Как вырезать квадрат в металлическом листе

Обновлено: 28.09.2024

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 в металле

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

Инструмент для сверления квадратных отверстий
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.
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 в металле сделать прямоугольное отверстие

Изображение №1: треугольник Рело и его свойства

Изображение №2: сверло Уаттса и профиль его рабочей части

Как просверлить каленую сталь в домашних условиях обычным сверлом

Обычную сталь или любой другой металл сверлить несложно, для этого применяются стандартные сверла из быстрорежущего материала. Другое дело – просверлить каленую сталь: здесь нужно потрудиться. После закаливания заготовка приобретает необычайную прочность, и возникает вопрос, как просверлить отверстие в каленом металле, ведь обыкновенное сверло в этом случае уже мало чем может помочь.

Специалисты рекомендуют делать отверстия в деталях до того момента, как произошла закалка. Еще можно попробовать отпустить сталь, затем произвести сверловку и снова закалить материал. Если это экономически оправдано и технически исполнимо, то следует так и сделать, но в некоторых случаях просто невозможно поступить иначе, как приступить к получению канала по уже закаленной поверхности.

Есть несколько способов, которые позволяют просверлить в каленом металле отверстия любого диаметра. Эти методы с большим успехом можно реализовать как на производстве, так и в домашней мастерской.

Сверлим отверстие в каленой стали

Распространение вопроса, как просверлить каленую сталь можно связать с тем, что при применении обычной технологии инструмент быстро затупляется и приходит в непригодность. Именно поэтому нужно уделить внимание особенностям сверления каленого сплава. Среди особенностей технологии отметим следующие моменты:
1. Нужно правильно подготовить каленую заготовку.
2. В некоторых случаях требуется специальный инструмент.
3. Применяется охлаждающая жидкость.
При необходимости можно изготовить сверло для закаленной стали своими руками, для чего требуется определенное оборудование и навыки. Однако, в большинстве случаев применяется покупной варианты исполнения, так как оно лучше справится с задачей при резании каленой стали.

Процесс сверления каленой стали

Нюансы при сверлении

У рассматриваемой технологии есть довольно большое количество особенностей, которые нужно учитывать. Сверление каленного металла проводится с учетом нижеприведенных моментов:
1. Перед проведением работы следует уделить внимание твердости поверхности. По этому параметру проводится выбор наиболее подходящего сверла. Определить твердость можно при применении самых различных технологий.
2. Во время сверления выделяется большое количество тепла. Именно поэтому происходит быстрый износ режущей кромки. В связи с этим во многих случаях в зону резания подается жидкость для охлаждения.
3. При резании труднообрабатываемого материала время от времени приходится проводить заточку режущей кромки. Для этого применяется обычный заточной станок или специальный инструмент. В качестве абразива подходит исключительно круг с алмазным напылением.
Инструмент для сверления стали

Существуют самые различные методы резания каленной стали. Некоторые из них существенно упрощают проводимую обработку. Только при учете всех нюансов можно повысить качество полученного отверстия.

Полезные приемы при сверлении

Для работы с каленой сталью могут применяться самые различные технологии. Наиболее распространенные технологии характеризуются следующими особенностями:
1. Обработка поверхности кислотой. Эта технология характеризуется длительным применением, так как для снижения твердости поверхности требуется довольно большое количество времени. Для травления может применяться серная, хлорная или другая кислота. Процедура предусматривает создание бортика, который будет сдерживать применяемое вещество в зоне резания. После длительного воздействия металл становится более мягким, можно будет провести сверление при использовании обычного варианта исполнения.
2. Можно использовать сварочный аппарат для достижения поставленной цели. При воздействии высокой температуры металл становится более мягким, что значительно упрощает процедур.
3. Чаще всего применяется специальное сверло. В продаже встречаются варианты исполнения, которые можно применять для обработки каленой стали. При их изготовлении используется металл с повышенной устойчивостью к износу и воздействию высокой температуры. Однако, сложность изготовления и некоторые другие моменты определяют то, что стоимость специального инструмента довольно высока.
Кроме этого, для достижения поставленной цели часто приобретается пробойник. С его помощью можно сделать небольшой отверстие, что упростит дальнейшее сверление.

