Секој може да го направи тоа во материјал со која било густина. Но, што ако ви треба квадратна дупка? Многу луѓе ќе сметаат дека е неверојатно да можат да дупчат квадрат во меко, еластично дрво или во парче издржлив метал. Дупчалката Ватс се справува со оваа тешка задача.
Историја со геометрија
И денес, за да се добие квадратна дупка, занаетчиите дупчат тркалезна дупка со соодветен дијаметар и ги пробиваат аглите со специјални алатки. Оваа операција може да се изврши многу побрзо и полесно со дупчалка „квадратна“ Ватс. Основата на неговиот дизајн е триаголникот Reuleaux - фигура формирана од раскрсницататри идентични кругови. Радиусите на овие кругови се еднакви на страната правилен триаголник, а неговите темиња се центри на кругови.
Фигурата го носи името на германскиот научник Франц Реуле, бидејќи тој беше првиот што детално ги проучувал својствата на добиениот триаголник и ги применил во неговите пронајдоци. Сепак, геометријата на триаголникот на Реуло била користена во облик на прозорци во изградбата на црквата Пресвета Богородица во Бриж уште во 13 век. ВО почетокот на XVIвек, Леонардо да Винчи прикажал „мапа на светот“ на четири триаголници на Реуло. Оваа бројка се појавува во неговите ракописи и во Мадридскиот кодекс. Во 18 век, триаголник направен од еднакви лакови три круговипокажа познат математичарЛеонард Ојлер. Во 1916 година, англискиот инженер кој работел во САД, Хари Вотс, развил и патентирал фреза за квадратни дупкиво „лебдечки“ кертриџ.
Карактеристики на вежбата Ватс
Уникатниот изум овозможува да се добијат дупки од речиси правилна форма: Аглите на плоштадот се заоблени со мал радиус. Суровата површина на квадратна дупка не надминува 2%. Карактеристична карактеристикаПредноста на триаголната дупчалка Watts е што кога се ротира, нејзиниот центар опишува лачни елипсоидни кривини и не стои како традиционална дупчалка за вртење. Со ова движење, темињата на триаголникот цртаат квадрат со паралелни, совршено прави страни. Чак за таков секач има оригинален дизајн кој не го попречува движењето.
Структура на дупчење за квадратни дупки
Кога се формираат чипови, секачот мора да има жлебови за да ги отстрани. Профилот на работниот дел од вежбата Watts е триаголник на Reuleaux со три половини елипсови исечени од него.
Овој дизајн со жлебови за отстранување на чипови решава 3 проблеми истовремено:
- Инерцијата на вежбата е намалена.
- Способноста за сечење на дупчалката е зголемена.
Вообичаено, квадратните дупки се прават на стругови или машини за глодање. За употреба во домаќинствотоЗа квадратни секачи, производителите нудат надземни рамки кои се поврзуваат со карданската погонска чашка и даваат ексцентрични движења на алатот за сечење. Длабочината на дупката одговара на дебелината на рамката.
Дупчалка челик
Денес, висококвалитетните дупчалки кои работат брзо и долго време се направени од високолегиран челик. Во својот состав, таквите легури содржат повеќе од 10% адитиви за легирање, како што се волфрам, хром, ванадиум и молибден. Различни процентотелементи и различни методиСтврднувањето на челикот формира легури кои се разликуваат по нивото на цврстина, цврстина, отпорност на оптоварување од удар, цена и други карактеристики.
Металните дупчалки се најкористениот електричен потрошен материјал поради неколку причини:
- Металните производи најчесто бараат дупки за прицврстување: приклучоци со навој, нитни и други видови приклучоци.
- Металните дупчалки може да се користат и при работа со помеки материјали, како дрво.
- Технологијата на производство на овој тип производи е слична на принципите на производство на дупчалки за различни насокиапликации.
Во Русија и во многу други земји, најголема побарувачка има за дупчалки од челик со голема брзина R6M5, кој содржи волфрам и молибден. Јачината и цената на производите значително се зголемуваат кога се додава кобалт во легурата или кога дупчалките се премачкуваат со разладување на титаниум-нитрид.
