Jak vyvrtat čtvercovou díru?

Zatímco moderní řemeslníci ve většině případů nemají problémy s vrtáním kulatých otvorů, ne každý umí vyrobit čtvercový. To však není tak těžké, jak se na první pohled zdá, jak u dřeva, tak u kovu. K vyřešení tohoto problému je nutné použít speciální nástroje a zařízení. Je zajímavé, že každý z nich funguje na principu nejjednodušších geometrických obrazců.

Vlastnosti

Zařízení na vrtání čtvercových otvorů je svým provedením spíše a s frézou, ne vrtačkou. Tuzemští řemeslníci jsou však spíše zvyklí nazývat vrtačkou a výrobek tak nazývají i výrobci.

Podle kinematiky, podle které se toto zařízení pohybuje, je zřejmé, že Řezání zpracovávaného materiálu probíhá výhradně přes boční plochu, respektive 4 takové plochy. Tato metoda není typická pro vrtačku, ale pro frézu. K vyvrtání kvalitního a rovnoměrného čtvercového otvoru ale rotační pohyby nestačí. Fréza se musí nejen otáčet, ale také provádět kývavé pohyby – také kolem své osy.

Je také důležité, aby rotace a kývání směřovaly ve vzájemně opačných směrech.

Jakou rychlostí se bude vrtačka-fréza otáčet, lze určit pouze na základě charakteristik elektrické vrtačky nebo jiného nástroje, který plánujete používat. Je však třeba mít na paměti, že vrtání čtvercového otvoru neproběhne příliš rychle a produktivita práce bude nízká.

Jeden trojúhelník Reuleaux k získání čtvercového otvoru nestačí – vrták musí mít drážky, podél kterých budou odváděny třísky, které jsou odpadem z vrtání. Z tohoto důvodu jsou na pracovní ploše vrtáku vyříznuty 3 poloeliptické kruhy.

Díky tomu se snižuje moment setrvačnosti frézy, snižuje se zatížení vřetena a zvyšuje se řezná schopnost trysky.

Typy a jejich zařízení

Pro vrtání otvorů ve tvaru čtverce se nejčastěji používají Watts vrtačky. Zvláštností jejich designu je, že nejsou založeny na čtverci, ale na trojúhelníku, nazývaném Reuleauxův trojúhelník. Princip činnosti vrtačky je následující: trojúhelník se pohybuje po elipsoidních obloucích a svými vrcholy narýsuje čtverec ideálního tvaru. Za jediný nedostatek lze považovat mírné zaoblení vrcholů 4úhelníku. Čtverec bude získán, pokud existují 4 elipsoidní oblouky a pohyb trojúhelníku Reuleaux je rovnoměrný.

Je třeba poznamenat, že Trojúhelník Reuleaux je design jedinečný svými vlastnostmi. Jen díky němu bylo možné vytvořit vrtáky pro vrtání otvorů ve tvaru čtverce. Při provozu tohoto výrobku je důležité pamatovat na to, že osa, podél které se otáčí, musí popisovat elipsoidní oblouky a nesmí stát v jednom bodě. Konstrukce sklíčidla zařízení musí být taková, aby nebránila pohybu trojúhelníku. Pokud se trojúhelník pohybuje jasně podle pravidel, bude výsledkem vrtání sudý čtverec a zpracování neovlivní pouze 2% jeho celkové plochy (kvůli zaoblení rohů).

Jak používat?

Při použití vrtaček Watts nejsou potřeba speciální stroje s nástavcem. Pokud plánujete pracovat s kovem, stačí běžný stroj. Pokud jde o dřevo odebrané jako opracovávaný materiál, stačí k vyvrtání otvorů obyčejný vrták, byť mírně vylepšený pomocí přídavných zařízení.

Chcete-li vytvořit takové zařízení, musíte provést řadu kroků.

• Nejprve musíte získat překližkový list nebo dřevěná deska, ale ne moc tlustá. Samozřejmě budete potřebovat i samotný trojúhelník Reuleaux s geometrickými parametry odpovídajícími průměru použitého Wattsova vrtáku.
• K výrobě pevné upevnění vrtačky na výsledném trojúhelníku.
• Chcete-li pohybovat trojúhelníkem s připojeným vrtákem v souladu s požadovanou trajektorií, budete potřebovat dřevěný vodicí rám. Uvnitř je vyříznut čtvercový otvor, jehož parametry jsou stejné jako parametry otvoru, který se plánuje vyvrtat. Tloušťka rámu je velmi důležitá – určuje, jak hluboko lze otvor vyvrtat.
• Rám musí být v kazetě jasně upevněn vrtejte tak, aby došlo k úplné shodě středu trojúhelníku a osy, podél které se elektrické sklíčidlo otáčí.
• Otáčení vrtáku musí být správné. K tomu se musí volně pohybovat podél a napříč. K tomu je zapotřebí převodový mechanismus, který spojí elektrické sklíčidlo se stopkou trysky. Princip činnosti převodového mechanismu je stejný jako u hnacího hřídele u každého nákladního automobilu.
• Upevnění dřevěného obrobku musí být také opatrné. Umístěte ji tak, aby se osa otáčení trysky jasně shodovala se středem plánovaného čtvercového otvoru.

Konstrukce adaptéru (převodového mechanismu) je jednoduchá. Má tělo, plovoucí stopku, speciální oscilační kroužek, montážní šrouby a opěrné kuličky. Zvláštností je vyměnitelné pouzdro – je potřebné k zajištění sklíčidel různých strojů na zpracování kovů. Trysku můžete vyměnit poměrně rychle.

Jakmile je montáž zařízení dokončena a každý prvek je upevněn, je elektrická vrtačka připravena k zahájení vrtání. Ano, rohy otvoru nebudou rovné 90 stupňům, ale budou zaoblené, ale to je řešitelný problém. Kulatost je zakončena nejběžnějším jehlovým pilníkem. Je třeba mít na paměti, že takové zařízení je použitelné pro práci se dřevem a na plechy, které nejsou příliš silné. To je způsobeno tím, že samotná konstrukce není příliš tuhá.

Vrtačka Watts má nevýhodu – nelze ji použít pro zpracování silných materiálů.

Zde přichází na pomoc řemeslníkům svařovací stroj nebo metoda ražení.

Čtvercové děrovačky se prodávají v sadách různých velikostí a tlouštěk. Stavebnice obsahuje (kromě razníku samotného) matrici, prstencový držák, omezovací prvek a objímku pro vedení razníku.

Pro zvýšení dopadu na matrici je efektivní použití hydraulického zvedáku. Otvory jsou čisté, hladké a bez rýh. Nástroje vyrobené z Kanady jsou považovány za obzvláště kvalitní. Značka Veritas.

Pokud vlastníte invertor pro svařování, můžete jednoduše vypálit díru libovolného tvaru, samozřejmě i čtvercového, pokud se bavíme o kovu jako opracovávaném materiálu. Chcete-li získat čtvercový otvor, musíte nejprve získat polotovar. Jedná se o grafitový čtverec stejné velikosti jako ten, který plánujete vrtat. Optimální je použít grafit třídy EEG nebo MPG.

Práce začíná vytvořením kulatého otvoru takové velikosti, aby se do něj vešel grafitový polotovar. Po vložení a zajištění obrobku se po obvodu opaří. Dále stačí odstranit grafitový čtverec a poté vyčistit a vybrousit výsledný otvor.