В чем проблема? Квадратные отверстия в металле сделать намного сложнее, чем круглые. Поэтому привычные инструменты хотя и могут использоваться, но не самостоятельно.
Чем делать? Если отверстий немного и толщина металла не слишком большая, можно обойтись болгаркой, которая есть в любом гараже. В других случаях, в том числе на производстве, используют специальные сверла и фрезы.
Из этого материала вы узнаете:
- Чем делают квадратные отверстия в металле
- Квадратное отверстие в металле сверлом
- Квадратное отверстие в металле сверлом Уаттса
- Квадратное отверстие в металле напильником
- Квадратное отверстие в металле фрезой
- Профессиональные методы создания квадратных отверстий в металле
- Квадратное отверстие в металле подручными инструментами
- Часто задаваемые вопросы о квадратных отверстиях в металле
Чем делают квадратные отверстия в металле
В ходе ремонта/изготовления элементов конструкций, деталей механизмов и других изделий периодически приходится сталкиваться с необходимостью сделать квадратное отверстие в металле заготовки. Однако при использовании обычных сверл удается получить только круглое. Рассмотрим различные инструменты и методы, с помощью которых можно решить эту нестандартную задачу.
В условиях производства
Сверла для квадратных отверстий по металлу фиксируются в станке специальными шпинделями, выполняющими функцию переходников. Конструкция такого устройства включает:
- корпус;
- зубчатый венец;
- переходник под основной шпиндель;
- приводные шестерни;
- шестерни зацепления;
- качающуюся втулку.
В условиях домашней мастерской
Как сделать квадратное отверстие в металле без сложного оборудования? Необходимо использовать специальное сверло, закрепленное в дрели с помощью особой рамки, оснащенной карданной передачей для соединения инструмента с патроном. Конструкция переходника включает:
- корпус;
- плавающий хвостовик;
- качающееся кольцо;
- сменные втулки;
- опорный шарик;
- крепежные винты.
Квадратное отверстие в металле сверлом
Для обработки деревянных заготовок пользуются пазовально-долбежными станками и специальной оснасткой. Древесина относительно податлива и проста в отделке, а для работ по металлу необходимо купить специальное сверло для квадратных отверстий, которое включает в себя два отдельных элемента – направляющую и металлорежущую фрезу.
Сверление квадратных отверстий в металле требует использования специального инструмента, который по конструкции представляет собой, скорее, фрезу, а не сверло. Однако в нашей стране среди мастеров и у производителей прижилось второе название.
Особенность кинематики рабочих частей таких приспособлений состоит в том, что для срезания металла используются исключительно четыре боковые поверхности. Это характерно именно для фрез. Для получения требуемой конфигурации режущий инструмент должен совершать не только вращательные движения, но и качаться относительно оси вращения, что позволяет формировать качественные и ровные квадратные отверстия.
Важная отличительная черта такой обработки – взаимно противоположная направленность вращения и покачивания рабочей части фрезы.
Скорость вращения сверла-фрезы по металлу для сверления квадратных отверстий выбирается в соответствии с особенностями конкретной заготовки (материала, толщины и т. п.), однако необходимо иметь в виду, что такая работа выполняется относительно медленно и о высокой производительности в данном случае говорить не приходится.
Для сверления квадратных отверстий сверло должно иметь не только соответствующую форму (треугольник Рело), но и канавки для отведения стружки. Для этой цели рабочая поверхность инструмента снабжается тремя полуэллиптическими вырезами.
Наличие этих вырезов позволяет повысить режущую способность и снизить момент инерции инструмента, а также уменьшить нагрузку на шпиндель.
Квадратное отверстие в металле сверлом Уаттса
Как вырезать квадратное отверстие в металле? Чаще всего для решения этой задачи пользуются сверлами Уаттса, которые имеют характерную форму, называемую треугольником Рело, и движутся таким образом, что вершины последнего очерчивают идеальный квадрат со слегка скругленными углами. Важным условием формирования требуемой геометрии паза является равномерное вращение инструмента.
Сверла-фрезы, выполненные в форме треугольника Рело, обладают уникальными свойствами и позволяют высверливать в металлических заготовках прорези в форме квадрата. Обязательное условие правильной работы такого режущего инструмента – траектория перемещения оси вращения в виде эллипсоидных дуг. Патрон должен быть устроен так, чтобы не препятствовать движению треугольника.
При четком и правильном движении приспособления результатом становится ровное квадратное отверстие. Не затронутыми обработкой при этом остаются 2 % общей площади квадрата – это происходит из-за скругления вершин.
Для сверления квадратных прорезей в металлических заготовках не требуется специализированного оборудования – работа выполняется на обычном станке.
Квадратное отверстие в металле напильником
Обычные сверла позволяют изготовить пазы круглой формы. Для его дальнейшей доработки приходится пользоваться напильником. Разберемся, как просверлить квадратное отверстие в металле с минимальной дополнительной обработкой. В качестве примера возьмем прорезь в воротке под хвостовик метчика в виде правильного квадрата со сторонами по 10 мм.
Помимо заготовки металла толщиной 13 мм в форме прямоугольного бруска, необходимо будет воспользоваться:
- электрической дрелью;
- кернером;
- центровочным сверлом;
- сверлами по металлу диаметром 4 и 9 мм;
- любой смазочно-охлаждающей жидкостью;
- небольшим трехгранным напильником.
Для того чтобы изготовить вороток, надо выполнить следующие действия:
- Отметить центр на бумажном квадрате 6х6 мм и приклеить его к заготовке там, где должно находиться отверстие.