за метални производи
Металните дупчалки се користат за правење дупки во производи изработени од бронза, леано железо, бакар, челик од различни оценки, кермети и други материјали. За дупчење цврст, тешко сече челик се користат производи со висока цврстина со додавање на кобалт. За време на работата, чиповите се испуштаат по два надолжни жлебови. Врз основа на обликот на опашката, таквите инструменти се поделени во три вида:
- шестоаголна,
- конусна,
- цилиндричен.
Метална дупчалка со конусно стебло се вметнува директно во машината кога се користи. Потребна е посебна чак за хексазни и цилиндрични стебла.
Дефиниции за квалитет по боја
Квалитетот на вежба за кој било материјал се одредува првенствено од неговата боја:
- Алатките со зголемена отпорност на абење се со црна боја, бидејќи се третираат со пареа во последната фаза на производство.
- Термички обработени производи немаат внатрешна напнатост, се високо отпорни на високи температурии не се деформираат при работа со карбидни челици. Овие дупчалки имаат малку златна нијанса.
- Најквалитетните и издржливите имаат светла златна боја. Тие се обложени со титаниум нитрид што го намалува триењето.
- Редовни нетретирани дупчалки сивоимаат минимален рокработа и најниска цена.
Опсег на големини
Работните големини на метални дупчалки се претставени од современи производители во широк опсег. ГОСТ предвидува поделба на таквите производи на типови во согласност со одредени големини.
Металните дупчалки се поделени во неколку категории:
ГОСТ 4010-77, 886-77 и 10902-77 ја регулираат класификацијата на вежбите по должина и дијаметар.
Како да изберете вежба за стакло или керамика
Професионалните мајстори во својата колекција имаат дупчалки за секој материјал: тула и бетон, метал и пластика, дијамантска дупчалка за стакло и керамика. Стаклото е исклучително каприциозен материјал и бара употреба на висококвалитетна и издржлива вежба. Стаклените и керамичките површини може да се обработуваат со дупчалки обложени со дијамант на работниот крај. Квалитетот на таквите производи се одредува според начинот на нивното производство. Најтенките и најевтините дупчалки се направени со галвански метод. Посилните инструменти се произведуваат користејќи го процесот на прав. Тие се одликуваат со издржливост и стабилност. Релативно евтини дупчалки со висока јачина со зголемена абразивност се произведуваат со помош на современиот вакуумски метод.
За да вежбате дупка во стаклена површина, треба да имате добри вештини. Овој долг и макотрпен процес се изведува непречено и бавно со максимална брзина без притисок, само со дијамантска дупчалка монтирана строго вертикално. Дупката мора постојано да се навлажнува со вода за да се излади. Оваа акција е повеќе како гребење дупка со зрна од дијаманти.
Ако го имате при рака потребни алаткии вежби вистинската големина, било кој реновирањеќе се одвива брзо и ефикасно.
Во некои случаи потребно е да се добијат дупки во форма на квадрат. Конвенционалните методи се неефикасни и незгодни. Најпримитивниот од нив се сведува на прелиминарно дупчење дупка со дијаметар еднаков на кругот впишан во квадрат и постепено пробивање. Ќе ви треба алатка која може да работи без да ја ротира главата на алатот, како и специјален адаптер. Полесно е да се користи таканаречената „квадратна“ вежба (дупчалка „Ватс“), или, поточно, секач.
Малку историја со геометријата
Уште во 15 век, легендарниот Леонардо да Винчи, додека ги проучувал својствата на геометриските фигури, го привлекол вниманието на т.н. геометриски објектисо еднаква дебелина. Има такви бројки бесконечно множество, но наједноставниот - покрај круг - е заоблен триаголник, кој може да се формира на следниот начин. Извлечен е рамностран триаголник, чиишто агли се поврзани со лак од круг извлечен од центарот спротивна страна. Особеноста на таков триаголник ќе биде дека сите негови страни ќе имаат константна ширина, што е еднакво на должината на страната на оригиналот рамностран триаголник.
