомана

Днес висококачествените бормашини, които работят бързо и за дълго време, са направени от високолегирани стомани. В своя състав такива сплави съдържат повече от 10% легиращи добавки като волфрам, хром, ванадий и молибден. Различни проценти на елементи и различни методи за втвърдяване на стоманени профилни сплави, които се различават по твърдост, якост, устойчивост на удар, цена и други характеристики.

Металните бормашини са най -широко използваните консумативи за електрическо оборудване по няколко причини:

• Металните изделия най -често се нуждаят от отвори за закрепване: резбови връзки, нитове и други видове връзки.
• Свредла за метал могат да се използват и при работа с по -меки материали, например с дърво.
• Технологията на производство на този вид продукт е подобна на принципите на производство на бормашини за различни приложения.

В Русия и много други страни най-голямо търсене има свредла от високоскоростна стомана P6M5, която съдържа волфрам и молибден. Силата и цената на продуктите се увеличават значително, когато кобалтът се добави към сплавта или свредлата са покрити с охлаждащо разпръскване на титанов нитрид.

Стъпка 3: Прикрепете държача на главината

След като сте извадили старата касета, започнете да инсталирате оборудването от комплекта.

Първо трябва да инсталирате друга касета от комплекта.

1. Когато главата на изтласкващия механизъм се върне в вдлъбнато положение, натиснете патронника нагоре с плавни движения, докато конусът се заключи в бабката.За да направите това, поставете конуса в отвора и завъртете, докато усетите, че ходът става по -стегнат. Ако касетата изпадне, когато извадите ръката си, повторете тази стъпка отново.
2. Когато конусовият патронник е на мястото си, ударете го веднъж с чук. Когато тази стъпка приключи, патронникът трябва да работи без най -малкото външно движение. Фиксираме държача на ръкава.
3. След като инсталирате новия патронник, просто плъзнете държача на втулката над него и затегнете горната дръжка. Когато завършите тази стъпка, отбележете на каква височина стойката на шпиндела е прикрепена към държача. Ако го поставите твърде високо, тогава просто не можете да поставите свредлото в патронника.

Как да изберем свредло за стъкло или керамика

Професионалните майстори в колекцията си имат бормашини за всеки материал: тухла и бетон, метал и пластмаса, диамантена бормашина за стъкло и керамика. Стъклото е изключително капризен материал и изисква използването на висококачествена и издръжлива бормашина. Стъклените и керамичните повърхности могат да се обработват с диамантени свредла на върха. Качеството на такива продукти се определя от метода на тяхното производство. Най -тънките и най -евтините бормашини се произвеждат чрез галванизиране. По -здрави инструменти се произвеждат по прахообразен метод. Те се отличават с издръжливост и стабилност на работата. Сравнително евтини свредла с висока якост с повишена абразивност се произвеждат по съвременния вакуумен метод.

Необходими са добри умения за пробиване на дупка в стъклена повърхност. Този дълъг и трудоемък процес се извършва плавно и бавно при максимална скорост без натиск, само с диамантена бормашина, поставена строго вертикално. Дупката трябва постоянно да се навлажнява с вода, за да се охлади. Това действие е по -скоро като издраскване на дупка с диамантени зърна.

Ако имате под ръка необходимите инструменти и свредла с правилния размер, всяка ремонтна работа ще бъде извършена бързо и ефективно.

Малко история с геометрия

Още през 15 век легендарният Леонардо да Винчи, изучавайки свойствата на геометричните фигури, обърна внимание на така наречените геометрични обекти с еднаква дебелина. Има безкраен брой такива фигури, но най -простият - в допълнение към окръжност - е заоблен триъгълник, който може да бъде оформен, както следва

Начертава се равностранен триъгълник, всеки от ъглите на който е свързан с кръгла дъга, изтеглена от центъра на противоположната страна. Особеността на такъв триъгълник ще бъде, че всичките му страни ще имат постоянна ширина, която е равна на дължината на страната на първоначалния равностранен триъгълник.