Изображение №3: сверление квадратного отверстия в металле на станке

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

Классификация сверл для квадратных проемов

Название «квадратное сверло» происходит от того, какую форму отверстия насадка способна просверлить. Внешне такие сверла имеют вид треугольника (наконечник), но с их помощью удается получать проемы квадратной формы. Классифицируются рассматриваемые насадки по ряду следующих признаков:
1. Тип рабочего материала — это может быть древесина, металл или пластик
2. Материал, из которого изготовлена насадка. В зависимости от того, в каком материале необходимо получить квадратный проем, насадки изготавливаются из легированной, углеродистой или быстрорежущей стали
3. Тип производства насадок — они бывают двух видов: цельные и составного типа. Составные насадки имеют шарнирный (карданный) хвостовик, посредством которого снижается нагрузка на патрон инструмента. Сегодня карданные насадки встречаются крайне редко
Квадратные сверла отечественного производства выпускаются с соблюдением стандартов ГОСТ 886-77, ГОСТ 4010-77 и ГОСТ 10902-77. Однако большой популярностью пользуются сверла зарубежного производства, которые изготавливаются с соблюдением соответствующих стандартов. Маркировка указывается на хвостовой части фрезы, где представлена такая информация, как диаметр, материал изготовления и наименование компании.
1. 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.
2. Применение обычных сверл и напильников. Метод выглядит так.
3. На поверхность заготовки наносят разметку (вычерчивается квадрат).
В углах квадрата при помощи керна намечают центры вспомогательных отверстий.

Фотография №2: лазерная резка — самая эффективная технология!

Как сделать круглое отверстие болгаркой » Изобретения и самоделки

Слесари и мастера иного профиля часто сталкиваются с необходимостью вырезать круг в металле. Это можно сделать различными способами. О них мы и расскажем в этой статье.

К примеру, вырезать в листе металла круг можно при помощи:
1. болгарки;
2. лобзика;
3. сварочного аппарата;
4. газового резака.
Далее мы расскажем об операциях и рассмотрим особенности резки тонкого и толстого листового металла. Начнем с особенностей разметки.

Разметка металла

Перед тем, как вырезать круг в металле, нужно нанести разметку. Для этого вам понадобятся киянка, кернер, циркуль и маркер.
1. Поместите заготовку на ровную поверхность.
2. Обозначьте центр отверстия при помощи кернера и киянки.
3. Начертите циркулем на металле круг нужного диаметра.
4. Обведите контур маркером.
Получилась четкая разметка.

Фотография №1: разметка металла

Обратите внимание! Линия реза должна быть на внешней стороне круга. Это нужно для того, чтобы получить деталь необходимого диаметра.

Простой способ просверлить квадратное отверстие в металле

Любое отверстие, если оно выполнено при помощи сверла, имеет круглую форму и для того, чтобы сделать его квадратным, надо хорошо поработать каким-либо опиливающим инструментом. Рассмотрим, как можно просверлить квадратное отверстие в металле с минимальным использованием напильника на примере изготовления удобного и надежного воротка для метчика.

Для того чтобы сделать вороток с квадратным отверстием под метчик, имеющим сторону 10мм, понадобится: 1. Металлический прямоугольный брусок-заготовка толщиной 13мм. 2. Электродрель. 3. Кернер. 4. Центровочное сверло. 5. Сверла для сверления металла диаметром 4мм и 9мм. 6. Любая СОЖ. 7. Небольшой трехгранный напильник.

Изготовление воротка происходит следующим образом: 1. Из бумаги делают квадратик со стороной 6мм, отмечают на нем центр и приклеивают его на заготовку в месте сверления отверстия.

2. Кладут заготовку на подходящую наковальню и отмечают на ней керном вершины и центр приклеенного квадратика.

Когда бумагу с поверхности заготовки убирают, на ней остается пять накерненных отметин.

3. Фиксируют струбцинами заготовку на поверхности верстака, предварительно подложив под неё деревянную дощечку.

4. Центровочным сверлом засверливают все пять отмеченных на заготовке отверстий.