Л. Ојлер извлече практична корист од овој факт, кој три века подоцна ја покажа ротацијата на таков заоблен триаголник: прво околу сопствена оска, а потоа - со извесна ексцентричност, бидејќи механизмот на кардан беше веќе познат на науката и технологијата од тоа време.
Уште подалеку во практична употребаоваа бројка отиде Германски инженер F. Reuleaux, кој привлече внимание на фактот дека траекторијата на аглите на движечкиот триаголник со на одредени начининеговата ротација е многу блиску до квадрат. Само директно на аглите на квадратот, надворешната површина опишува лак, меѓутоа, со мал радиус. Во современата техничка литература сличен триаголникнаречен триаголник на Reuleaux, иако оваа бројка всушност повеќе нема никакви агли.
Ќе поминат уште неколку децении, а Англичанецот Г. Вотс ќе смисли уред кој може да обезбеди загарантирана квадратна траекторија за алат за сечење метал. Техничко решениеза вежбата Вотс беше патентирана во 1916 година, а една година подоцна започна масовното производство на такви алатки.
Дупчалка или секач?
Мнозинството од техничката заедница смета дека се уште е мелница. Сепак, производителите тврдоглаво продолжуваат да ја нарекуваат оваа алатка вежба за квадратни дупки, дупчалка Watts или вежба чиј профил одговара на триаголникот на Reuleaux.
Што е поточно? Ако се свртиме кон кинематиката на движење на таков алат за сечење (за јасност, можете да го користите дијаграмот прикажан на слика 1), ќе откриете дека отстранувањето на металот ќе се врши само од страничната површина, а нема да има една рамнина за сечење, како конвенционална вежба, но четири, што е потипично за секачите.
Сепак, едно ротирачко движење нема да биде доволно за да се добие квадратна дупка. Едноставно математички пресметки(не е дадено во овој напис) покаже: за да може „дупчалка“ за квадратна дупка да ја изврши својата функција, за време на работата мора да го опише не само главното ротирачко движење на сечилото, туку и движењето на лулка на вежбата/ секач околу одредена оска. Двете движења мора да се направат меѓусебно спротивни насоки.
Слика 1 – Триаголник на Reuleaux: а) – конструкција; б) низа на ротација за да се добие дупка квадратна форма.
Аголна брзинана двете ротации се одредува прилично едноставно. Ако ја земеме фреквенцијата на вртење на дупчалката (или дупчалката со чекан) како параметар f, тогаш брзината од 0,625f е доволна за осцилаторни ротации на вретеното околу сопствената оска. Во овој случај, оската на вретеното е, како што беше, стегната помеѓу работното вратило и погонското тркало, предизвикувајќи вежбата/секачот да осцилира во уредот за стегање со преостаната брзина.
(1 – 0,625)f = 0,375f.
Добиената брзина на ротација на секачот може попрецизно да се одреди со користење технички карактеристикидупчалка/чекан, но јасно е дека ќе биде многу пониско од она за што беше првично дизајнирана алатката. Затоа, добивањето квадратна дупка ќе се случи со помала продуктивност.
Дизајн и принцип на работа
Невозможно е директно да се користи секач/дупчалка за квадратни дупки со профил на триаголник Reuleaux - потребни се жлебови за отстранување на добиените чипови.
Затоа (види слика 2) профилот на работниот дел на алатот е сликата опишана погоре, од која се отсечени три полуелипси. Во овој случај, се реализираат три цели: се намалува моментот на инерција на дупчалката и оптоварувањето на вретеното, а се зголемува способноста за сечење на секачот.
Слика 2 – Вистински профил на работниот дел на алатот
Дизајнот на алатката е како што следува. Всушност, работен делвклучува работна површина што се користи за отстранување на жлебови за отстранување на метал и чипс. Секачка дупчалка за квадратни дупки е изработена од челик U8 и зацврстена до цврстина од HRC 52...56. Кога особено тешки условиЗа време на работата се користат производи изработени од легиран челик X12 со цврстина од HRC 56…60. Со нормално снабдување со течноста за ладење и поради релативно ниските температури во зоната за обработка, животниот век на алатот е висок.
Повеќе комплексен дизајнима адаптерско вретено. Вклучува:
- Рамка.