Практическа полза от този факт е научена от Л. Ойлер, който три века по -късно демонстрира въртенето на такъв закръглен триъгълник: първо около собствената си ос, а след това с известна ексцентричност, тъй като карданният механизъм вече е бил известен на науката и технологията на това време.

Германският инженер F отиде още по -далеч в практическото използване на тази цифра.

Reuleaux, който обърна внимание на факта, че траекторията на ъглите на движещ се триъгълник при определени методи на неговото въртене е много близо до квадрат. Само директно в ъглите на квадрата външната повърхност описва дъга с малък радиус

В съвременната техническа литература такъв триъгълник се нарича триъгълник на Роло, въпреки че тази цифра всъщност вече няма ъгли.

Ще минат още няколко десетилетия и англичанинът Г. Уотс ще измисли устройство, което може да осигури гарантирана квадратна траектория за металорежещ инструмент. Техническото решение за бормашината Watts е патентовано през 1916 г., а година по -късно започва серийното производство на такива инструменти.

Таблица - какви материали с каква скорост да пробиете

просто нека уточним, че кандидатите за дисертация не пробиват с бормашини, а избират режима на пробиване, скоростта на подаване на свредлото, вида на охлаждащата течност и нейната консумация на стационарна инсталация за твърдо определена проба. Представяте ли си как се различава валцуваният метал от завода в Череповец от Магнитогорск или Нижнесалдински? Те сложиха шпаргалка с цифри върху партида метал за този проверител и той я взе. И в нашия случай какво, връщане към началото? Мъж си купи бормашина, отдолу има ръждясало парче желязо и трябва да се пробие ... ... ...

И все пак се чудя каква степен трябва да има след пробиване с домакински бормашина? С компютрите имам различна аналогия. Хората търсят всички тези таблици и готови решения, защото тренировката е глупава, нито Windows, нито дори Android ... И колко лесно би било (и най -важното не е нужно да мислите) - сензорът за бормашина определи вида на материала, отчете необходимия тип тренировка, след инсталирането на правилния тип има изчисление на скоростта, подаване и дори пръскане на охлаждащата течност в правилните интервали .... Е, в заключение ще ви информирам, че такова чудо на инженерната мисъл ще се продава изключително на аматьори с нуждите от 20-30 дупки годишно …….

За тренировката на Уотс и триъгълника на Роло

За да разберете как работи бормашината Watts, трябва да направите кратка екскурзия в геометрията. Още през 15 век математиците се интересуват от интересните свойства на плоските фигури с еднаква дебелина. Най -известната такава фигура е кръгът. Друга проста форма в този ред е закръгленият триъгълник.

Тази цифра се получава така. За основа се взема равностранен триъгълник. След това от всеки връх на триъгълника се изчертава окръжност с радиус, равен на страната на триъгълника. В резултат на това ще получите нова форма с извити страни (вижте снимката по -долу).

Малко по -късно ученият Л.

Ойлер обърна внимание на интересната траектория на въртене на заобления триъгълник. Тогава инженерът Роло видя, че с определен начин на завъртане на фигурата, траекторията на нейните върхове описва форма, много близка до квадрат.

За да направите това, е необходимо да се въртите с известна ексцентричност. С това движение се образуват незначителни закръгления само във вътрешните ъгли на получения квадрат. Такъв триъгълник е известен днес като триъгълник на Роло.

В началото на 20-ти век английският учен Уотс успя да измисли и патентова техническо решение, което да осигури такова движение на металорежещ инструмент, така че в резултат на това в детайла да се образува квадратна дупка. Полученият инструмент става известен като тренировка Watts.

Видове оборудване

Изборът на вашия тип машина започва с планиране на обема на необходимите продукти в средносрочен план. Въз основа на това те определят необходимото оборудване за работа:

1. Производството на строителни части, фуги от дървени елементи в мебелни предприятия включва използването на промишлени машини с висока производителност.
2. За еднократни нужди можете да получите резултата с бормашина и длето. В този случай ще трябва да отделите повече време за вземане на проби от дървесина и монтиране на входящия трън, но домашният слотър няма да работи без работа.
3. В частна работилница, където периодично възниква необходимостта от този вид обработка, е по -добре да поставите домашна машина за рязане, което позволява бързо да се направят няколко части от дърво.

