Как сделать квадратное отверстие в металле

Обновлено: 04.10.2024

Слесари, механики, автолюбители и обычные люди умеющие пользоваться инструментом, при своей работе нередко сталкиваются с ситуациями, когда у них может возникнуть необходимость в той или другой металлической (стальной) детали, изделии сделать квадратное отверстие. Приобретать специальное оборудование или заказывать подобную работу на заводе - достаточно дорого. Есть бюджетная альтернатива – изготовление специального пробойника из доступных всем материалов.

Используемый инструмент и материалы

арматурный прут или его замена (из хорошей марки стали) 20-30 см длиной требуемого диаметра (выбирается так чтобы квадрат нужных размеров мог быть «вписан» в его круг);
тиски;
маркер;
линейка;
штангенциркуль;
круглый напильник
ручная шлифовальная машинка («болгарка») с кругом по металлу;
металлическая емкость с водой;
пропановая горелка;
дрель или сверлильный станок;
молоток.

Изготовление пробойника

На арматурном пруте, размечается одна из боковых сторон (круглая) в виде «вписанного» квадрата нужных размеров. Далее арматура зажимается в тисках параллельно его «губкам» и при помощи болгарки обтачивается по 4-м сторонам до нужных размеров. Для получения максимальной точности используется штангенциркуль, который дает возможность проверять текущий размер детали.

Изготовив заготовку квадратного типа на части арматурного прутка, необходимо ее будет «заточить» особым образом, используя совсем маленький круг болгарки и круглый напильник. Надо будет вертикально закрепить деталь в тисках, и постепенно создать полукруг между соседними вершинами квадрата. В центре торцевой части изделия должна при этом образоваться круглая впадина.

После того как вершины квадрата (торцевая часть детали) стали острыми «шпилями», необходимо будет закрепить горизонтально деталь в тисках, и закалить - деталь, используя обычную пропановую горелку, с помощью которой квадратная часть изделия нагревается до покраснения, и затем остужается водой.

После подобной обработки квадратная часть детали (пробойник) становиться более крепкой и жесткой.

Изготовление квадратных отверстий

В нужном месте заготовка, в которой нужно будет сделать квадратное отверстие, при помощи дрели или сверлильного станка просверливается сверлом тем диаметром, который «вписывается» в нужный квадрат определенного размера. После этого заготовку размещают или закрепляют на надежной, крепкой поверхности (например тиски, широкий лист металла и т.д.), и с помощью полученного квадратного пробойника и молотка, делается нужное отверстие. Саму заготовку надо разместить так, чтобы та часть, где будет квадратное отверстие не прилегала к самой поверхности основы.

Удары молотком осуществляются по центру арматурного прутка и со средней силой. Таким образом из круглого отверстия «выбивается квадрат», и «лишний» металл просто выдавливается по ударами пробойника.

Важно знать, что изготовить пробойник можно не только «заостренным» со всех четырех граней. а и с одной. В таком случае он будет выглядеть как обычная стамеска, и при выбивании квадрата в заготовке надо будет его при каждом ударе молотка поворачивать на 90 градусов. Кроме того, по мере использования такого пробойника он затупляется, и его надо будет время от времени затачивать.

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.

Понадобится

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

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.

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.

Сверление квадратных отверстий — сверло Уаттса и принцип треугольника Рёло

О том, как просверлить отверстие круглой формы, знает практически каждый, а про сверло для квадратных отверстий известно далеко не всем. Между тем просверлить отверстие квадратной формы можно как в изделиях из мягкой древесины, так и в более твердых металлических деталях. Для решения такой задачи используются специальные инструменты и приспособления, принцип действия которых основан на свойствах простейших геометрических фигур.

Принципы действия и конструкция

Для того чтобы просверлить квадратное отверстие, обычно используют сверло Уаттса, в основу конструкции которого положена такая геометрическая фигура, как треугольник Рёло. Одна из важнейших особенностей такой фигуры, представляющей собой область пересечения трех равных кругов, состоит в следующем: если к такому треугольнику провести пару параллельных опорных прямых, то расстояние между ними будет всегда постоянным. Таким образом, если двигать центр треугольника Рёло по траектории, описываемой четырьмя эллипсоидными дугами, его вершины будут вычерчивать практически идеальный квадрат, у которого будут лишь несколько скруглены вершины.

Свойство треугольника Рёло

Уникальные свойства треугольника Рёло позволили создать сверла для квадратных отверстий. Особенностью использования такого инструмента является то, что ось его вращения должна не оставаться на месте, а перемещаться по вышеописанной траектории. Естественно, этому перемещению не должен препятствовать патрон оборудования. При использовании такого сверла и соответствующей оснастки квадратное отверстие получается с идеально ровными и параллельными сторонами, но с немного скругленными углами. Площадь таких необработанных инструментом уголков составляет лишь 2% от площади всего квадрата.

Изготовление устройства для сверления квадратных отверстий

Используя сверла Уаттса, работающие по принципу треугольника Рёло, можно выполнять сверление квадратных отверстий в металлических заготовках даже на обычном станке, не оснащенном специальными насадками. Для того же, чтобы создать квадратное отверстие в деревянной детали, можно использовать и обычную дрель, но для этого ее необходимо оснастить дополнительными приспособлениями.

Изготовить несложное устройство, позволяющее просверлить квадратные отверстия в деревянных заготовках, можно по следующим рекомендациям.

Для начала, используя лист фанеры или деревянную доску небольшой толщины, необходимо сделать сам треугольник Рёло, геометрические параметры которого должны соответствовать диаметру применяемого сверла Уаттса.
Сверло надо жестко зафиксировать на поверхности изготовленного треугольника.
Чтобы треугольник Рёло и закрепленное на нем сверло перемещались по требуемой траектории, необходимо изготовить деревянную направляющую рамку. Во внутренней части рамки следует вырезать квадрат с геометрическими параметрами, полностью соответствующими размерам отверстия, которое вы собираетесь просверлить.
Рамка при помощи специальной планки фиксируется на дрели, при этом центр треугольника Рёло, помещаемого в направляющую рамку, должен совпадать с осью вращения патрона электроинструмента.
Для того чтобы сообщить сверлу для выполнения квадратного отверстия крутящий момент, но при этом не создать ограничений для перемещения инструмента в поперечном направлении, хвостовик соединяют с патроном дрели посредством передаточного механизма, работающего по принципу карданного вала грузового автомобиля.
Деревянную заготовку, в которой необходимо просверлить квадратное отверстие, следует надежно зафиксировать, при этом расположить ее так, чтобы центр будущего отверстия строго совпадал с осью вращения используемого для обработки сверла.

Чертеж деталей приспособления для сверления квадратного отверстия

Таблица 1. Размеры направляющих втулок

Таблица 2. Размеры сверл (нажмите для увеличения)

Собрав такое несложное устройство, надежно зафиксировав все элементы его конструкции и обрабатываемую заготовку, можно включать электрическую дрель и начинать процесс сверления.

Как уже говорилось выше, просверленное при помощи такого устройства квадратное отверстие будет иметь абсолютно ровные и параллельно расположенные стороны, но его угловые участки будут слегка закруглены. Решить проблему с закругленными углами несложно: можно доработать их при помощи обычного надфиля.

Следует иметь в виду, что используют вышеописанное приспособление, не отличающееся высокой жесткостью, для сверления отверстий квадратной формы в деревянных заготовках небольшой толщины.

Сверло Уаттса и сделанное с его помощью квадратное отверстие в металлической заготовке

Читайте также: