Почти все знают, как просверлить круглое отверстие, но не все умеют сверлить квадратные отверстия. Между тем, вы можете просверлить квадратное отверстие как в изделиях из мягкой древесины, так и в деталях из более твердого металла. Для решения этой задачи используются специальные инструменты и приспособления, принцип работы которых основан на свойствах простейших геометрических фигур.
Принципы действия и конструкция
Для сверления квадратного отверстия обычно используют дрель Уоттса, в основе конструкции которой лежит такая геометрическая фигура, как треугольник Рело. Одно из важнейших свойств такой фигуры, которым является площадь пересечения трех равных окружностей, заключается в следующем: если к такому треугольнику провести пару параллельных опорных прямых, то расстояние между ними всегда будет постоянным . Если переместить центр треугольника Рело по траектории, описываемой четырьмя эллипсоидальными дугами, вершины нарисуют почти идеальный квадрат, у которого будут лишь слегка закругленные углы.
Уникальные свойства треугольника Рело позволили изготовить сверла для квадратных отверстий. Особенностью использования такого инструмента является то, что ось вращения не должна оставаться на месте, а двигаться по описанной выше траектории. Естественно, этому движению не должна мешать кассета оборудования. С помощью такой дрели и подходящего оборудования получается квадратное отверстие с идеально ровными и параллельными сторонами, но со слегка закругленными углами. Площадь таких необработанных углов составляет всего 2% от площади всей площади.
Изготовление устройства для сверления квадратных отверстий
С помощью треугольных сверл Watts Reuleaux можно сверлить квадратные отверстия в металлических заготовках даже на обычном станке, не оснащенном специальными насадками. Чтобы сделать квадратное отверстие в деревяшке, можно использовать обычную дрель, но для этого ее необходимо оснастить дополнительными приспособлениями.
Изготовить простое приспособление, позволяющее сверлить квадратные отверстия в деревянных заготовках, можно, воспользовавшись следующими рекомендациями.
- Для начала из листа фанеры или деревянной доски небольшой толщины необходимо изготовить сам треугольник Рело, геометрические параметры которого должны соответствовать диаметру используемого сверла Уоттса.
- Сверло необходимо прочно зафиксировать на поверхности изготовленного треугольника.
- Для того чтобы треугольник Рело и прикрепленная к нему дрель двигались по необходимой траектории, необходимо изготовить деревянную направляющую рамку. На внутренней стороне рамки следует вырезать квадрат с геометрическими параметрами, полностью соответствующими размеру отверстия, которое вы собираетесь сверлить.
- Рамка крепится к дрели с помощью специального стержня, при этом центр треугольника Рело, находящегося в направляющей раме, должен совпадать с осью вращения патрона электроинструмента.
- Для того чтобы обеспечить сверлу крутящий момент для выполнения отверстия квадратной формы, но в то же время не создавать ограничений на перемещение инструмента в поперечном направлении, вал соединен с патроном сверла с помощью передаточного механизма, работающего по принципу карданного вала на грузовике.
- Дерево, в котором необходимо просверлить квадратное отверстие, следует надежно закрепить, при этом располагая его так, чтобы центр будущего отверстия строго совпадал с осью вращения сверла, используемого для обработки.
Собрав такое нехитрое приспособление, зафиксировав все элементы конструкции и обрабатываемую заготовку, можно включать электродрель и начинать процесс сверления.
Как было сказано выше, квадратное отверстие, просверленное таким приспособлением, будет иметь абсолютно ровные и параллельные стороны, а вот угловые участки будут слегка закруглены. Решить проблему закругленных углов несложно: изменить их можно обычным надфилем.
Следует помнить, что описанное выше приспособление, не отличающееся большой жесткостью, используется для сверления квадратных отверстий в деревянных заготовках небольшой толщины.
Сверло Уатта и проделанное им квадратное отверстие в металлической заготовке