- Опрема за прстени.
- Седиште за главното вретено (ако алатот е инсталиран во главата на алатот на машината за сечење метал, тогаш адаптерот има форма на конус од Морзе).
- Погонска опрема.
- Главно вретено.
- Спојување на запчаници со прстенест запченик.
- Осцилирачка черупка.
За уредите за домаќинство, производителите на секачи/дупчалки за квадратни дупки нудат надземни рамки кои се поврзани со кардански погон со чашката и даваат ексцентрични движења на алатот за сечење. Дебелината на оваа рамка ја одредува длабочината на добиената дупка.
За да го поврзете уредот со машинската чак, потребен е и посебен адаптер. Се состои од:
- Случаи.
- Лебдечко стебло.
- Занишан прстен.
- Заменливи чаури за патрони од различни машини за обработка на метал.
- Завртки за монтирање.
- Поддржете топки.
За практична применаЗа предметната алатка, доволно е да му дадете на вретеното на главната опрема напојување во потребната насока. Машините за глодање и струговите се погодни за правење квадратни дупки со користење на таква опрема.
Алтернативни методи за правење квадратни дупки
Недостаток на дупчалките во Ватс е присуството на лакови со радиус во аглите на плоштадот, што не е секогаш прифатливо. Дополнително, дупчалките со квадратни дупки направени со помош на триаголникот Reuleaux не можат да се справат со дебели работни парчиња. Во такви случаи, можете да користите електроерозивни/ласерски технологии, а исто така, што е полесно, да користите заварување или печат.
Комплет дупчиња за квадратни дупки се произведуваат во асортиман на попречни големини до 70×70 mm во метал со дебелина до 12...16 mm. Комплетот вклучува:
- Држач за перфоратор.
- Водечка черупка.
- Стоп за патување со прстен.
- Матрица.
Може да се користи хидраулична дигалка за да се изврши сила на ударот. Пробиената дупка се одликува со чистотата на добиените рабови, како и отсуството на бруси. Слична алатка се произведува, особено, од трговската марка Veritas (Канада).
Доколку е достапно во домаќинствосо помош на инвертер за заварување, може да се изгори квадратна дупка низ челичен дел. За таа цел, во работното парче претходно се дупчи тркалезна дупка (со резерва), потоа во неа се вметнува квадрат од графит EEG или MPG со потребната големина, по што се попарува по контурата. Графитот се отстранува, а во производот останува квадратна дупка. Доколку е потребно, може да се исчисти и бруси.
Како да вежбате дупка тркалезна форма, речиси секој знае, но не секој знае за вежба за квадратни дупки. Во меѓувреме, можете да дупчите дупка во форма на квадрат и во производи од меко дрво и во поцврсти метални делови. За да го решите овој проблем, користете специјални алаткии уреди, чиј принцип на работа се заснова на својствата на наједноставните геометриски форми.
Работни принципи и дизајн
За да се издупчи квадратна дупка, обично се користи вежба Вотс, чиј дизајн се заснова на ова геометриска фигура, како триаголник на Reuleaux. Еден од најважните карактеристикитаква фигура што ја претставува областа на пресекот на три еднакви кругови, е како што следува: ако пар паралелни референтни линии се нацртани до таков триаголник, тогаш растојанието меѓу нив секогаш ќе биде константно. Така, ако го поместите центарот на триаголникот на Рело по траекторија опишана со четири елипсоидни лаци, неговите темиња ќе нацртаат речиси совршен квадрат, со само малку заоблени темиња.
Уникатните својства на триаголникот Reuleaux овозможија да се создадат дупчалки за квадратни дупки. Особеноста на користењето на таква алатка е дека оската на нејзината ротација не треба да остане на место, туку да се движи по траекторијата опишана погоре. Природно, ова движење не треба да биде попречено од кертриџот на опремата. При користење на ваква вежба и соодветната опрема, се добива квадратна дупка со совршено изедначена и паралелни страни, но со малку заоблени агли. Областа на таквите агли кои не се обработуваат со алатки е само 2% од површината на целиот плоштад.
Наједноставната фигура на сто-јанг ши-ри-на ќе ни помогне во дупчење квадратни дупки. Ако го поместите центарот на овој „триаголник“ по одредена траекторија, тогаш неговите темиња се нацртани речиси како квадрат, а тој ќе ја зафати целата област во внатрешноста на зрачената фигура.
Рабовите на најдобрата фигура, освен малите парчиња во аглите, ќе бидат строго исправени! И ако продолжите да живеете од сечењето, тогаш ќе ги видите аглите, тогаш резултатот ќе биде точно квадрат.
Со цел да се опише погоре, центарот на триаголното Re-lo треба да се помести по должината на траекторијата, јасно la-yu-shchey-лепак-coy од четири еден-на-еден лаци на ел-усните-бувови. Центрите на ел-усните се наоѓаат на врвовите на квадратот и по должината на оската, под агол од $45^\circ$ од-but-si-tel-но страните на квадратот се еднакви на $k\ cdot(1+1/\sqrt3)/2$ и $k\cdot(1-1/\sqrt3)/ 2$, каде што $k$ е должина од сто квадратни метри.
Заоблени, заоблени агли се појавуваат и како du-ga-mi el-lip-sovs со центри во аглите на квадратите, нивната полуоска е под агол од $45^\circ$ од страните на квадратот и е еднаква на $ k\cdot(\sqrt3+ 1)/2$ и $k\cdot(1/\sqrt3-1)/2$.
Областа на невидливите агли е само околу 2% од површината на целиот плоштад!
Сега, ако направите дупчалка во форма на триаголен Re-lo, тогаш можете да вежбате квадратни дупки со малку -оди околу-агол-на-мене, но ab-so-lyut-но директно-ние -сто-на-ми!
Останува само да се направи таа дупчалка... Или подобро кажано, не е тешко да се направи самата дупчалка, само треба да се вклопи во ова е триаголникот на Re-lo, а рабовите за сечење на бувовите се со нејзините врвови. .
Тешкотијата лежи во фактот дека, како што веќе беше споменато погоре, тра-ек-то-рија на центарот на вежбата мора да биде -сто од четири лакови на ел-усни-бувови. Ви-зу-ал-но оваа крива е многу слична на круг, па дури и ма-те-ма-ти-че-ски блиску до него, но сепак не е кружна форма. И сите екс-цен-три-ки (круг поставен на круг на друг ра-ди-у-са со поместен центар), употреба-употреба- Тие се во технологијата, тие се движат строго во круг.
Во 1914 година, англискиот инженер Хари Џејмс Вотс сфатил како да организира такво дупчење. На површината поставува десна шаблон со про-рез во форма на квадрат, во кој се движи вежба, вметната во штекер со „слободно лебдечка дупчалка во неа“. Патент за таков покровител беше издаден на компанија која започна со производство на дупчалки Watts во 1916 година.
Џе-ро-ла-мо КАРДАНО (1501 - 1576). Кога, во 1541 година, im-per-ra-tor Чарлс V три-ум-фал-но влезе во За-во-е-ван-ни Милано, ректор на колеџот во Вра - чиј следен одеше Кар-да-но. на бал-да-кин. Како одговор на честа, тој понуди да ја опреми кралската екипа со тежина од две шахти, кои не беа ти-ве-дет ка-ре-ту од го-ри-зон-тал-но-го по-ло-же -нија […]. Правдата бара да се забележи дека идејата за таков систем датира од антиката и дека барем во „кодексот Ат-лан-ти-че-небо“ Лео-нар-до да Вин-чи има ри- су-нок су-до-во-го ком-па-са со кар -даден под тежината. Ваквите ком-па-сис во првата половина на XVI век, очигледно, без влијание -И-нија Кар-да-но.
S. G. Гин-ди-кин. Разговор за физика и ма-те-ма-ти-ках.
Ние користиме друга позната структура. Ја прицврстуваме дупчалката цврсто на триаголната ре-ло, ставајќи ја во квадрат на десната рамка. Сем-ма рам-ка фи-си-ру-ет-сија на вежбата. Сега останува само да се префрли ротацијата на дупчалката на триаголникот на Ре-ло.