Индустриалното оборудване за малки дърводелци често има вертикален ход на работното тяло спрямо масата. Машината за рязане на дърва със собствени ръце използва по-удобно хоризонтално разположение на бормашината за ръчни операции. Изключение правят инсталациите, преобразувани на базата на преса, пробивна или фрезова машина.

Как да използвам?

Когато използвате свредла Watts, няма нужда от специални металорежещи машини с приставки. Една обикновена машина е достатъчна, ако планирате да работите с метал.Що се отнася до дървото, взето като обработен материал, конвенционална бормашина е достатъчна, за да се пробият дупки в нея, но леко подобрена с помощта на допълнителни устройства.

За да произведете такова устройство, трябва да следвате поредица от стъпки.

На първо място, трябва да получите лист от шперплат или дървена дъска, но не много дебел. Разбира се, ще ви трябва и триъгълник Reuleaux директно с геометрични параметри, съответстващи на диаметъра на използваната тренировка Watts.
За здраво фиксиране на свредлото върху получения триъгълник.
Изисква се дървена направляваща рамка, за да преместите триъгълника с прикрепената бормашина към желаната траектория. Вътре в него се изрязва квадратна дупка, чиито параметри са същите като тези на отвора, който се планира да се пробие

Дебелината на рамката е много важна - тя определя колко дълбоко може да се пробие дупката.

Рамката трябва да бъде ясно фиксирана в патронника, така че да има пълно съвпадение на центъра на триъгълника и оста, по която се върти патронникът на електрическата бормашина.

Въртенето на сеялката трябва да е правилно. За да направите това, той трябва да се движи свободно по протежение на и през

За да се гарантира това, е необходим трансмисионен механизъм, който ще свързва патронника на електрическата бормашина с опашката на дюзата. Принципът на действие на трансмисионния механизъм е същият като този на карданния вал във всеки камион.

Осигуряването на дървото също трябва да бъде внимателно. Поставете го така, че оста на въртене на дюзата ясно да съвпада с центъра на планирания квадратен отвор.

Дизайнът на адаптера (трансмисионен механизъм) е прост. Той има тяло, плаващ дръжка, специален люлеещ се пръстен, монтажни винтове и лагери. Специална характеристика е сменяемата втулка - тя е необходима, за да може да се фиксират патронниците на различни металорежещи машини за металообработка. Можете да промените прикачения файл доста бързо.

След като монтажът на устройството приключи и всеки елемент е фиксиран, електрическата бормашина е готова да започне пробиването. Да, ъглите на дупката няма да бъдат 90 градуса, а ще бъдат закръглени, но това е решим проблем. Закръглеността се финализира с най -често срещания файл. Трябва да се помни, че такова устройство е приложимо за работа върху дърво и върху неговите не твърде дебели листове. Това се дължи на факта, че самата структура не е много твърда.

Свредлото Watts има недостатък - няма да работи с него за обработка на материали с голяма дебелина.

Квадратните перфоратори се продават в комплекти с различни размери и дебелини. Комплектът включва (в допълнение към самия перфоратор) матрица, държач във формата на пръстен, ограничаващ елемент и втулка, с която перфораторът се води.

За да се увеличи въздействието върху печата, е ефективно да се използва хидравличен крик. Дупките са чисти, равномерни и без накъсвания. Инструментите на канадската марка Veritas се считат за особено качествени.

Ако сте собственик на инвертор за заваряване, можете просто да изгорите дупка с всякаква форма, включително квадратна, разбира се, когато става въпрос за метал като обработен материал. За да получите квадратна дупка, първо трябва да имате заготовка. Това е графитен квадрат със същия размер, който планирате да пробиете. Оптимално е да се използва EEG или PGM графит.

Работата започва с оформяне на кръгъл отвор, достатъчно голям, за да побере графитната заготовка. След като детайлът се постави и закрепи, той се изгаря по периметъра. След това просто трябва да премахнете графитния квадрат и след това да почистите и смилате получения отвор.

Можете да научите как правилно да пробиете квадратна дупка във видеото по -долу.