5. Просверливают окончательно сверлом, имеющим диаметр 4мм, четыре отверстия в вершинах квадрата,

не забывая при этом время от времени охлаждать их небольшим количеством СОЖ.

6. Уменьшив частоту оборотов дрели, сверлом диаметра 9мм окончательно просверливают последнее, пятое отверстие, расположенное в центре квадрата, опять-таки не забывая его время от времени охлаждать.

7. Разбирают конструкцию струбцин. В результате получается заготовка воротка с просверленным квадратным отверстием.

Однако края отверстия получаются неровными и хвостовая часть метчика в него не «садится».

8. Для того чтобы хвостовик метчика зашел в отверстие полностью, его края дополнительно обрабатывают напильником. Делать это удобнее, разумеется, зажав заготовку в тиски, а вся работа занимает не более 15-20 минут.

После обработки напильником квадратное отверстие в заготовке становится ровным, аккуратным, и хвостовая часть метчика заходит в него полностью.

Этот способ сверления квадратного отверстия в металлической заготовке позволяет снизить трудозатраты при обработке его краев до минимума.

А получившийся в результате вороток будет при его использовании удерживать хвостовик метчика надежно и крепко. При аккуратном хранении пользоваться им смогут несколько поколений мастеров.

Поясняющее видео по сверлению квадратного отверстия в металлической заготовке.

Инструменты для вырезания кругов из тонкого и толстого металлов

Инструменты для вырезания кругов из тонкого листового металла:

Для работы с толстыми заготовками лучше всего подойдут следующие приспособления:

Фотография №2: вырезание круга в тонком металле болгаркой

Как лобзиком вырезать круг в металле

Лобзиком можно вырезать круг в листе металла малой или средней толщины. Процесс выглядит так.
1. С учетом толщины металла подберите подходящее полотно для лобзика.
2. Оснастите электроинструмент приспособлением.
3. Перед тем, как вырезать в листе металла круг, разметьте заготовку.
4. Просверлите электродрелью отверстие, с которого начнется вырезание круга.
5. Включите электролобзик и приступайте к работе. Вырезайте круг в металле строго по контуру.
Важно! Учтите следующие особенности использования лобзиков для вырезания кругов в металле.
1. Чем меньше зубья на полотнах, тем лучше. Линия разреза будет более точной.
2. Вырезание кругов в листах металла лобзиком проводится в возвратно-поступательном режиме.
3. Тщательно контролируйте угол наклона полотна во избежание ошибок и неточностей.
4. При вырезании круга в металле вероятность поломки полотна значительно увеличивается. На всякий случай купите несколько режущих приспособлений.
Фотография №3: вырезание круга в металле лобзиком

Еще один момент! Не забывайте о необходимости использования смазывающе-охлаждающей жидкости.

Как сверлить дрелью?

Сверление металла дрелью предполагает соблюдение некоторых рекомендаций:
1. Для изготовления отверстия понадобится электродрель, керн, молоток, машинное масло и защитные очки.
2. Изначально сделать разметку.
3. Надеть защитные очки.
4. При малом давлении на дрель нужно выбрать положение малых оборотов и начать работу.
5. Нельзя забывать поливать обрабатываемое место с оснасткой охлаждающей жидкостью.
При соблюдении технологии и использовании качественных инструментов можно делать отверстия разного диаметра и глубины. Чтобы сверлить ровные отверстия или точно выбирать глубину, можно использовать устройство, которое называется «ограничитель глубины». Оно закрепляется на электродрель и настраивается под нужную глубину.

Немного истории с геометрией

Ещё в XV веке легендарный Леонардо да Винчи, изучая свойства геометрических фигур, обратил внимание на так называемые геометрические объекты с равной толщиной. Таких фигур имеется бесконечное множество, но простейшей – помимо окружности — является скруглённый треугольник, который может быть образован следующим образом. Вычерчивается равносторонний треугольник, каждый из углов которого соединяется дугой окружности, проведённой из центра противоположной стороны. Особенностью такого треугольника будет то, что все его стороны будут иметь постоянную ширину, которая равна длине стороны исходного равностороннего треугольника.

Читайте также: