Каждый, кто хотя бы раз использовал дрель или шуруповерт, знает, как делать круглые отверстия, но не все знают, как создать квадратные. На самом деле, есть несколько методов для изготовления квадратных отверстий как в мягких материалах, таких как древесина, так и в металле. Сегодня мы обсудим интересное устройство — сверло Уаттса.
В основе этого сверла лежит фигура — скругленный треугольник, на которую обратил внимание еще в 15 веке Леонардо да Винчи. Скругленный треугольник представляет собой равносторонний треугольник, где одна из сторон является дугой, проведенной из противоположной вершины треугольника.
Примерно через 300 лет математик Л. Эйлер показал вращение этой фигуры с эксцентриситетом (не вокруг центра), а Ф. Рело обнаружил точку вращения, которая сделала траекторию углов скругленного треугольника очень близкой к квадрату.
В математике этот треугольник получил название — плавающий треугольник Рело.
В начале 20 века Г. Уаттс разработал фрезу, основанную на треугольнике Рело, которая способна создавать квадратные отверстия. Немного позже это техническое решение было запатентовано как сверло Уаттса, и в 1917 году начат его массовый выпуск.
Многие специалисты всё еще считают это фрезой, однако производители настаивают на своем мнении, называя устройство сверлом.
Уникальность инструмента заключается в том, что ось вращения сверла Уаттса не находится в центре, а описывает окружность определенного радиуса. Поэтому простое вращение недостаточно, также необходимо, чтобы сверло осуществляло качательное движение, в ходе которого траектория резцов сверла описывает квадрат (в конце статьи размещена анимация).
Иными словами, скругленный треугольник обеспечивает движение качения "по квадрату". Этот треугольник вписан в квадрат и может вращаться внутри него, постоянно касаясь всех сторон квадрата. Каждая вершина (каждый резец сверла) касается практически всего периметра квадрата.
Эти сверла получили широкое распространение в токарных мастерских.
Чтобы обеспечить квадратное отверстие в стальных заготовках, сверла Уаттса изготавливаются из стали Y8, инструмент закаливается в диапазоне от НRС52 до НRС56. Для тяжелых условий использования сверла могут производиться из легированной стали Х12, тогда их твердость составляет от НRС56 до НRС60.
Несмотря на все преимущества, существует один недостаток. Чтобы обеспечить нужную траекторию движения, необходимо использовать дополнительные устройства и переходники, такие как специальные патроны с карданными передачами.
Иногда этот метод сверления у токаря оказывается единственным, когда невозможно создать квадратное отверстие с помощью штамповки, пробойников, сварки или сверл меньшего диаметра и напильников.
Надеюсь, данный материал оказался для вас полезным!
Спасибо!
—-
Дорогие читатели, на протяжении трех лет, в свободное от строительства дома время, я увлекаюсь созданием скульптур из металлолома, изготавливаю различные предметы интерьера и дизайнерские вещи из стали.
Если вам интересно это направление, приглашаю вас в свой недавно созданный телеграм-канал: ART-Metal: живая сталь. Здесь я публикую все свои новые работы и иногда делюсь некоторыми секретами обработки металла 🙂
С уважением, Роман, автор блога "Строю для себя"!