Как сделать квадратный паз в дереве

Обновлено: 07.07.2024

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.

Практическую пользу из этого факта извлёк Л. Эйлер, который три века спустя продемонстрировал вращение такого скруглённого треугольника: вначале вокруг собственной оси, а затем – с некоторым эксцентриситетом, благо карданный механизм науке и технике того времени был уже известен.

Ещё дальше в практическом использовании данной фигуры пошёл немецкий инженер Ф. Рело, который обратил внимание на то, что траектория углов движущегося треугольника при определённых способах его вращения весьма близка к квадрату. Лишь непосредственно в углах квадрата внешняя поверхность описывает дугу, впрочем, небольшого радиуса. В современной технической литературе подобный треугольник называют треугольником Рело, хотя никаких углов у данной фигуры фактически уже нет.

Пройдёт ещё несколько десятков лет, и англичанин Г. Уаттс придумает приспособление, которым можно обеспечить гарантированную квадратную траекторию для металлорежущего инструмента. Техническое решение для сверла Уаттса было запатентовано в 1916 году, а через год началось серийное производство таких инструментов.

Фрезерная насадка

Фрезерная насадка включает в себя горизонтально устанавливаемую фрезерную головку для выполнения одинаковых операции. Это приспособление использует при вод другой машины — в частности, строгального или универсального станка — и устанавливается в патрон на конце ножевого блока. Патрон, аналогичный патрону электродрели, может принять головки диаметром 6 — 16 мм с двумя режущими кромками, одна из которых иногда зазубрена. Долбежный стол, на котором фиксируется заготовка, монтируется рядом с патроном.

Стол перемещается в стороны относительно неподвижно расположенного патрона, а также вперед и назад для установки глубины долбления. Стол может выставляться и по высоте, а регулировочные ограничители высоты устанавливают границы его перемещения. Таким образом регулируется длина и глубина п аза. Движение стола в стороны, а также в перед и назад управляется соответствующими рычагами.

Работа фрезерной насадкой

Выбирайте паз поэтапно, каждый раз углубляясь в материал за один проход на глубину не более одного диаметра фрезы. Попытка резать глубже приводит к не приемлемой нагрузке на резец, который может сломаться под воз действием бокового давления. Выбрав паз, можно придать прямоугольную форму его граням с помощью стамески либо закруглить напил ьни к о м и л и шлифовальной машиной края ответного шипа. Выполнение шипов с помощью долбежных приспособлений Можно убрать отход с обеих сторон шипа с помощью фрезерной головки, но, поскольку она будет контактировать с древесиной только одной стороной, следует подавать заготовку навстречу направлению вращения резца.

Меры безопасности

Соблюдение всех правил безопасности поведения в механической мастерской делает работу насадкой с полым долотом абсолютно безопасной, но при использовании строгального станка с фрезерной насадкой для выборки пазов необходимо задействовать ограждения машины, чтобы предотвратить серьезные несчастные случаи.

• Перед использованием фрезерной насадки всегда закрывайте ножи станка мостовым ограждением.

• Патрон насадки для пазов обычно ограждается элементами конструкции ко пуса станка или ограждением на болтах. Однако сразу по окончании намеченной серии операций демонтируйте фрезерную головку.

Читать также: Вырезать из песни ненужный кусок онлайн

Сверло или фреза?

Большинство технической общественности считает, что всё-таки фреза. Тем не менее, производители упорно продолжают называть данный инструмент сверлом для квадратных отверстий, сверлом Уаттса или сверлом, профиль которого соответствует треугольнику Рело.

Что правильнее? Если обратиться к кинематике перемещения такого режущего инструмента (для наглядности можно воспользоваться схемой, приведённой на рис. 1, то можно обнаружить, что съём металла будет производиться только боковой поверхностью, причём плоскостей резания будет не одна, как у обычного сверла, а четыре, что более свойственно фрезам.

Рисунок 1 – Треугольник Рело: а) – построение; б) последовательность вращения для получения отверстия квадратной формы.

