Vŕtajte na štvorcové otvory. Objavy Reuleauxa a Wattsa Vyvŕtajte trojuholníkové diery

Pri vŕtaní štvorcových otvorov nám pomôže najjednoduchšia figúrka stojangovej shi-ri-na. Ak posuniete stred tohto „trojuholníka“ po určitej trajektórii, jeho vrcholy sa vykreslia takmer ako štvorec a zametie celú plochu vnútri žiarivej postavy.

Okraje najlepšej postavy, s výnimkou malých kúskov v rohoch, budú prísne rovné! A ak budete naďalej žiť z rezania, potom uvidíte rohy, výsledkom bude presne štvorec.

Aby bolo možné popísať vyššie, stred trojuholníkového Re-lo je potrebné posunúť pozdĺž trajektórie, jasne la-yu-shchey-glue-coy zo štyroch oblúkov el-lip-owls jedna k jednej. Stredy elipsov sú umiestnené v hornej časti štvorca a pozdĺž osi pod uhlom $45^\circ$ od-but-si-tel-ale strany štvorca sa rovnajú $k\ cdot(1+1/\sqrt3)/2$ a $k\cdot(1-1/\sqrt3)/ 2$, kde $k$ je dĺžka sto štvorcových metrov.

Zakrivené, zaoblené rohy sa tiež javia ako du-ga-mi el-lip-sov so stredmi v rohoch štvorcov, ich polovičná os je v uhle $45^\circ$ od strán štvorca a rovná sa $ k\cdot(\sqrt3+ 1)/2$ a $k\cdot(1/\sqrt3-1)/2$.

Plocha neviditeľných rohov je len asi 2% plochy celého námestia!

Teraz, ak urobíte vŕtačku vo forme trojuholníkového Re-lo, potom môžete vyvŕtať štvorcové otvory s trochou -go-round-the-roth-of-me, ale ab-so-lyut-ale rovno-my -sto-na-mi!

Ostáva už len vyrobiť ten vrták... Alebo skôr nie je ťažké vyrobiť samotný vrták, len treba, aby sa do toho zmestil trojuholník Re-lo a rezné hrany sov sú s jeho vrchmi .

Obtiažnosť spočíva v tom, že ako už bolo spomenuté vyššie, tra-ek-to-ria stredu vŕtačky musí byť -sto zo štyroch oblúkov el-lip-owls. Vi-zu-al-ale táto krivka je veľmi podobná kruhu a dokonca aj ma-te-ma-ti-che-ski je k nemu blízko, ale stále to nie je kruh. A všetky ex-cen-tri-ki (kruh umiestnený na kruhu iného ra-di-u-sa s posunutým stredom), použitie-použitie- Sú v tech, pohybujú sa striktne v kruhu.

V roku 1914 anglický inžinier Harry James Watts prišiel na to, ako zariadiť takéto vŕtanie. Na povrch položí pravotočivú šablónu s prorezom v tvare štvorca, v ktorom sa pohybuje vrták, zasunutý do objímky, v ktorej je „voľne plávajúci vrták“. Patent na takýto patrón bol udelený spoločnosti, ktorá začala vyrábať vŕtačky Watts v roku 1916.

Je-ro-la-mo CARDANO (1501 - 1576). Keď v roku 1541 vstúpil im-per-ra-tor Karol V. tri-um-fal-no do Za-vo-e-van-ny Milan, rektor kolégia Vra - ktorého Kar-da-no kráčal ďalej na bal-da-khin. V reakcii na poctu ponúkol kráľovskú posádku vybaviť hmotnosťou dvoch hriadeľov, ktoré neboli you-ve-det ka-re-tu z go-ri-zon-tal-no-go po-lo-zhe. - nie […]. Spravodlivosť vyžaduje poznamenať, že myšlienka takéhoto systému siaha až do staroveku a že prinajmenšom v kódexe „At-lan-ti-che-sky“ má Leo-nar-do da Vin-chi ri- su-nok su-do-vo-go com-pa-sa s kar -daným pod váhou. Takéto com-pa-sys v prvej polovici 16. storočia zrejme bez vplyvu -I-niya Kar-da-no.

S. G. Gin-di-kin. Hovorte o fyzike a ma-te-ma-ti-kah.

Používame inú známu štruktúru. Vrták pevne pripevníme k trojuholníkovému re-lo umiestnením do štvorca na pravom ráme. Sam-ma ram-ka fi-si-ru-et-sya na vŕtačke. Teraz už zostáva len preniesť rotáciu vŕtačky do trojrohu Re-lo.

je štvoruholníkový obdĺžnik, čo je postava s rovnakými uhlami a stranami. slovo " námestie"pochádza z gréckeho slova" quadratus", čo v preklade znamená -" štvoruholníkový».

V technických výkresoch Nie je nezvyčajné vidieť časti alebo ich časti, ktoré majú štvorcový prierez. Na zníženie celkového počtu rozmerových čiar na výkrese sa v tomto prípade používa špeciálny znak „ “, čo znamená, že táto veľkosť je jednou zo strán štvorca a veľkosť je uvedená iba tu. Výška nápisu sa volí podľa výšky rozmerových čísel.

Označenie štvorcovej časti výrobku

Oblasti dielov, ktoré majú štvorcový prierez, často nájdeme na upevňovacích prvkoch pomocných a rezných nástrojov. Inštalačné skrutky, používané v tomto prípade, preberajú významné mechanické vplyvy v intervaloch určených technologickým procesom.

Strojový zverák, určené na inštaláciu na kovoobrábacích strojoch, sú vybavené hnacou skrutkou, na jednom konci ktorej je štvorcový prierez. Toto bolo urobené tak, že rukoväť uzáveru, ktorá má zodpovedajúcim spôsobom otvor so štvorcovým prierezom, môže byť voľne vybratá a nasadená a je možné zmeniť jej uhlovú polohu. Zaťaženie pôsobiace na zverák je tiež dosť významné.

Ako viete, významná časť rotačných častí sa vyrába na sústruhoch. Na upnutie dielu alebo obrobku na následné opracovanie sa používajú špeciálne samostrediace skľučovadlá. Najbežnejšie z nich sú trojčeľusťové skľučovadlá, existujú však aj štvorčeľusťové, do ktorých mimochodom môžete upnúť štvorcové diely alebo polotovary z príslušných valcovaných výrobkov. Štvorhran je možné upnúť aj do dvoch čeľusťových skľučovadiel a ako v prípade štyroch čeľusťových skľučovadiel môže byť pohyb čeľustí v závislosti od typu vykonávaný samostatne alebo pomocou špeciálneho mechanizmu založeného na „ Archimedova špirála“, ktorý umožňuje synchrónne posúvanie upínacích prvkov. Existujú dokonca aj šesťčeľusťové skľučovadlá, všetky spája fakt, že na upnutie dielu sa používa kľúč so štvorcovou hlavou.

Konštrukcia vodovodnej batérie tradičného typu obsahuje ovládací prvok prívodu vody, ako je tyč. Na jednom konci tyče je štvorcová časť, na ktorú je nainštalovaná rukoväť so štvorcovým otvorom. Úsilie tu nie je príliš veľké, ale napriek tomu tu nie je vhodné použitie šesťuholníka (počas prevádzky sa uhly medzi hranami môžu jednoducho zrútiť).

Štvorcové otvory sú na rozdiel od kruhových otvorov najnáročnejšie na výrobu. Väčšinou sa frézujú, kreslia, používa sa špeciálny firmvér, urýchľuje sa na drážkovacom stroji atď. Technológie ako - rezanie laserom alebo elektrické výbojové obrábanie umožňujú viac alebo menej rýchle spracovanie dutých prvkov tohto typu.

Existuje však aj iný, exotický spôsob. Hovoríme o vŕtaní pomocou špeciálneho nástroja. Táto metóda je založená na trajektórii pohybu " Reuleauxský trojuholník“, pomenovaný po nemeckom vynálezcovi a strojnom inžinierovi Franzovi Relovi, ktorý žil v devätnástom a začiatkom dvadsiateho storočia, ktorý bol dlhoročným lektorom na berlínskej Kráľovskej akadémii techniky a nakoniec sa stal jej prezidentom. Prierez vrtáka je podobný tzv. Reuleauxský trojuholník“, ktorých strany nie sú rovné segmenty ako bežné, ale oblúky rovnakej veľkosti a polomeru. Ak počas procesu vŕtania pomocou špeciálneho zariadenia posuniete os tohto nástroja po špeciálnej dráhe, dostanete štvorcový otvor s mierne zaoblenými rohmi.

Problémy s tvorbou okrúhlych otvorov v kove spravidla nevznikajú. Dnes nájdete v predaji obrovské množstvo vrtákov, z niektorých sa dá vytvarovať štvorec alebo obdĺžnik. Na vyriešenie tohto problému sa používajú aj špeciálne zariadenia.

Vŕtačka alebo fréza

Štvorcové otvory sa často získavajú pomocou fréz. Tento typ nástroja sa stal extrémne rozšíreným, no v niektorých prípadoch je jednoduchšie získať štvorcové otvory do kovu pomocou vrtákov. Vezmime si ako príklad nasledujúce body:

1. Práca sa vykonáva zriedka, takže musíte znížiť náklady zakúpením špeciálnych nástrojov. Frézy sú oveľa drahšie.
2. Malá oblasť spracovania. Geometrický tvar bežných fréz určuje obmedzenia ich minimálnej veľkosti.
3. Musíte získať priechodný otvor v kove s veľkou hrúbkou.

Okrem toho sú frézy inštalované v strojoch, ktoré sú drahé, ale bežné zariadenia nie sú vhodné na vŕtanie. Je to spôsobené tým, že vrták sa musí pohybovať po určitej dráhe.

Dizajn a princíp činnosti

Watts vŕtačka so štvorcovými otvormi je založená na tvare trojuholníka Reuleaux. Medzi vlastnosti patrí:

1. Pracovná časť vrtáka je tvorená vytvorením oblasti priesečníka troch rovnakých kruhov špeciálneho tvaru.
2. Ak umiestnite niekoľko paralelných referenčných čiar v blízkosti trojuholníkov pracovnej časti vŕtačky, vzdialenosť medzi nimi bude rovnaká.
3. Počas prevádzky sa musí os vŕtačky pohybovať po určitej dráhe, výsledkom čoho je štvorec alebo obdĺžnik.

Stojí za zváženie, že výsledný obdĺžnik alebo štvorec má mierne zaoblené rohy. Zariadenia na vŕtanie Wattových štvorcových otvorov by nemali obmedzovať pohyb skľučovadla s vrtákom, inak nebude možné získať príslušný tvar. Princípy činnosti a dizajn odporúčaného zariadenia vám umožňujú vytvoriť si ho sami pomocou odpadových materiálov.

Alternatívne metódy na výrobu štvorcových otvorov

Výroba polomerových oblúkov vedie k výraznému zníženiu kvality výsledného produktu. Preto sa často zvažuje možnosť použitia iných metód na získanie štvorcového otvoru:

1. Laserové systémy sú dnes široko používané. Môžu byť použité na spracovanie pozdĺž danej trajektórie, keď je lúč zaostrený, kov sa zahrieva, vďaka čomu sa vytvorí požadovaný povrch.
2. Metóda razenia sa používa už dlhú dobu. Zahŕňa použitie špeciálneho zariadenia, ktoré je schopné vyvinúť vysoký tlak na plech a iné obrobky. Nevýhodou tejto metódy sú vysoké náklady na zariadenie, ako aj možnosť získať iba plytké vybrania.
3. Pri použití zvárania plynom je možné vytvoriť aj obdĺžnikový tvar. Táto technológia sa však vyznačuje nízkou praktickosťou pri aplikácii a výsledné produkty sú nízkej kvality.

V predaji sú špeciálne sady razníkov, ktoré sa dajú použiť aj v tomto prípade. Súprava je reprezentovaná kombináciou nasledujúcich prvkov:

1. Puzdro na vedenie razníka.
2. Špeciálny držiak.
3. Krúžková zarážka jazdy.
4. Matrix.

Za účelom vysokého zaťaženia pracovného nástroja sa používa hydraulický zdvihák. Táto technológia sa vyznačuje tým, že výsledný obrazec má čisté a rovnomerné hrany, to znamená, že na zlepšenie kvality povrchov nie je potrebné dodatočné mechanické spracovanie.

Každý to môže urobiť v materiáli akejkoľvek hustoty. Ale čo keď potrebujete štvorcový otvor? Mnoho ľudí považuje za nepravdepodobné, aby mohli vyvŕtať štvorec do mäkkého, ohybného dreva alebo do kusu odolného kovu. Wattsova vŕtačka sa s touto náročnou úlohou vyrovná.

História s geometriou

Dokonca aj dnes, aby získali štvorcový otvor, remeselníci vyvŕtajú okrúhly otvor s príslušným priemerom a vyrazia rohy pomocou špeciálnych nástrojov. Táto operácia môže byť vykonaná oveľa rýchlejšie a jednoduchšie pomocou „štvorcovej“ wattovej vŕtačky. Základom jeho dizajnu je trojuholník Reuleaux - postava vytvorená priesečníkom troch rovnakých kruhov. Polomery týchto kružníc sa rovnajú strane pravidelného trojuholníka a jeho vrcholy sú stredmi kružníc.

Figúrka nesie meno nemeckého vedca Franza Reuleauxa, keďže ako prvý podrobne študoval vlastnosti výsledného trojuholníka a uplatnil ich vo svojich vynálezoch. Geometria trojuholníka Reuleaux však bola použitá v tvare okien pri stavbe kostola Panny Márie v Bruggách už v 13. storočí. Na začiatku 16. storočia Leonardo Da Vinci zobrazil „mapu sveta“ na štyroch trojuholníkoch Reuleaux. Táto postava sa objavuje v jeho rukopisoch a Madridskom kódexe. V 18. storočí trojuholník vytvorený z rovnakých oblúkov troch kruhov predviedol slávny matematik Leonhard Euler. V roku 1916 anglický inžinier pracujúci v USA Harry Watts vyvinul a patentoval frézu na štvorcové otvory v „plávajúcom“ skľučovadle.

Vlastnosti vŕtačky Watts

Jedinečný vynález umožňuje získať otvory takmer pravidelného tvaru: rohy štvorca sú zaoblené s malým polomerom. Surová plocha štvorcového otvoru nepresahuje 2%. Charakteristickým rysom Wattsovej trojuholníkovej vŕtačky je to, že keď sa otáča, jej stred opisuje oblúkovú elipsoidnú krivku, namiesto toho, aby stál na mieste ako tradičný špirálový vrták. Pri tomto pohybe vrcholy trojuholníka nakreslia štvorec s rovnobežnými, dokonale rovnými stranami. Skľučovadlo pre takúto frézu má originálny dizajn, ktorý nebráni pohybu.

Štruktúra vŕtania pre štvorcové otvory

Keď sa tvoria triesky, fréza musí mať drážky na ich odstránenie. Profil pracovnej časti vŕtačky Watts je trojuholník Reuleaux, z ktorého sú vyrezané tri polovice elipsy.

Tento dizajn s drážkami na odstraňovanie triesok rieši súčasne 3 problémy:

1. Zotrvačnosť vŕtačky je znížená.
2. Zvyšuje sa rezná schopnosť vrtáka.

Typicky sa štvorcové otvory vyrábajú na sústruhoch alebo frézach.Vŕtačka na štvorcové otvory je upevnená v skľučovadle stroja pomocou špeciálneho adaptéra. Pre domáce použitie štvorcovej frézy výrobcovia ponúkajú horné rámy, ktoré sa pripájajú ku kardanovému skľučovadlu a dodávajú reznému nástroju excentrické pohyby. Hĺbka otvoru zodpovedá hrúbke rámu.

Vŕtačka do ocele

Dnes sa z vysokolegovaných ocelí vyrábajú vysokokvalitné vrtáky, ktoré pracujú rýchlo a dlho. Vo svojom zložení takéto zliatiny obsahujú viac ako 10 % legujúcich prísad, ako je volfrám, chróm, vanád a molybdén. Rôzne percentá prvkov a rôzne spôsoby kalenia ocele tvoria zliatiny, ktoré sa líšia úrovňou tvrdosti, húževnatosti, odolnosti proti nárazovému zaťaženiu, nákladmi a ďalšími charakteristikami.

Kovové vrtáky sú najpoužívanejším elektrickým spotrebným materiálom z niekoľkých dôvodov:

• Kovové výrobky najčastejšie vyžadujú otvory na upevnenie: závitové spojenia, nity a iné typy spojení.
• Vrtáky do kovu je možné použiť aj pri práci s mäkšími materiálmi, ako je drevo.
• Technológia výroby tohto typu výrobku je podobná princípom výroby vrtákov pre rôzne aplikácie.

V Rusku a mnohých ďalších krajinách je najväčší dopyt po vrtákoch vyrobených z rýchloreznej ocele triedy R6M5, ktorá obsahuje volfrám a molybdén. Pevnosť a cena výrobkov sa výrazne zvyšuje, keď sa do zliatiny pridá kobalt alebo sa vrtáky potiahnu chladiacim titán-nitridovým naprašovaním.

pre kovové výrobky

Kovové vrtáky sa používajú na vytváranie otvorov vo výrobkoch vyrobených z bronzu, liatiny, medi, ocele rôznych tried, cermetov a iných materiálov. Na vŕtanie húževnatej, ťažko obrobiteľnej ocele sa používajú vysokopevnostné výrobky s prídavkom kobaltu. Počas prevádzky sú triesky vypúšťané pozdĺž dvoch pozdĺžnych drážok. Na základe tvaru chvosta sú takéto nástroje rozdelené do troch typov:

• šesťhranný,
• kužeľový,
• cylindrický.

Kovový vrták s kónickou stopkou sa pri použití vkladá priamo do stroja. Pre šesťhranné a valcové stopky je potrebné špeciálne skľučovadlo.

Definície kvality podľa farby

Kvalita vrtáka pre akýkoľvek materiál je určená predovšetkým jeho farbou:

• Nástroje so zvýšenou odolnosťou proti opotrebeniu majú čiernu farbu, pretože sú v konečnej fáze výroby ošetrené parou.
• Tepelne spracované výrobky nemajú žiadne vnútorné pnutie, sú vysoko odolné voči vysokým teplotám a nedeformujú sa pri práci s karbidovými oceľami. Tieto vŕtačky majú jemne zlatistý odtieň.
• Tie najkvalitnejšie a odolné majú žiarivo zlatú farbu. Sú potiahnuté nitridom titánu, ktorý znižuje trenie.
• Bežné neošetrené sivé vrtáky majú najkratšiu životnosť a najnižšiu cenu.

Rozsah veľkostí

Pracovné veľkosti kovových vrtákov sú prezentované modernými výrobcami v širokom rozsahu. GOST zabezpečuje rozdelenie takýchto výrobkov na typy v súlade s určitými veľkosťami.

Kovové vŕtačky sú rozdelené do niekoľkých kategórií:

GOST 4010-77, 886-77 a 10902-77 upravujú klasifikáciu vrtákov podľa dĺžky a priemeru.

Ako si vybrať vŕtačku na sklo alebo keramiku

Profesionálni remeselníci majú vo svojej kolekcii vrtáky na každý materiál: tehlu a betón, kov a plast, diamantový vrták na sklo a keramiku. Sklo je mimoriadne vrtkavý materiál a vyžaduje použitie vysokokvalitného a odolného vrtáka. Sklenené a keramické povrchy je možné opracovať diamantovými vrtákmi na pracovnom konci. Kvalita takýchto výrobkov je určená spôsobom ich výroby. Najtenšie a najlacnejšie vrtáky sa vyrábajú galvanickou metódou. Silnejšie nástroje sa vyrábajú práškovým procesom. Vyznačujú sa trvanlivosťou a stabilitou. Modernou vákuovou metódou sa vyrábajú relatívne lacné vysokopevnostné vrtáky so zvýšenou abrazivitou.

Ak chcete vyvŕtať dieru do povrchu skla, musíte mať dobré zručnosti. Tento dlhý a starostlivý proces sa vykonáva hladko a pomaly pri maximálnej rýchlosti bez tlaku, iba s diamantovým vrtákom namontovaným striktne vertikálne. Otvor musí byť neustále navlhčený vodou, aby sa ochladil. Táto akcia je skôr ako škrabanie diery diamantovými zrnami.

Ak máte po ruke potrebné nástroje a vrtáky správnej veľkosti, všetky opravy budú dokončené rýchlo a efektívne.

V niektorých prípadoch je potrebné získať otvory štvorcového tvaru. Bežné metódy sú neefektívne a ťažkopádne. Najprimitívnejšia z nich prichádza k predbežnému vyvŕtaniu otvoru s priemerom rovným kruhu vpísanému do štvorca a jeho postupnému vyrazeniu. Budete potrebovať nástroj, ktorý dokáže pracovať bez otáčania hlavy nástroja, ako aj špeciálny adaptér. Jednoduchšie je použiť takzvaný „štvorcový“ vrták (Wattov vrták), alebo presnejšie frézu.

Trochu histórie s geometriou

Legendárny Leonardo da Vinci v 15. storočí pri štúdiu vlastností geometrických útvarov upozornil na takzvané geometrické objekty s rovnakou hrúbkou. Takýchto figúrok je nekonečne veľa, ale najjednoduchší – okrem kruhu – je zaoblený trojuholník, ktorý môže byť vytvorený nasledovne. Nakreslí sa rovnostranný trojuholník, ktorého každý z rohov je spojený oblúkom kružnice vedenej zo stredu protiľahlej strany. Zvláštnosťou takéhoto trojuholníka bude, že všetky jeho strany budú mať konštantnú šírku, ktorá sa rovná dĺžke strany pôvodného rovnostranného trojuholníka.

Praktický úžitok z tejto skutočnosti čerpal L. Euler, ktorý o tri storočia neskôr demonštroval rotáciu takéhoto zaobleného trojuholníka: najprv okolo vlastnej osi a potom s určitou excentricitou, keďže kardanový mechanizmus bol už vtedajšej vede a technike známy.

Ešte ďalej zašiel v praktickom využití tejto figúry nemecký inžinier F. Relo, ktorý upozornil na skutočnosť, že trajektória rohov pohybujúceho sa trojuholníka pri určitých spôsoboch jeho rotácie je veľmi blízka štvorcu. Len priamo v rohoch štvorca vonkajší povrch opisuje oblúk s malým polomerom. V modernej technickej literatúre sa takýto trojuholník nazýva trojuholník Reuleaux, hoci tento obrázok už nemá žiadne uhly.

Prejde ešte niekoľko desaťročí a Angličan G. Watts príde so zariadením, ktoré dokáže poskytnúť nástroju na rezanie kovov zaručenú štvorcovú dráhu. Technické riešenie vŕtačky Watts bolo patentované v roku 1916 a o rok neskôr sa začala masová výroba takýchto nástrojov.

Vŕtačka alebo fréza?

Väčšina technickej verejnosti sa domnieva, že stále ide o frézu. Výrobcovia však tento nástroj naďalej tvrdohlavo nazývajú vrták na štvorcové otvory, vrták Watts alebo vrták, ktorého profil zodpovedá trojuholníku Reuleaux.

Čo je správnejšie? Ak sa obrátime na kinematiku pohybu takéhoto rezného nástroja (pre prehľadnosť môžete použiť schému znázornenú na obr. 1), zistíte, že odstraňovanie kovu sa bude vykonávať iba bočným povrchom a nebude jedna rovina rezu, ako konvenčná vŕtačka, ale štyri, čo je typickejšie pre frézy.

Jediný rotačný pohyb však nebude stačiť na získanie štvorcového otvoru. Jednoduché matematické výpočty (v tomto článku neuvedené) ukazujú: na to, aby „vŕtačka“ pre štvorcový otvor plnila svoju funkciu, musí počas prevádzky popisovať nielen základný rotačný pohyb reznej hrany, ale aj kývavý pohyb vrták/fréza okolo určitej osi. Oba pohyby musia byť vykonané vo vzájomne opačných smeroch.

Obrázok 1 – Reuleauxský trojuholník: a) – konštrukcia; b) postupnosť otáčania na získanie otvoru štvorcového tvaru.

Uhlová rýchlosť oboch rotácií je určená celkom jednoducho. Ak zoberieme frekvenciu otáčania hriadeľa vŕtačky (alebo príklepovej vŕtačky) ako parameter f, potom na oscilačné rotácie vretena okolo vlastnej osi postačuje rýchlosť 0,625f. V tomto prípade je os vretena akoby upnutá medzi pracovným hriadeľom a hnacím kolesom, čo spôsobuje kmitanie vŕtačky/frézy v upínacom zariadení so zvyškovou rýchlosťou.

(1 – 0,625)f = 0,375f.

Výsledná rýchlosť otáčania frézy sa dá presnejšie určiť pomocou technických charakteristík vŕtačky/kladiva, ale je jasné, že bude oveľa nižšia ako tá, na ktorú bol nástroj pôvodne navrhnutý. Preto sa získanie štvorcového otvoru uskutoční s menšou produktivitou.

Dizajn a princíp činnosti

Nie je možné priamo použiť frézu/vrták na štvorcové otvory s trojuholníkovým profilom Reuleaux - na odstránenie výsledných triesok sú potrebné drážky.

Preto (pozri obr. 2) je profil pracovnej časti nástroja vyššie popísaný obrázok, z ktorého sú vyrezané tri polelipsy. V tomto prípade sa dosiahnu tri ciele: zníži sa moment zotrvačnosti vrtáka a zaťaženie vretena a zvýši sa rezná schopnosť frézy.

Obrázok 2 – Aktuálny profil pracovnej časti nástroja

Konštrukcia nástroja je nasledovná. Pracovná časť v skutočnosti obsahuje pracovnú plochu používanú na odstraňovanie kovu a drážok, ktoré odstraňujú triesky. Fréza-vrták pre štvorcové otvory je vyrobený z ocele U8 a kalenej na tvrdosť HRC 52...56. Pri obzvlášť ťažkých prevádzkových podmienkach sa používajú výrobky z legovanej ocele X12 s tvrdosťou HRC 56...60. Pri normálnom prívode chladiacej kvapaliny a v dôsledku relatívne nízkych teplôt v oblasti spracovania je životnosť nástroja vysoká.

Vreteno adaptéra má zložitejšiu konštrukciu. Obsahuje:

1. Rám.
2. Ozubené koleso.
3. Sedlo pre hlavné vreteno (ak je nástroj inštalovaný v nástrojovej hlave stroja na rezanie kovov, potom má adaptér tvar Morseovho kužeľa).
4. Hnacie zariadenie.
5. Hlavné vreteno.
6. Zaberanie ozubených kolies s ozubeným vencom.
7. Oscilačné puzdro.

Pre domáce spotrebiče ponúkajú výrobcovia fréz/vŕtačiek pre štvorcové otvory nadzemné rámy, ktoré sú spojené kardanovým pohonom so skľučovadlom a dodávajú reznému nástroju excentrické pohyby. Hrúbka tohto rámu určuje hĺbku výsledného otvoru.

Na pripojenie zariadenia k skľučovadlu stroja je potrebný aj špeciálny adaptér. Skladá sa to z:

1. Prípady.
2. Plávajúca stopka.
3. Hojdací krúžok.
4. Vymeniteľné puzdrá pre kartuše rôznych kovoobrábacích strojov.
5. Montážne skrutky.
6. Podporné loptičky.

Pre praktické využitie predmetného nástroja stačí dať vretenu hlavného zariadenia posuv v požadovanom smere. Preťahovacie frézky a sústruhy sú vhodné na vytváranie štvorcových otvorov pomocou takýchto zariadení.

Alternatívne metódy na výrobu štvorcových otvorov

Nevýhodou Wattových vrtákov je prítomnosť polomerových oblúkov v rohoch štvorca, čo nie je vždy prijateľné. Okrem toho vrtáky so štvorcovými otvormi vyrobené pomocou trojuholníka Reuleaux nedokážu zvládnuť hrubé obrobky. V takýchto prípadoch môžete použiť elektroerozívne/laserové technológie a tiež, čo je jednoduchšie, použiť zváranie alebo lisovanie.

Sady razidiel pre štvorcové otvory vyrábame v sortimente priečnych rozmerov do 70×70 mm v kove s hrúbkou do 12...16 mm. Súprava obsahuje:

• Dierovač na dierovačku.
• Vodiace puzdro.
• Krúžková zarážka jazdy.
• Matrix.

Na vyvinutie sily na razník možno použiť hydraulický zdvihák. Dierovaný otvor sa vyznačuje čistotou výsledných hrán, ako aj absenciou otrepov. Podobný nástroj vyrába najmä obchodná značka Veritas (Kanada).

Ak máte v domácnosti zvárací invertor, môžete vypáliť štvorcový otvor v oceľovej časti. Na tento účel sa v obrobku predvŕta (s rezervou) okrúhly otvor, potom sa do neho vloží štvorec grafitových tried EEG alebo MPG požadovanej veľkosti a potom sa oparí pozdĺž obrysu. Grafit sa odstráni a vo výrobku zostane štvorcový otvor. V prípade potreby sa dá vyčistiť a prebrúsiť.