Как сделать квадратное отверстие в металле на токарном станке

Обновлено: 05.07.2024

К сожалению, мы не можем предложить Вам “Сверло для квадратных отверстий (Уаттса/Рело)”, но вы можете выбрать другой инструмент в нашем каталоге.

Содержание

Сверление квадратных отверстий в металле

1. Инструмент для сверления квадратных отверстий
2. Особенности применения сверл для квадратных отверстий
   1. Что используют на производстве
   2. Что используют в быту

   Тема этой статьи — сверление квадратных отверстий в металле. Для этого есть различные способы. О том, как сделать квадратное отверстие в металле, мы расскажем ниже.

   
   
   

   Фотография №1: квадратное отверстие в металлической заготовке

   Инструмент для сверления квадратных отверстий

   Для сверления квадратных отверстий применяют специальные сверла Уаттса. Они отличаются от обычных инструментов рабочими частями, имеющими особую конструкцию. В ее основе – треугольник Рело.

   
   
   

   Изображение №1: треугольник Рело и его свойства

   Эта фигура представляет собой пересечение трех равных кругов. Самое важное свойство треугольника Рело заключается в том, что если провести к такому треугольнику пару параллельных опорных прямых, то расстояние между ними будет всегда постоянным. Как видно на рисунке выше, если вращать треугольник Рело по траектории, описываемой 4-мя эллипсоидными дугами, получается квадрат с незначительными скруглениями в углах.

   Наработки Рело использовал английский инженер Г. Уаттс. Именно он создал сверло для квадратных отверстий, названное в его честь — сверло Уаттса. Рабочая часть имеет вот такой профиль.

   
   
   

   Изображение №2: сверло Уаттса и профиль его рабочей части

   Особенности применения сверл для квадратных отверстий

   Стандартные сверла Уаттса, предназначенные для сверления квадратных отверстий в металле, изготавливают из стали У8. Закалка производится до получения твердости инструментов в пределах от HRC 52 до HRC 56. В тяжелых условиях эксплуатации используют инструменты из легированной стали Х12. Твердость материала варьируется в пределах от HRC 56 до HRC 60.

   Самая важная особенность применения этих сверл для квадратных отверстий на производстве и в быту заключается в необходимости использования дополнительных приспособлений для фиксации инструментов и перемещения рабочих частей по вышеописанной траектории.

   Что используют на производстве

   Для фиксации сверл для квадратных отверстий в металле на станках используют специальные шпиндели-переходники. Они состоят из:

   1. корпусов;
   2. зубчатых венцов;
   3. переходников под основные шпиндели;
   4. приводных шестерней;
   5. шестерней зацепления;
   6. качающихся втулок.

   
   
   

   Изображение №3: сверление квадратного отверстия в металле на станке

   Что используют в быту

   При использовании дрелей сверла для квадратных отверстий закрепляют при помощи специальных рамок. Их соединяют с патронами карданными передачами. Для этого используют особые переходники, состоящие из:

   1. корпусов;
   2. плавающих хвостовиков;
   3. качающихся колец;
   4. сменных втулок;
   5. опорных шариков;
   6. крепежных винтов.

   
   
   

   Изображение №4: принцип получения квадратных отверстий сверлами Уаттса в домашних условиях с применением обычных дрелей

   Иные способы получения квадратных отверстий в металле

   Кроме обработки заготовок сверлами Уаттса для получения квадратных отверстий в металле используют следующие методы и технологии.

   Лазерная резка. Это наиболее эффективный способ получения квадратных отверстий в металле с заданными параметрами. Точность находится на максимальном уровне. Лазерная резка квадратных отверстий производится на сложных и дорогостоящих станках с ЧПУ.

   Применение обычных сверл и напильников. Метод выглядит так.

   1. На поверхность заготовки наносят разметку (вычерчивается квадрат).
   2. В углах квадрата при помощи керна намечают центры вспомогательных отверстий.
   3. Их высверливают сверлом малого диаметра.
   4. При помощи крупного сверла удаляют большую часть материала внутри отверстия.
   5. Углы и поверхности будущего квадратного отверстия выравнивают напильником.

   
   
   

   Фотография №2: лазерная резка — самая эффективная технология!

   Где купить приспособления для сверления квадратных отверстий в металле

   К сожалению, мы не можем предложить Вам “Сверло для квадратных отверстий (Уаттса/Рело)”, но вы можете подобрать и купить другие сверла по металлу или подобрать другой инструмент из нашего каталога.

   Как сделать квадратное отверстие

   
   

   
   Мне понадобилось сделать большое квадратное отверстие в круглой заготовке, чтобы прутковый квадрат, во-первых, свободно мог перемещаться в отверстии, а, во-вторых, чтобы не было большого люфта. То есть нужно отверстие под квадрат идеальной формы и размера. Вот и возник вопрос – можно ли сделать такое своими руками не в заводских условиях?
   

   
   

   
   Такое делать мне уже приходилось, и поэтому я отвечаю - сделать его можно, но при отсутствии определенного набора инструментов, качественное отверстие сделать не получится.
   

   Понадобится

   
   Итак, что нужно для того, чтобы сделать идеальное квадратное отверстие:
   Фрезерный станок с отрезной и пазовой дисковыми фрезами, сварочный аппарат электродуговой сварки, токарный станок.
   

   Делаем квадратное отверстие в металле

   
   Для того, чтобы сделать квадратное отверстие, проделываем следующие этапы:
   Зажимаем заготовку в фрезерном станке и с помощью дисковой фрезы вытачиваем прямоугольную канавку;
   

   
   

   
   Оказалось, что работа идет намного быстрее с отрезной фрезой, и поэтому пришлось поставить ее вместо пазовой. Производим обратную замену, и с помощью пазовой фрезы прочищаем углы заготовки.
   

   
   

   
   Вставляем в полученный паз квадратную заготовку, и еще один прямоугольный кусок металла в оставшуюся открытой верхнюю часть.
   

   
   

   
   

   
   

   
   

   
   Очищаем полученный элемент от налипшего металла, что лучше всего сделать при помощи токарного станка, выточив полностью и отшлифовав.
   

   
   

   
   

   Как сделать квадратное отверстие подручными инструментами

   • при работе с фрезерным и токарным станками слесарные очки обязательны;
     
   • при выполнении сварочных работ обязательны рукавицы и сварочная маска.

   Смотрите видео

   
   

   Простой способ проделать квадратное отверстие в листовом металле

   
   Если предстоит работа с болтами, имеющими полукруглую головку и квадратный подголовок, то отверстие со стороны такого крепежа должно быть квадратным для исключения его прокручивания. Болты данной конфигурации чаще всего применяется в строительстве и при изготовлении мебели для соединения деревянных и металлических деталей или частей.
   

   
   

   
   

   
   Очень просто квадратное отверстие изготавливается на специальном станке или даже на токарном, но для этого необходимо особое приспособление. Но существуют способы, когда его можно сделать вручную, пользуясь самыми простыми и доступными инструментами.
   

   • металлическую пластину с круглым отверстием;
     
   • зубило для работы по металлу;
     
   • молоток;
     
   • тиски слесарные.

   Порядок изготовления квадратного отверстия в металлической пластине

   
   Диаметр круглого отверстия в пластине и сторона квадратного подголовка болта должны соотноситься как окружность, вписанная в квадрат. Иначе квадратное отверстие получится либо слишком маленьким и его придется дополнительно расширять, либо слишком большим, и тогда подголовок болта будет в нем свободно проворачиваться. Затянуть болт в таком случае не будет никакой возможности, ведь его полукруглая головка не имеет шлица или прорези.
   Для рассматриваемого способа изготовления квадратного отверстия в металлическом листе очень важна разметка. Вначале по краям отверстия наносим четыре штриха на продолжении взаимно перпендикулярных диаметров.
   Затем от каждого штриха откладываем угол 45 градусов и также проводим штрихи. Их длины должны быть равны расстоянию между вписанной окружностью и углом квадрата, которые можно определить, если вычертить чертеж на бумаге в масштабе 1:1 и измерить линейкой необходимый нам размер.
   Выполняем с помощью зубила разрезы по меткам, строго соблюдая их длину. Все они, естественно, должны получиться одинаковыми по размеру.
   

   
   

   
   

   
   Зажимаем пластину с отверстием в тиски так, чтобы концы соседних прорезей своими внешними концами были на уровне верхней кромки губок тисков, которые должны быть, конечно, строго горизонтальными.
   Выбираем с помощью острого зубила и молотка металл между двумя прорезями точно по верхней кромке губок тисков.
   

   
   

   
   

   
   

   
   

   
   В результате мы получим аккуратное квадратное отверстие в точности, соответствующее подголовку нашего болта.
   

   
   

   
   

   Как сделать квадратное отверстие в толстом металле? Пошаговая инструкция

   
   

   С формированием круглых отверстий в металлических изделиях вопросов не возникает. Но вот как сделать квадратное отверстие? Способов не так много.

   И первое из них использование лазера, второе, что приходит на ум использовать специальные свёрла Уаттса, которые использует принцип треугольника Рёло.

   Однако есть ещё один способ.

   Постановка задачи

   
   

   Нужно сквозное отверстие в цилиндре с минимальной погрешностью в размерах

   Диспозиция следующая. Есть металлическая цилиндрическая заготовка, в ней нужно сделать отверстие под квадратный стержень.

   
   

   Простой токарный станок

   Для этого понадобится токарный станок. Отрезной и фрезеровочный диск, а также резец. Для данной задачи использовался резец ВК-8. Также нужен сварочный инвертор.

   Порядок выполнения работ

   
   

   Большое квадратное отверстие

   Многие уже догадались, каким будет примерный перечень работ, как только узнали требуемый для работы инструмент.

   Идея заключается в следующем. В заготовке продольно формируется прямоугольный рез, шириной соответствующей размеру стороны высверливаемого квадрата. Глубина подбирается с учётом размеров заготовки так, чтобы центр будущего квадрата совпадал с осью цилиндрической заготовки.

   Затем сверх пропила устанавливается металлическая перемычка, которую нужно будет обварить.

   Для придания изделию товарного вида, его следует обработать после сварки на токарном станке.

   Итак, приступим к практике.

   Шаг №1 – формирование пропила

   
   

   Делаем рез шириной размера стороны квадрата

   Для резки лучше использовать отрезной диск. Это значительно ускорит работу. Не забываем про масло.

   
   

   Меняем диск на фрезеровочный, поскольку нужна правильная геометрия квадратного отверстия.

   Шаг №2 – формируем перемычку

   
   

   Помещаем квадратный стержень в проделанный рез. Сверху накладываем металлическую перемычку. В качестве последней используем отрезок аналогичного стержня.

   
   

   Фиксация заготовки в тисках

   С помощью тисков фиксируем подготовленную к сварке заготовку.

   Шаг №3 – сварка и первичная обработка

   Сварочные работы окончены

   Перемычку прихватываем на пару точек и вынимаем из тисков. Хорошенько провариваем конструкцию.

   
   

   Нужно отжечь сварку

   Чтоб не думалось, отжигаем сварочные швы.

   Шаг №4 – обработка на токарном

   
   

   Обработка первой части

   Для обработки использовался резец ВК-8. Выставляем заготовку. Для этого пришлось её немного обработать напильником.

   
   

   Выставляем и торцуем

   Переворачиваем изделие. Выставляем и торцуем заготовку.

   
   

   Зажимаем и обрабатываем

   Зажимаем и обрабатываем на чистовую.

   Результат работы

   
   

   В итоге получилось вполне годное изделие. Размеры соблюдены, внешний вид удовлетворительный. Результат получился достойным.

   
   

   ОТК изделие приняло

   В заключении стоит отметить, что можно изготовить подобное изделие и без использования токарного станка, заместив его обычной машинкой УШМ. Результат, конечно, будет не такой качественный, да и трудозатраты будут значительно больше. Но, что делать, если другого ничего под рукой нет, а квадратное отверстие нужно здесь и сейчас.

   Тематическое видео: Как сделать квадратное отверстие — способ №2

   Как сделать квадратное отверстие - способ №2

   Как сделать квадратное отверстие в толстом металле? Пошаговая инструкция

   Для нас очень важна обратная связь с нашими читателями. Оставьте свой рейтинг в комментариях с аргументацией Вашего выбора. Ваше мнение будет полезно другим пользователям.

   Читайте также:

     
   • Верны ли следующие суждения о щелочных металлах во всех соединениях
     
   • Температурные швы в металлических конструкциях
     
   • Жидкая теплоизоляция для металла
     
   • Где взять металл для мангала
     
   • Грунтовка по металлу престиж