Свердло для квадратних отворів свердло уаттса і трикутник Рело

Про те, як просвердлити отвір круглої форми, знає практично кожен, а про свердло для квадратних отворів відомо далеко не всім. Тим часом просвердлити отвір квадратної форми можна як у виробах з м'якої деревини, так і в більш твердих металевих деталях. Для вирішення такого завдання використовуються спеціальні інструменти і пристосування, принцип дії яких заснований на властивостях найпростіших геометричних фігур.

Принципи дії та конструкція

Для того щоб просвердлити квадратний отвір, зазвичай використовують свердло Уаттса, в основу конструкції якого покладена така геометрична фігура, як трикутник Рело. Одна з найважливіших особливостей такої фігури, яка представляє собою область перетину трьох рівних кіл, полягає в наступному: якщо до такого трикутника провести пару паралельних опорних прямих, то відстань між ними буде завжди постійним. Таким чином, якщо рухати центр трикутника Рело по траєкторії, описуваної чотирма еліпсоїдними дугами, його вершини будуть викреслювати практично ідеальний квадрат, у якого будуть лише кілька заокруглені вершини.

Властивість трикутника Рело

Унікальні властивості трикутника Рело дозволили створити свердла для квадратних отворів. Особливістю використання такого інструменту є те, що вісь його обертання повинна не залишатися на місці, а переміщатися по вищеописаної траєкторії. Природно, цьому переміщенню не повинен перешкоджати патрон обладнання. При використанні такого свердла і відповідного оснащення квадратний отвір виходить з ідеально рівними і паралельними сторонами, але з трохи округленими кутами. Площа таких необроблених інструментом куточків становить лише 2% від площі всього квадрата.

Виготовлення пристрою для свердління квадратних отворів

Використовуючи свердла Уаттса, що працюють за принципом трикутника Рело, можна виконувати свердління квадратних отворів в металевих заготовках навіть на звичайному верстаті, що не оснащеному спеціальними насадками. Для того ж, щоб створити квадратний отвір в дерев'яній деталі, можна використовувати і звичайну дрель, але для цього її необхідно оснастити додатковими пристосуваннями.

Виготовити нескладний пристрій, що дозволяє просвердлити квадратні отвори в дерев'яних заготовках, можна по наступних рекомендацій.

• Для початку, використовуючи лист фанери або дерев'яну дошку невеликої товщини, необхідно зробити сам трикутник Рело, геометричні параметри якого повинні відповідати діаметру застосовуваного свердла Уаттса.
• Свердло треба жорстко зафіксувати на поверхні виготовленого трикутника.
• Щоб трикутник Рело і закріплене на ньому свердло переміщалися по необхідної траєкторії, необхідно виготовити дерев'яну направляючу рамку. У внутрішній частині рамки слід вирізати квадрат з геометричними параметрами, повністю відповідними розмірами отвору, який ви збираєтеся просвердлити.
• Рамка за допомогою спеціальної планки фіксується на дрилі, при цьому центр трикутника Рело, що розміщується в направляючу рамку, повинен збігатися з віссю обертання патрона електроінструменту.
• Для того щоб повідомити свердла для виконання квадратного отвору крутний момент, але при цьому не створити обмежень для переміщення інструменту в поперечному напрямку, хвостовик з'єднують з патроном дриля за допомогою передавального механізму, що працює за принципом карданного валу вантажного автомобіля.
• Дерев'яну заготовку, в якій необхідно просвердлити квадратний отвір, слід надійно зафіксувати, при цьому розташувати її так, щоб центр майбутнього отвору строго збігався з віссю обертання використовуваного для обробки свердла.

Креслення деталей пристосування для свердління квадратного отвору

Таблиця 1. Розміри направляючих втулок

Таблиця 2. Розміри свердел (натисніть для збільшення)

Зібравши таке нескладний пристрій, надійно зафіксувавши всі елементи його конструкції і оброблювану заготовку, можна включати електричну дриль і починати процес свердління.

Як вже говорилося вище, просвердлений за допомогою такого пристрою квадратний отвір буде мати абсолютно рівні і паралельно розташовані боку, але його кутові ділянки будуть злегка закруглені. Вирішити проблему з закругленими кутами нескладно: можна доопрацювати їх за допомогою звичайного надфіля.

Слід мати на увазі, що використовують вищеописане пристосування, що не відрізняється високою жорсткістю, для свердління отворів квадратної форми в дерев'яних заготовках невеликої товщини.

Свердло Уаттса і зроблене з його допомогою квадратний отвір в металевій заготівлі