- Накернить на детали отметки в вершинах и центре квадрата по бумажному шаблону.
- Зафиксировать заготовку с подложенной под нее дощечкой на рабочем столе с помощью струбцин.
- Просверлить пять отверстий в местах, отмеченных кернером, с помощью центровочного сверла.
- Изготовить прорези в вершинах квадрата сверлом по металлу диаметром 4 мм, используя для охлаждения СОЖ.
- На малых оборотах сделать по центру отверстие сверлом диаметром 9 мм, также охлаждая инструмент и металл заготовки смазочно-охлаждающей жидкостью.
- Снять струбцины.
- Зажать заготовку в тисках и доработать прорезь с помощью напильника, выровняв квадрат таким образом, чтобы в него заходил хвостовик метчика.
Доработка краев с помощью напильника позволяет получить ровное аккуратное отверстие, в которое плотно входит квадратный хвостовик метчика.
Данный метод дает возможность сформировать в воротке отверстие правильной квадратной формы для надежного и крепкого удержания хвостовика метчика с относительно небольшими временными и трудозатратами. Если пользоваться инструментом аккуратно и правильно его хранить, такой вороток исправно прослужит не один десяток лет.
Квадратное отверстие в металле фрезой
Идеально ровное отверстие в форме квадрата в металлической заготовке можно сформировать с помощью фрезерного станка, отрезной и пазовой фрез по металлу, аппарата для ручной дуговой сварки и токарного станка.
Для изготовления квадратного отверстия необходимо:
- Зафиксировать заготовку и выточить в ней прямоугольную канавку, используя дисковую фрезу по металлу.
- Для ускорения процесса специалисты рекомендуют использовать вместо пазовой отрезную фрезу. Далее необходимо заменить ее на пазовую и тщательно обработать вершины квадрата.
- Вставить в сформированный паз металлическую заготовку квадратной формы, а открытую верхнюю часть закрыть еще одним прямоугольным куском металла.
- Используя дуговую сварку, приварить прямоугольную пластину к основному металлу заготовки.
- Очистить металл от брызг и стружки (лучше всего воспользоваться токарным станком, чтобы выточить и отшлифовать полученную деталь).
Профессиональные методы создания квадратных отверстий в металле
Для формирования квадратных отверстий в металлических заготовках, помимо сверл Уаттса, в современном промышленном производстве широко применяются следующие технологии:
Лазерная резка
Данный метод позволяет максимально эффективно, быстро и точно формировать в металлических заготовках квадратные отверстия требуемых размеров. Для разрезания лазером применяются специальные сложные и дорогие станки с числовым программным управлением.
Сварка
При формировании прорезей этим способом сначала в заготовке высверливается круглое отверстие нужного диаметра. Затем в него вставляется квадратный шаблон и обваривается металлом.
Штамповка
Данная технология особенно эффективна при формировании квадратных отверстий в заготовках из тонкого листового металла с помощью специальных пробивных и вырубных инструментов – штампов.
Применение пробойников
Такие приспособления, как правило, используются для формирования квадратных отверстий в металле размером не более 70х70 мм, когда речь идет о заготовках небольшой толщины. В специализированных магазинах можно приобрести наборы, включающие в себя пробойники, матрицы, ограничители, направляющие втулок и пуансонодержатели. Необходимое усилие можно прилагать, например, с помощью гидравлических домкратов.
Квадратное отверстие в металле подручными инструментами
Для формирования квадратных отверстий в быту часто применяют более простые методы, пользуясь УШМ («болгаркой»), тисками и сварочным аппаратом. Подобная работа требует времени и трудозатрат, а отверстия получаются не такими ровными и аккуратными, как при применении технологий, описанных выше.
При работе с металлическими заготовками следует соблюдать требования техники безопасности:
- выполняя обработку металла, необходимо использовать соответствующие СИЗ;
- для работы на фрезерных и токарных станках строго обязательно использование защитных очков или маски;
- при выполнении сварочных работ необходимо пользоваться сварочной маской и рукавицами.
Почему следует обращаться именно к нам
Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.
Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:
- цветные металлы;
- чугун;
- нержавеющую сталь.
При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.
Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.
Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.
Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.
Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.
Часто задаваемые вопросы о квадратных отверстиях в металле
Как сделать квадратное отверстие в металлической заготовке в условиях домашней мастерской?
Чаще всего в таких ситуациях применяют описанный выше способ, когда на заготовке делается соответствующая разметка по бумажному шаблону, высверливаются вспомогательные отверстия, а затем им придается требуемая форма с помощью напильника.
Какими пробойниками можно сделать в металле квадратное отверстие?
Пробойники обычно используют для формирования квадратных отверстий в металлических заготовках толщиной не более 16 мм. В специализированных магазинах можно приобрести набор, состоящий из пуансонодержателя, направляющей втулки, кольцевого ограничителя хода и матрицы. Размер прорезей обычно не больше 70х70 мм.
Каким способом проще всего сделать квадратное отверстие в металлической заготовке?
В условиях домашней мастерской обычно просто высверливается круглое отверстие нужного диаметра, которое затем дорабатывается с помощью напильника или надфиля. Если необходимо сделать много пазов, данный метод применять нецелесообразно. Мы рассмотрели разные способы, как делают квадратные отверстия в металле. Выбор конкретного метода зависит, как правило, от доступного оборудования и инструмента, требований к готовому изделию, толщины заготовки, химического состава материала и т. д.