Угловая скорость обоих вращений определяется довольно просто. Если за параметр f принять частоту оборотов вала дрели (либо перфоратора), то для колебательных вращений шпинделя вокруг собственной оси достаточна скорость в 0,625f. В этом случае ось шпинделя как бы зажимается между рабочим валом и приводным колесом, заставляя сверло/фрезу колебаться в зажимном приспособлении с остаточной скоростью

(1 – 0,625)f = 0,375f.

Более точно результирующую скорость вращения фрезы можно установить, пользуясь техническими характеристиками дрели/перфоратора, но ясно, что она будет намного ниже той, на которую изначально рассчитан инструмент. Поэтому получение квадратного отверстия будет происходить с меньшей производительностью.

Сверла для долбежного станка

Это сверло для квадратных отверстий еще называется долото, долбежная насадка, она предназначена для сверлильных станков. В этой статье я расскажу вам, как это сверло нужно устанавливать и как просверлить квадратное отверстие.

Для начала давайте вспомним, что такое паз. Паз – это квадратное или прямоугольное отверстие, сделанное в каком-либо материале, чаще всего в дереве. Паз и шип – одно из самых известных соединений с момента появления столярного дела. Практически любое изделие имеет в своей конструкции такое соединение.

Шаг 1: Инструменты

Большая часть нужных вам инструментов входит в состав наборов пазовальных насадок. Я лишь добавил втулку, чтобы насадка подходила к моему специфичному сверлильному станку. В наборы обычно входят втулки разных диаметров, для разных сверлильных станков.

Основной набор инструментов:

Молоток
Набор пазовальных насадок
Патрон с хвостовиком под конус
Держатель втулки
Втулка

Сначала вставьте втулку в держатель. Для этого скользящим движением вставьте алюминиевую втулку в большее отверстие держателя. Втулка должна сидеть очень плотно, убедитесь, что она вставлена до упора.

Шаг 2: Снимаем родной патрон

Приступайте к монтажу деталей на сверлильный станок.

Сначала снимите родной патрон со станка. Его диаметр больше, чем диаметр отверстия в держателе втулки, поэтому его нужно снять. В набор входит патрон меньшего диаметра, чем родной, поэтому его мы и будем использовать.

Теперь следуйте следующей инструкции:

Вытяните головку эжектора (у большинства моделей сверлильных станков отсутствует).
Вытянув головку до упора, возьмитесь рукой за патрон, чтобы он не выпал сам.
Одной рукой держа патрон, другой возьмитесь за рукоятку подачи шпинделя и немного поверните вниз.
Теперь с небольшим усилием поднимите ручку вверх. Она ударит по конусу патрона и тот выскочит из шпинделя.

На словах описание выглядит запутанным, но на практике все довольно просто и понятно.

Устройство и принцип работы

Непосредственно применить фрезу/сверло для квадратных отверстий с профилем треугольника Рело нельзя – необходимы канавки для отвода образующейся стружки.

Поэтому (см. рис. 2) профиль рабочей части инструмента представляет собой вышеописанную фигуру, из которой вырезано три полуэллипса. При этом реализуются три цели: снижаются момент инерции сверла, нагрузки на шпиндель, а также повышается режущая способность фрезы.

Рисунок 2 – Фактический профиль рабочей части инструмента

Конструкция инструмента такова. Собственно, рабочая часть включает в себя рабочую поверхность, которой производится съём металла и отводящие стружку канавки. Изготавливается фреза-сверло для квадратных отверстий из стали У8 и закаливается до твёрдости HRC 52…56. При особо тяжёлых условиях эксплуатации используются изделия из легированной стали Х12 с твёрдостью HRC 56…60. При нормальной подаче СОЖ и из-за сравнительно небольших температур в зоне обработки стойкость инструмента – высокая.

Более сложную конструкцию имеет шпиндель-переходник. Он включает в себя:

Корпус.
Зубчатый венец.
Посадочное место под основной шпиндель (если инструмент устанавливается в инструментальной головке металлорежущего станка, то переходник имеет вид конуса Морзе).
Приводной шестерни.
Основного шпинделя.
Шестерни зацепления с зубчатым венцом.
Качающейся втулки.

