Инструмент Уаттса превращает обычное вращение шпинделя в почти квадратное отверстие. Ниже разобрано, откуда берется эта форма, что инструмент требует от крепления, шпинделя и заготовки и какими способами такую фигуру получают на оборудовании, когда нужны острые углы.
Как сверло Уаттса вырезает квадратное отверстие
Сечение инструмента повторяет треугольник Рело: фигуру из трех дуг, у которой ширина одинакова в любом направлении. Поэтому сверло вращается внутри квадрата со стороной, совпадающей с его шириной, и все время касается всех сторон. Вершины заходят в углы.
Инструмент запатентован Гарри Уаттсом: патент США 1 241 176 «Drill or Boring Member» выдан в 1917 году. В описании режущая часть имеет продольные канавки, в иллюстрируемом варианте три. Лезвие сидит на стенке каждой канавки. Наружная поверхность выступов между канавками выполнена эксцентрично оси корпуса, и благодаря этому корпус идет вдоль стенок направляющего окна.
Вертикально-сверлильные станки
Весь раздел →
E-1516BVL/400 сверлильный станок настольный
VR-6DF/230 сверлильный станок
E-1516B/400 сверлильный станок настольный
Геометрия треугольника Рело
Площадь сечения равна (π − √3)/2 от квадрата ширины, то есть около 0,705. Это примерно семь десятых описанного квадрата, а стружку принимают канавки между выступами.
Заметаемая сверлом область покрывает около 98,77 % площади квадрата. Недорез составляет примерно 1,2 % и сосредоточен в углах: они получаются слегка скругленными. Отверстие поэтому «почти квадратное», и для посадок с острой гранью оно не годится.
Подобрать оборудование под вашу задачу
Почему патрон не может быть жестким
Центр сверла во время работы не стоит на месте. Он описывает замкнутую траекторию из дуг, а вершины идут по периметру. Жесткое крепление держит центр на оси шпинделя, и получится круглое отверстие по описанной окружности: его диаметр больше ширины треугольника.
Вертикально-сверлильные станки
Весь раздел →
B-1832G/400 сверлильный станок
B-1313B/230 сверлильный станок
E-1316B/400 сверлильный станок настольный
Решение такое: плавающий патрон без фиксированного центра вращения плюс направляющий шаблон с квадратным окном. Окно задает размер и направляет перемещение сверла внутри него. Шпиндель передает крутящий момент и подачу.
Сверление квадратных отверстий на сверлильном станке
Форму отверстия задает рамка шаблона, то есть приспособление, которое направляет сверло. От машины зависят перпендикулярность оси столу, жесткость подачи и надежное крепление. Если заготовка сдвинулась во время хода, отверстие уходит вместе с ней.
Толщина заготовки определяет длину хода. Чем глубже отверстие, тем дольше инструмент идет по уже прорезанным стенкам, и тем заметнее люфт в подаче.
Вертикально-сверлильные станки
Весь раздел →
B-1835G/400 сверлильный станок с автоматической подачей
B-1316B/400 сверлильный станок настольный
B-1840G/400 сверлильный станок с автоматической подачей
Подходит вертикально-сверлильный станок с жесткой колонной и устойчивым столом. Деревянную заготовку или металлическую деталь держат в тисках или прижимают к столу, а шаблон закрепляют прямо на ней. Для партии удобен сверлильно-фрезерный станок с координатным столом: шаблон переставляется по координатам, и сверление квадратных отверстий повторяется без новой разметки.
Плавающий патрон подбирают у изготовителя самого сверла. Обычные кулачки держат центр неподвижно, поэтому здесь они не годятся. Тип хвостовика определяет, что встанет в шпиндель: патент допускает и квадратное гнездо, и цилиндрический хвостовик. Подойдет ли он к шпинделю, видно по конусу и посадке, и сверять их надо до покупки.
Получение квадратных отверстий другими способами
Если угол обязан быть острым, подбирают другой процесс. Круглая фреза оставляет в углу радиус не меньше своего собственного. Острый угол дает долбление. Для единичной детали подойдет и круглое отверстие, доведенное вручную напильником до острых углов.
Вертикально-сверлильные станки
Весь раздел →
BY-3220PC/400 сверлильный станок с автоматической подачей
BY-3216PC/400 сверлильный станок с автоматической подачей
E-1720FVL/400 сверлильный станок на стойке
| Способ | Угол в отверстии | Что нужно от оборудования |
|---|---|---|
| Сверло Уаттса с шаблоном | Скругленный, недорез около 1,2 % площади | Вертикально-сверлильный станок, плавающий патрон, шаблон |
| Сверление и ручная доводка | Острый после доводки | Сверлильный станок и слесарный инструмент |
| Фрезерование | Радиус не меньше радиуса фрезы | Фрезерный или сверлильно-фрезерный станок |
| Долбление | Острый | Долбежный станок |
Долбление применяют там, где нужны острые углы и сквозные пазы. Сверло Уаттса остается инструментом для штучной и мастерской обработки, где допустим легкий радиус.
Когда такое сверло не подходит
Инструмент не годится там, где отверстие служит посадочным местом под острую грань: головка болта с подголовком, хвост под ключ, вал с лыской. Радиус в вершине уменьшает опорную поверхность и концентрирует нагрузку.
Без шаблона работать нельзя: такой образ действий дает круглое или кривое отверстие. Это специальный инструмент, и первую деталь лучше сделать на пробной заготовке. Режимы для древесины, стали или чугуна и допустимую нагрузку на шаблон уточняют у изготовителя перед изготовлением партии.
