Большинство современных мастеров без проблем сверлят круглые отверстия, но не все могут сверлить квадратные отверстия. Однако это не так сложно, как может показаться, как для дерева, так и для металла. Для решения этой задачи необходимо использовать специальные инструменты и приспособления. Очень интересно, что каждый из них работает по принципу простейших геометрических форм.
Особенности
С конструктивной точки зрения устройство для сверления квадратных отверстий больше похоже на фрезерный станок, чем на дрель. Однако домашние мастера привыкли называть его дрелью, а производители именуют свою продукцию именно так.
Согласно кинематике, лежащей в основе движения этого устройства, очевидно, что разрезание обрабатываемого материала происходит только по бокам или, скорее, через четыре такие поверхности. Этот режим не распространен в дрелях, но часто встречается в фрезах. Однако вращательного движения недостаточно для сверления хороших, даже квадратных отверстий. Фреза должна не только вращаться, но и совершать колебания вокруг оси.
Также важно, что вращение и колебание должны быть в противоположных направлениях.
Характеристики электродрели или другого используемого инструмента могут определять только скорость, с которой вращается дрель. Однако следует отметить, что сверление квадратных отверстий происходит не так быстро, и производительность будет ниже.
Одних только треугольников Руло недостаточно для сверления квадратных отверстий. Для удаления остатков сверла, т.е. коронки, сверло должно быть рифленым. По этой причине на рабочей поверхности сверла нарисованы три полуэллиптические окружности.
Это уменьшает момент инерции фрезы, снижает нагрузку на шпиндель и увеличивает режущую способность фрезы.
Виды и их устройство
Для сверления квадратных отверстий чаще всего используются сверла Ватта. Особенностью их построения является то, что в их основе лежит треугольник, называемый треугольником Руло, а не квадрат. Принцип работы дрели заключается в следующем. Треугольник движется по эллиптической дуге, очерчивая в своей вершине квадрат идеальной формы. Единственным недостатком является то, что вершины угла 4 немного закруглены. Квадрат становится корпусом из четырех эллиптических дуг, а движение треугольника Рэйло — равномерным.
Заметим, что треугольник Рэлея является уникальной по своим свойствам конструкцией. Только так можно изготовить сверло с квадратным отверстием. При использовании данного изделия важно помнить, что ось вращения всегда должна представлять собой эллиптическую дугу и не должна находиться в одной точке. Конструкция патрона для оборудования не должна препятствовать движению треугольника. Если треугольник движется четко по правилам, то результатом удара будет равномерный квадрат, оставляющий нетронутыми только 2% общей площади (из-за закругленных углов).
Как пользоваться?
При использовании сверл Watts не требуется специальная машина с насадками. При работе с металлом достаточно обычного станка. Для дерева, материала, который необходимо просверлить, отверстия можно просверлить обычной дрелью, хотя этот процесс можно немного улучшить, добавив насадку.
Существуют определенные шаги, которые необходимо выполнить для создания такого устройства.
- Для начала нужно взять фанеру или деревянную доску, но не слишком толстую. Конечно, вам также понадобится треугольник Руло с геометрическими параметрами, соответствующими диаметру используемой ваттной дрели.
- Прочно закрепите сверло в получившемся треугольнике.
- Для перемещения треугольника по желаемой траектории с помощью заблокированного сверла необходима деревянная направляющая рама. В нем сверлится квадратное отверстие с теми же параметрами, что и сверлимое отверстие. Толщина рамы очень важна, так как она определяет глубину отверстия, которое можно просверлить.
- Рама должна быть прочно закреплена на сверле так, чтобы центр треугольника и ось, вокруг которой вращается сверло, были идеально совмещены.
- Вращение сверла должно быть правильным. Для этого он должен иметь возможность свободно перемещаться в вертикальном и горизонтальном направлениях. Для обеспечения этого необходим редуктор для соединения сверлильного патрона с хвостовиком сверла. Принцип работы ведущей шестерни такой же, как и у карданного вала на других грузовиках.
- Также необходимо позаботиться о том, чтобы закрепить кусок дерева. Насадка должна быть расположена таким образом, чтобы ее ось вращения четко совпадала с центром желаемого квадратного отверстия.
Конструкция адаптера (передаточного механизма) несложная. Он имеет корпус, плавающий шток, специальное вибрирующее кольцо, крепежный винт и опорный шар. Особенностью является сменная втулка — она должна быть способна фиксировать патроны различных металлообрабатывающих станков. Рукава можно быстро заменить.
После того как устройство собрано и отдельные компоненты закреплены, электродрель готова к началу сверления. Да, отверстия имеют закругленные углы вместо 90 градусов, но это проблема, которую можно решить. Округлость можно регулировать с помощью наиболее распространенных ручных напильников. Следует помнить, что такое устройство применяется для работы с древесиной, а не с очень толстыми листами дерева. Это связано с тем, что сама структура не очень жесткая.
Дрели Ватта имеют один недостаток. То есть он не может работать с очень толстыми материалами.
Именно здесь могут помочь сварочные аппараты и методы штамповки.
Квадратные сверла бывают разных размеров и толщины. В комплект входят (помимо самого сверла) матрица, кольцевая опора, ограничительный элемент и втулка для направления сверла.
Для усиления воздействия на штамп можно использовать гидравлический домкрат. Отверстия чистые и без зазубрин. Особенно качественными считаются инструменты канадской марки Veritas.
Если у вас есть сварочный инвертор, вы можете легко прожечь отверстия любой формы, включая квадратные, конечно, при условии, что металл является пригодным для использования материалом. Чтобы просверлить квадратное отверстие, сначала необходимо получить заготовку. Это квадрат графита того размера, который необходимо просверлить. Лучшим выбором является графит EEG или PGM.
Начните с просверливания круглого отверстия под блок графита. После того как заготовка установлена и закреплена, она сваривается по всей длине. Следующим шагом будет удаление графитового квадрата, а затем удаление отверстия с помощью песка.