Для бытовых приспособлений производители фрез/свёрл для квадратных отверстий предлагают накладные рамки, которые соединяются карданной передачей с патроном, и сообщают эксцентрические перемещения режущему инструменту. Толщина такой рамки определяет глубину получаемого отверстия.

Для соединения приспособления с патроном станка необходим ещё специальный переходник. Он состоит из:

Корпуса.
Плавающего хвостовика.
Качающегося кольца.
Сменной втулки под патроны разных металлообрабатывающих станков.
Крепёжных винтов.
Опорных шариков.

Для практического применения рассматриваемого инструмента достаточно придать шпинделю основного оборудования подачу в необходимом направлении. Для изготовления квадратных отверстий с применением такой оснастки пригодны фрезерные протяжные и токарные станки.

Как вырезать круг в металле: лучшие методы и ценные советы

Любое конструирование, будь то в своем доме, или на производстве, подразумевает работу с металлом.

Нередко, во время эксплуатации этого материала, может возникать вопрос: как вырезать круг в металле?

Он заслуживает внимания, так как от выбора правильного инструмента и технологии напрямую зависит трудоемкость процесса выполнения работы и качество ее результата.

Способы вырезания круга из тонкого металла

Круги из металла

Металл бывает тонким, или толстым и прочным, поэтому для его нарезки применяются разнообразные инструменты.

Выбор материалов и технологии вырезания также зависит от того, какого диаметра необходим круг и насколько ровным он должен быть.

Применение лобзика

Если есть необходимость в идеально ровном круге, можно воспользоваться электрическим лобзиком для его вырезания.

Работа выполняется в несколько этапов:

Сначала определяется толщина металла и подбирается соответствующее пильное полотно для электрического лобзика.
Перед тем, как вырезать круг в металле лобзиком, на рабочей плоскости намечается контур круга, который будет вырезаться.
С помощью дрели и сверла (в диаметре составляющего от восьми до десяти миллиметров) вырезается отверстие, с которого будет начинаться работа.
В полученную щель помещается пильное полотно лобзика и вырезание продолжается по намеченному чертежу.

Вырезание с применением этого инструмента не отнимает много времени и сил. Более того, с помощью лобзика можно получить круг с идеальными краями. Но этот инструмент применяется только для работы с металлом минимальной или средней толщины (например 2 – 3 мм).

Альтернативные способы получения квадратных отверстий

Недостатком свёрл Уаттса считается наличие радиусных дуг в углах квадрата, что не всегда приемлемо. Кроме того, свёрла для квадратных отверстий, изготовленные с использованием треугольника Рело, не могут вести обработку заготовок большой толщины. В таких случаях можно использовать электроэрозионные/лазерные технологии, а также – что проще – применить сварку или штамповку.

Комплекты пробойников для квадратных отверстий выпускаются в ассортименте поперечных размеров до 70×70 мм в металле толщиной до 12…16 мм. В комплект входят:

Пуансонодержатель под пробойник.
Направляющая втулка.
Кольцевой ограничитель хода.
Матрица.

Для силового воздействия на пробойник можно использовать гидравлический домкрат. Пробитое отверстие выгодно отличается чистотой полученных кромок, а также отсутствием заусенцев. Подобный инструмент производится, в частности, торговой маркой Veritas (Канада).

При наличии в домашнем хозяйстве сварочного инвертора квадратное отверстие в стальной детали можно прожечь. С этой целью в заготовке предварительно сверлится (с запасом) круглое отверстие, затем туда вставляется требуемых размеров квадрат из графита марок ЭЭГ или МПГ, после чего обваривается по контуру. Графит извлекается, а в изделии остаётся квадратное отверстие. Его, при необходимости, можно зачистить и прошлифовать.

Сделать отверстие в трубе: что потребуется и последовательность работ

При строительстве трубопроводов, прокладке канализации и прочих работах периодически появляется необходимость сделать отверстие в трубе определенного диаметра и формы. С одной стороны, это простая работа, которая может быть выполнена начинающими мастерами самостоятельно, с другой — в любом процессе есть свои нюансы и сложности, о которых желательно знать заранее.

Читайте также: