Wywierć okrągły otwór w materiale o dowolnej gęstości w zasięgu wszystkich. Ale co, jeśli potrzebujesz kwadratowej dziury? Dla wielu możliwość wiercenia kwadratu w miękkim, giętkim drewnie lub kawałku trwałego metalu będzie wydawać się nieprawdopodobna. Wiertarka Watts radzi sobie z tym trudnym zadaniem.
Historia z geometrią
Mistrzami dzisiaj, aby uzyskać kwadratowy otwór, wywierć okrągły otwór o odpowiedniej średnicy i wybij narożniki specjalnymi narzędziami. Dużo szybsza i łatwiejsza do wykonania ta operacja może być „kwadratowym” wiertłem Watts. Podstawą jego konstrukcji jest trójkąt Reuleaux – figura utworzona przez przecięcie trzech identycznych okręgów. Promienie tych okręgów są równe bokowi trójkąta foremnego, a jego wierzchołki są środkami okręgów.
Figura nosi imię niemieckiego naukowca Franza Relo, który jako pierwszy szczegółowo zbadał właściwości powstałego trójkąta i zastosował je w swoich wynalazkach. Jednak geometria trójkąta Reuleauxzostała wykorzystana w postaci okien w budowie kościoła Matki Bożej w Brugii już w XIII wieku. Na początku XVI wieku Leonardo da Vinci przedstawił „mapę świata” na czterech trójkątach Reuleaux. Ta figura znajduje się w jego rękopisach oraz w Kodeksie Madryckim. W XVIII wieku trójkąt równych łuków trzech okręgów zademonstrował słynny matematyk Leonhard Euler. W 1916 r. angielski inżynier pracujący w USA Harry Watts opracował i opatentował frez do otworów kwadratowych w „pływającym” uchwycie.
Funkcje wiertła Watts
Unikalny wynalazek umożliwia uzyskanie otworów o niemal regularnym kształcie: narożniki kwadratu zaokrąglone są małym promieniem. Surowa powierzchnia kwadratowego otworu nie przekracza 2%. Charakterystyczną cechą wiertła trójkątnego Wattsa jest to, że po obróceniu jego środek opisuje łukowate elipsoidalne krzywe i nie stoi nieruchomo jak tradycyjne wiertło kręte. Wierzchołki trójkąta podczas tego ruchu rysują kwadrat o równoległych idealnie równych bokach. Uchwyt do takiego noża posiada oryginalną konstrukcję, która nie przeszkadza w ruchu.
Projekt wiertła do otworów kwadratowych
Podczas wiercenia otworów powstają wióry, a frez musi mieć rowki, aby je usunąć. Profil części roboczej wiertła Watts to trójkąt Reuleaux z wyciętymi trzema połówkami elips.
Ta konstrukcja z rowkami odprowadzającymi wióry rozwiązuje jednocześnie 3 zadania:
- Ograniczenie bezwładności wiertła.
- Obciążenie nawrzeciono.
- Zwiększa zdolność wiertła do cięcia.
Zazwyczaj kwadratowe otwory są wykonywane na tokarkach lub przeciągaczach frezarskich. Wiertło do otworów kwadratowych mocuje się do uchwytu maszynowego za pomocą specjalnego adaptera. Do użytku domowego przecinaka kwadratowego producenci oferują ramy górne, które łączą się z uchwytem Cardana i nadają narzędziu tnącemu ruchy mimośrodowe. Głębokość otworu odpowiada grubości ramy.
Wiertarka do stali
Dzisiaj wysokiej jakości wiertła, które pracują szybko i przez długi czas, są wykonane z gatunków stali wysokostopowych. W swoim składzie takie stopy zawierają ponad 10% dodatków stopowych, takich jak wolfram, chrom, wanad i molibden. Różne procenty pierwiastków i różne metody hartowania stali tworzą stopy, które różnią się twardością, wytrzymałością, odpornością na obciążenia udarowe, kosztami i innymi cechami.
Wiertła do metalu są najczęściej używanym elektrycznym materiałem eksploatacyjnym z kilku powodów:
- Produkty metalowe najczęściej potrzebują otworów do mocowania: połączenia gwintowe, nity i inne rodzaje połączeń.
- Wiertła do metalu mogą być również używane podczas pracy z bardziej miękkimi materiałami, takimi jak drewno.
- Technologia produkcji tego typu produktu jest zbliżona do zasad wytwarzania wierteł do różnych zastosowań.
W Rosji i wielu innych krajach wiertła są najbardziej poszukiwaneze stali szybkotnącej gatunku R6M5, która zawiera wolfram i molibden. Wytrzymałość i cena produktów znacznie wzrastają, gdy do stopu dodaje się kob alt lub wiertła pokrywa się chłodzącym natryskiem azotku tytanu.
Rodzaje wierteł do wyrobów metalowych
Wiertła do metalu służą do wykonywania otworów w produktach wykonanych z brązu, żeliwa, miedzi, stali różnych gatunków, cermetali i innych materiałów. Do wiercenia w twardej, trudno skrawalnej stali stosuje się produkty o wysokiej wytrzymałości z dodatkiem kob altu. Podczas pracy z wiertłami krętymi wióry są odprowadzane wzdłuż dwóch rowków wzdłużnych. W zależności od kształtu ogona takie narzędzia dzielą się na trzy typy:
- szesnastkowy,
- stożkowy,
- cylindryczny.
Wiertło do metalu z chwytem stożkowym jest wkładane bezpośrednio do maszyny podczas użytkowania. Chwyty sześciokątne i cylindryczne wymagają specjalnego uchwytu.
Definicje jakości według koloru
Jakość wiertła do dowolnego materiału zależy przede wszystkim od jego koloru:
- Narzędzia w kolorze czarnym mają zwiększoną odporność na zużycie, ponieważ są przetwarzane za pomocą pary na końcowym etapie produkcji.
- Produkty poddane obróbce cieplnej nie mają naprężeń wewnętrznych, są wysoce odporne na wysokie temperatury i nie odkształcają się podczas pracy ze stalami węglikowymi. Wiertła te mają lekko złocisty odcień.
- Najwyższa jakość i trwałość mają jasny złoty kolor. Pokryte są azotkiem redukującym tarcie.tytan.
- Zwykłe, nieobrobione szare wiertła mają najkrótszą żywotność i najniższą cenę.
Zakres rozmiarów
Wymiary robocze wierteł do metalu prezentowane są przez współczesnych producentów w szerokim asortymencie. GOST przewiduje podział takich produktów na typy według określonych rozmiarów.
Wiertła do metalu są podzielone na kilka kategorii:
| Seria | Krótki | Rozszerzony | Długie |
| średnica, mm | 0, 3-20 | 0, 3-20 | 1-20 |
| długość, mm | 20-131 | 19-205 | 56-254 |
GOST 4010-77, 886-77 i 10902-77 regulują klasyfikację wierteł według długości i średnicy.
Jak wybrać wiertło do szkła lub ceramiki
Profesjonalni rzemieślnicy mają wiertła do każdego materiału w swojej kolekcji: cegła i beton, metal i plastik, diamentowe wiertło do szkła i ceramiki. Szkło jest materiałem niezwykle kapryśnym i wymaga użycia wysokiej jakości i wytrzymałego wiertła. Powierzchnie szklane i ceramiczne można od strony roboczej obrabiać wiertłami diamentowymi. O jakości takich produktów decyduje sposób ich wytwarzania. Najcieńsze i najtańsze wiertła są wykonane metodą galwanizacji. Mocniejsze instrumenty są produkowane w procesie proszkowym. Wyróżnia je trwałość i stabilność. Produkowane są stosunkowo niedrogie wiertła o wysokiej wytrzymałości o podwyższonej ścieralnościnowoczesna metoda próżniowa.
Aby wywiercić otwór w szklanej powierzchni, musisz mieć dobre umiejętności. Ten długi i żmudny proces przebiega płynnie i powoli z maksymalną prędkością bez nacisku tylko za pomocą wiertła diamentowego ustawionego ściśle pionowo. Otwór należy stale zwilżać wodą w celu schłodzenia. Ta czynność przypomina bardziej drapanie dziury ziarnem diamentu.
Jeśli masz pod ręką niezbędne narzędzia i wiertła odpowiedniej wielkości, wszelkie naprawy zostaną przeprowadzone szybko i sprawnie.
