Bor kvadrat. Watts bor for boring av firkantede hull: beskrivelse, dimensjoner

Nesten alle vet hvordan man borer et rundt hull, men ikke alle vet om en bor for firkantede hull. I mellomtiden kan du bore et firkantet hull i både myke treprodukter og hardere metalldeler. For å løse dette problemet brukes spesialverktøy og enheter, hvis operasjonsprinsipp er basert på egenskapene til de enkleste geometriske formene.

Prinsipper for drift og design

For å bore et firkantet hull, brukes vanligvis en Watts-bor, hvis design er basert på en så geometrisk figur som Reuleaux-trekanten. En av de viktigste egenskapene til en slik figur, som er skjæringsområdet for tre like sirkler, er som følger: hvis et par parallelle referanselinjer trekkes til en slik trekant, vil avstanden mellom dem alltid være konstant. Hvis du flytter midten av Reuleaux-trekanten langs en bane beskrevet av fire ellipsoidale buer, vil toppunktene tegne en nesten perfekt firkant, som bare vil ha lett avrundede hjørner.

De unike egenskapene til Reuleaux-trekanten gjorde det mulig å lage bor for firkantede hull. Et trekk ved å bruke et slikt verktøy er at rotasjonsaksen ikke skal forbli på plass, men bevege seg langs banen beskrevet ovenfor. Naturligvis skal denne bevegelsen ikke hindres av kassetten til utstyret. Ved bruk av et slikt bor og passende utstyr oppnås et firkantet hull med perfekt jevne og parallelle sider, men med lett avrundede hjørner. Arealet til slike ubehandlede hjørner er bare 2% av arealet til hele torget.

Prinsipper for drift og design

Lage en enhet for boring av firkantede hull

Ved hjelp av Watts' Reuleaux-trekantbor kan du bore firkantede hull i metallarbeidsstykker selv på en konvensjonell maskin som ikke er utstyrt med spesielle dyser. For å lage et firkantet hull i en tredel, kan du bruke en konvensjonell drill, men for dette må den være utstyrt med ekstra enheter.

Du kan lage en enkel enhet som lar deg bore firkantede hull i treemner ved å bruke følgende anbefalinger.

Til å begynne med, ved å bruke et ark av kryssfiner eller en treplate med liten tykkelse, er det nødvendig å lage selve Reuleaux-trekanten, hvis geometriske parametere må tilsvare diameteren til Watts-boret som brukes.
Boret må være godt festet på overflaten av den produserte trekanten.
For at Reuleaux-trekanten og boret som er festet til det skal bevege seg langs den nødvendige banen, er det nødvendig å lage en trelederramme. På innsiden av rammen bør du skjære ut en firkant med geometriske parametere som helt samsvarer med størrelsen på hullet du skal bore.
Rammen festes på boret ved hjelp av en spesiell stang, mens midten av Reuleaux-trekanten plassert i føringsrammen må falle sammen med rotasjonsaksen til elektroverktøychucken.
For å gi dreiemoment til boret for å lage et firkantet hull, men samtidig ikke skape begrensninger for å bevege verktøyet i tverrretningen, er skaftet koblet til borchucken ved hjelp av en overføringsmekanisme som fungerer etter prinsippet om en kardanaksel på en lastebil.
Treemnet der det er nødvendig å bore et firkantet hull, skal festes sikkert, mens du plasserer det slik at midten av det fremtidige hullet strengt tatt sammenfaller med rotasjonsaksen til boret som brukes til bearbeiding.

Etter å ha satt sammen en så enkel enhet, etter å ha festet alle elementene i designen og arbeidsstykket som behandles, kan du slå på den elektriske drillen og starte boreprosessen.

Som nevnt ovenfor vil et firkantet hull boret med en slik enhet ha absolutt jevne og parallelle sider, men hjørneseksjonene vil være litt avrundet. Å løse problemet med avrundede hjørner er ikke vanskelig: du kan endre dem med en vanlig nålefil.

Det bør huskes at armaturet beskrevet ovenfor, som ikke er veldig stivt, brukes til å bore firkantede hull i treemner med liten tykkelse.

Watts bor og et firkantet hull laget med det i et metallemne

Problemer med dannelsen av runde hull i metallet oppstår som regel ikke. I dag på salg kan du bare finne et stort antall øvelser, noen kan brukes til å danne et kvadrat eller rektangel. For å løse dette problemet brukes også spesielle enheter.

Bor eller kutter

Ofte oppnås firkantede hull ved bruk av freser. Et slikt verktøy har blitt ekstremt utbredt, men i noen tilfeller er firkantede hull i metall lettere å få tak i med bor. La oss ta følgende som et eksempel:

Arbeidet utføres sjelden, så du må redusere kostnadene ved å anskaffe et spesialverktøy. Kuttere er mye dyrere.
Lite behandlingsområde. Den geometriske formen til vanlige kuttere bestemmer begrensningene for deres minimumsstørrelse.
Det er nødvendig å få et gjennomgående hull i metallet med stor tykkelse.

I tillegg monteres kuttere i maskiner som er dyre, men konvensjonelt utstyr egner seg heller ikke for boring. Dette skyldes det faktum at boret må bevege seg langs en bestemt bane.

Enhet og operasjonsprinsipp

Watts firkantet hullbor er basert på formen til Reuleaux-trekanten. Funksjoner inkluderer:

Arbeidsdelen av boret dannes når skjæringsområdet for tre like sirkler med en spesiell form dannes.
Hvis du plasserer flere parallelle referanselinjer nær trekantene til arbeidsdelen av boret, vil avstanden mellom dem være den samme.
Under drift må borets akse bevege seg langs en bestemt bane, på grunn av hvilken et kvadrat eller rektangel oppnås.

Det bør huskes at det resulterende rektangelet eller kvadratet har litt avrundede hjørner. Enheter for å bore Watts firkantede hull bør ikke begrense bevegelsen til chucken med en drill, ellers vil det ikke fungere å få den aktuelle formen. Prinsippene for drift og utformingen av det anbefalte utstyret lar deg lage det selv ved hjelp av improviserte materialer.

Alternative måter å få firkantede hull på

Å oppnå radiusbuer fører til en betydelig reduksjon i kvaliteten på det resulterende produktet. Det er grunnen til at muligheten for å bruke andre metoder for å oppnå et firkantet hull ofte vurderes:

Lasersystemer er mye brukt i dag. De kan brukes til behandling langs en gitt bane, når strålen er fokusert, oppvarmes metallet, på grunn av hvilket den nødvendige overflaten dannes.
Stemplingsmetoden har vært brukt i lang tid. Det innebærer bruk av spesialutstyr som er i stand til å utøve høyt trykk på ark og andre emner. Ulempen med denne metoden er den høye kostnaden for utstyret, samt muligheten for å oppnå bare grunne utsparinger.
Ved bruk av gassveising er det også mulig å danne en rektangulær form. Imidlertid er denne teknologien preget av lav praktisk anvendelse, de resulterende produktene er av dårlig kvalitet.

På salg er det spesielle sett med slag, som også kan brukes i dette tilfellet. Settet er representert av en kombinasjon av følgende elementer:

Bøssing for å styre stansen.
Spesiell holder.
Ring reisebegrenser.
Matrise.

For å utøve en høy belastning på arbeidsverktøyet, brukes en hydraulisk jekk. Denne teknologien er preget av det faktum at den resulterende figuren har rene og jevne kanter, det vil si at det ikke er nødvendig med ytterligere maskinering for å forbedre kvaliteten på overflater.

Den enkleste figuren av en hundre-yang-noy shi-ri-na - kan hjelpe oss med å bore firkantede hull. Hvis du flytter midten av denne "trekanten-no-ka" sammen noen tra-ek-to-rii, så er det topp-shi-ny for helvete nesten en firkant, og selv dekker han hele området inne i en stråleformet figur.

Gra-ni-tsy i en lu-chen-noy-figur, bortsett fra små ku-soch-kov i hjørnene, vil være strengt rett-vi-mi! Og hvis du fortsetter å leve av kuttet, så du in-lu-chit-sya i nøyaktig-sti-firkant.

For bedre å beskrive san-noe ovenfor, må midten av trekanten-no-ka Re-lo bevege seg langs tra-ek-to-rii, la-yu-shche-sya lim-coy fra fire-du -reh en-til-en-ut doug el-leppe-ugler. Sentrum av el-leppe-uglene er ras-lo-samme-på toppen av firkanten, og langs lu-aksen, snudd i en vinkel på $45 ^\circ$ fra-no-si-tel-no side av kvadratet, lik $k\cdot(1+1/\sqrt3)/2$ og $k\cdot(1-1/\sqrt3)/ 2$, der $k$ er lengden på en hundre-ro -vi-du-cher-chi-va-e-mo-go square-ra-ta.

Buede, avrundede-la-u-sche-hjørner, det samme er de-la-ut-sya doo-ga-mi el-leppe-ugler med sentre i hjørnene av et kvadrat, deres halvakse i en sving-brønn-du i en vinkel på $ 45 ^\circ $ fra-no-si-tel-no side av kvadratet ra-ta og er lik $k\cdot(\sqrt3+1)/2$ og $k\cdot(1/\sqrt3-1)/2$.

Arealet av ikke-meg-t-o-n-y corners-of-loch-kov er bare omtrent 2% av arealet av hele square-ra-ta!

Nå, hvis du lager et bor i form av en trekant-no-ka Re-lo, så vil det være mulig å bore firkantede hull med et lite th round-len-us-mi corner-ka-mi, men ab- co-lute-men rett-vi-mi hundre-ro-na-mi!

Det gjenstår å lage en slik drill ... Eller rettere sagt, det er ikke vanskelig å gjøre en drill, det er bare nødvendig at det se-che-ni trekantet-nick Re-lo, og re-zhu-shchie-ki owls-pa- da-li med sine topper-shi-on-mi.

Vanskeligheten ligger i det faktum at, siden det allerede var fra-meg-che-men ovenfor, bør tra-ek-to-riya i midten av boret være med -stand ut av fire-du-rekh-buer av el -leppe-ugler. Wi-zu-al-men denne kurven er veldig lik en sirkel og ja ma-te-ma-ti-che-ski er nær den, men det er likevel ikke en sirkelness. Og alle ex-tsen-tri-ki (sirkel, in-sa-female-ny på sirkelen til en annen ra-di-u-sa med et forskjøvet senter), bruk-bruk-e-mye i teh-no- ke, ja, de beveger seg strengt langs omkretsen.

I 1914 kom den engelske ingeniøren Harry James Watts på hvordan en slik boring skulle arrangeres. På overflaten er det on-kla-dy-va-et on-right-la-th-schema med en pro-re-ze i form av en quad-ra-ta, i noen-rom går drillen, satt inn i patronen med "free-but-flo-va-yu-schi i med en drill". Et patent på en slik patron ble utstedt til et selskap som begynte å bore Watts i 1916.

Je-ro-la-mo CARDANO (1501 - 1576). Da, i 1541, im-pe-ra-tor Charles V three-um-fal-but gikk inn i za-vo-van-ny Mi-lan, rektor ved college of the vra -hvis Kar-da-but gikk ved siden av ball-da-hi-nom. Som svar på æren som ble gitt, tilbød han å forsyne kongens mannskap med en vekt på to skafter, som ikke var you-ve-det ka-re-tu fra go-ri-zon-tal-no-go-lo- samme […]. Rettferdighet må bemerkes at ideen om en slik si-ste-vi går tilbake til anti-tich-no-sti og det i det minste i "At-lan-ti-che-ko-dec-se " Leo-nar-do da Vin-chi har ri-su-nok su-do-vo-go com-pa-sa med bil - gitt undervekt. Slike kom-pa-sy in-lu-chi-li raser-pro-country-non-nie i den første-vinen på 1500-tallet, in-vi-di-mo-mu, uten innflytelse -i-niya Kar- Ja men.

S. G. Gin-di-kin. Ras-skaz-zy om fysikere og ma-te-ma-ti-kah.

Vi bruker en annen fra Vesten con-struct-qi-her. Pri-cre-pim bore vanskelig til en trekantet-no-ku Re-lo, i en liten-shchen-no-mu i en firkantet-til-høyre-la-th-ramme-ku. Sa-ma ram-ka fic-si-ru-et-xia på dre-li. Det gjenstår nå å re-gi rotasjonen av pa-tro-på dre-om tri-angle-no-ku Re-lo.